Aqui, apresentamos um protocolo estruturado para treinamento de inserção de eletrodos com implante coclear, utilizando um novo sistema de simulação, permitindo prática prática em anatomias normais e malformadas do ouvido interno.
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Aqui, apresentamos um protocolo estruturado para treinamento de inserção de eletrodos com implante coclear, utilizando um novo sistema de simulação, permitindo prática prática em anatomias normais e malformadas do ouvido interno.
A colocação bem-sucedida do conjunto de eletrodos do implante coclear (CI) é uma etapa cirúrgica chave na implantação coclear. Sem ela, a reabilitação não pode prosseguir, e todos os esforços pré e pós-operatórios são inúteis. Portanto, a inserção de eletrodos exige alto nível de precisão e dedicação por parte do cirurgião. Como as condições clínicas e anatômicas variam, é essencial um treinamento intensivo para posicionar a matriz de eletrodos de forma ideal e segura dentro da cóclea. Durante a residência, todo cirurgião em treinamento deve passar por uma quantidade definida de treinamento laboratorial. Perfurar ossos temporais cadavéricos para alcançar a cóclea com segurança e inserir eletrodos CI de forma ideal, como na cirurgia reconstrutiva do ouvido médio, é crucial. De acordo com a literatura, cerca de 10-20% dos indivíduos com perda auditiva congênita apresentam vários graus de malformação do ouvido interno. Ossos temporais cadavéricos usados no treinamento de perfuração são tipicamente obtidos de doadores idosos e raramente apresentam malformações no ouvido interno. Em contraste, pacientes que recebem implantes cocleares representam um grupo altamente selecionado no qual variações anatômicas do ouvido interno são significativamente mais comuns do que na população geral. A falta de treinamento na colocação de eletrodos em ouvidos internos malformados é vista como uma das principais razões para complicações durante a inserção de eletrodos. O presente trabalho é um estudo demonstrativo para avaliar um sistema avançado de treinamento de inserção de eletrodos que apresenta modelos intercambiáveis de ouvido interno transparente que representam cócleias normais e anatômicamente variantes. Os tipos anatômicos incluídos são os tipos de partição incompleta (IP) I, II e III, bem como hipoplasia coclear, cavidade comum, aqueduto vestibular aumentado (EVA) e anatomia normal do ouvido interno, representados em três tamanhos diferentes. O objetivo deste estudo é demonstrar o uso do sistema de treinamento de inserção de eletrodos apresentado e fornecer recomendações experienciais sobre a colocação ideal de eletrodos dentro da porção coclear em diferentes tipos de anatomia do ouvido interno, derivadas de quatro cirurgiões residentes supervisionados e orientados por um cirurgião experiente.
A implantação coclear (IC) é a opção de tratamento de última geração para perda auditiva sensorineuralgrave a profunda 1. O procedimento envolve a colocação cirúrgica do dispositivo eletrônico do implante na superfície do crânio, bem como a inserção do conjunto de eletrodos na cóclea. Isso possibilita a estimulação elétrica direta do nervo auditivo. A colocação ótima do eletrodo dentro da cóclea é crucial para estabelecer uma interface eletrodo-neural eficaz, o que é essencial para maximizar o benefício do dispositivo para o receptor2. É necessário treinamento extenso para que o cirurgião posicione o eletrodo com precisão. Durante a residência, o cirurgião em treinamento deve realizar uma quantidade adequada de treinamento laboratorial usando ossos temporais cadavéricos. O treinamento deve incluir perfuração para acessar a cóclea com segurança, bem como a inserção de eletrodos CI3. Além disso, os fabricantes de implantes de coeficiente oferecem treinamentos especializados para garantir que cada cirurgião possa manusear seus conjuntos específicos de eletrodos com segurança, sem complicações. No entanto, as taxas relatadas de deslocamento de eletrodos na prática clínica, especialmente em alguns tipos de matriz, enfatizam a importância de soluções de treinamento adicionais.
De acordo com a literatura, cerca de 10-20% dos indivíduos com perda auditiva congênita apresentam algum tipo de malformação do ouvido interno, conforme descrito em detalhes por Jackler et al.4 e Sennaroglu et al.5. Cada tipo de malformação do ouvido interno está associado a desafios específicos durante a cirurgia e a inserção de eletrodos. Complicações comumente relatadas incluem flambagem do eletrodo fora da cóclea, flutuação do eletrodo na porção coclear cística e o eletrodo entrando no canal auditivointerno 6. Ossos temporais cadavéricos usados para treinamento cirúrgico são tipicamente obtidos de idosos que doam seus corpos para pesquisa e educação. Como resultado, malformações no ouvido interno são extremamente raras nessesespécimes. A falta de treinamento específico na colocação de eletrodos e no acesso coclear em ouvidos internos malformados é considerada um fator chave para complicações na inserção de eletrodos durante a cirurgia de IC.
Com base em nossa experiência clínica desde 1990, malformações no ouvido interno frequentemente exigem matrizes de eletrodos com comprimentos e designs variados para alcançar a melhor colocação. O MED-EL é um dos fabricantes de CI aprovados pela Food and Drug Administration (FDA) que oferece uma ampla variedade de opções de eletrodos, possibilitando acomodar melhor anatomias do ouvido internodiversas e complexas 8. Em uma colaboração recente, a MED-EL (Innsbruck, Áustria) e a COSA Ltd. (Cambridge, Reino Unido) desenvolveram um sistema avançado de treinamento para inserção de eletrodos de CI. O sistema apresenta um modelo realista de cabeça com mastoidectomia pré-perfurada. Além disso, oferece a possibilidade de inserir diferentes modelos transparentes do ouvido interno, representando vários tipos de malformações do ouvido interno. Usando um microscópio, a curvatura basal da cóclea é visualizada na visão coronal, permitindo a observação precisa do eletrodo entrando na cóclea. O design do sistema de treinamento de inserção de eletrodos o torna adequado para educar cirurgiões em treinamento sobre os seguintes aspectos: (i) Como o eletrodo deve ser mantido conforme a recomendação do fabricante do CI? (ii) Qual é o melhor ângulo de inserção? Como o eletrodo pode ser sustentado para seguir a parede lateral da cóclea e como evitar um deslocamento do eletrodo dentro do canal auditivo interno? (iii) Como inserir o eletrodo totalmente dentro da cóclea diante da resistência de inserção? (iv) Qual é o ângulo máximo de inserção do eletrodo em diferentes graus de malformação cística, e como pode ser evitada a sobreposição dos canais de eletrodos? (v) Qual é a técnica ideal de colocação de eletrodos em uma malformação comum de cavidade?
Neste artigo, compartilhamos nossa experiência com a inserção de eletrodos em várias malformações do ouvido interno, oferecendo dicas e estratégias práticas para apoiar a colocação bem-sucedida do eletrodo e minimizar complicações durante a cirurgia de IC.
Este estudo foi realizado inteiramente em ambiente laboratorial e não envolveu pacientes. Portanto, a aprovação do comitê de ética não foi necessária para este estudo.
1. Descrição e configuração do sistema de treinamento de inserção de eletrodos.
2. Manuseio de eletrodos (Figura 2)
3. Inclinação do eletrodo durante a inserção (Figura 3)
4. Recomendações ao enfrentar resistência de inserção de eletrodos
5. Inserção de eletrodos em diferentes anatomias do ouvido interno
NOTA: As seções a seguir demonstram a inserção de eletrodos usando modelos transparentes do ouvido interno que representam vários tipos anatômicos, incluindo partições incompletas (IP) tipos I, II, III, hipoplasia coclear, cavidade comum, aqueduto vestibular ampliado (EVA) e cóclea anatómica normal em dois tamanhos diferentes. O objetivo é compartilhar insights sobre técnicas seguras de inserção de eletrodos para minimizar complicações.
Os modelos apresentados demonstram como o manuseio dos eletrodos, o ângulo de inserção e a variação anatômica influenciam o posicionamento intracoclear dos eletrodos.
Manuseio de eletrodos
Diferentes técnicas de agarrão usando pinças de pegada suave resultaram em controle variável do eletrodo. Empunhaduras subótimas reduziram a estabilidade, enquanto o engate correto da porção reta da ponta inclinada no batente do array garantia controle confiável durante a inserção (Figura 2).
Inclinando o eletrodo durante a inserção (Figura 3)
Foi demonstrado que a trajetória dos eletrodos depende fortemente da orientação das pinças. Um alinhamento superior-inferior guiava consistentemente o eletrodo ao longo da parede coclear lateral (Figura 3B), enquanto uma orientação inferior-superior aumentava a probabilidade de desvio da parede medial (Figura 3A). Essa descoberta destaca a importância da orientação com pinças para alcançar a colocação controlada da parede lateral.
Tipo de partição incompleta I
No tipo I de partição incompleta, a seleção de um comprimento de eletrodo que corresponda à cóclea cística permite uma cobertura angular adequada, enquanto inserções mais profundas aumentam o risco de sobreposição de eletrodos (Figuras 4A,B). O tipo IP I é caracterizado pela porção coclear ser completamente cística, juntamente com a ausência de um tronco de modiolo central. A cóclea cística está separada do vestíbulo dilatado. Um planejamento cuidadoso, baseado em imagens pré-operatórias, permite a seleção de um eletrodo com comprimento adequado para cobrir a profundidade angular recomendada, conforme mostrado na Figura 4C. Inserção além de 360° de profundidade angular pode levar à sobreposição de eletrodos (Figura 4D, seta branca).
Tipo de partição incompleta II
No tipo II de partição incompleta, o posicionamento estável era alcançado quando a inserção era limitada às curvas cocleares formadas (Figura 5); O avanço para o ápice cístico esteve associado à sobreposição de eletrodos e à possível interação dos canais.
Tipo de partição incompleta III
No tipo III de partição incompleta, a ausência do modiolo e o alargamento do canal auditivo interno criaram alto risco de desvio do eletrodo. Uma abordagem de inserção direcionada à parede lateral reduziu a probabilidade de entrada não intencional no canal auditivo interno e apoiou a retenção dentro do lúmen coclear (Figura 6).
Cavidade comum (CC) (Figura 7)
Em malformações de cavidade comuns, o avanço direto da ponta do eletrodo aumentava o risco de deslocamento. A premodelação de eletrodos e a introdução do segmento curvo primeiro, conforme descrito no protocolo (Figura 7D), promoveu uma configuração em loop dentro da cavidade, facilitando o posicionamento estável e reduzindo o risco de extrusão em estruturas adjacentes.
Hipoplasia coclear
Inserções em casos com hipoplasia coclear ressaltam a importância de medições pré-operatórias precisas. Dimensões cocleares reduzidas limitaram a profundidade de inserção alcançável e exigiram uma seleção cuidadosa do comprimento do eletrodo para evitar a superinserção (Figura 8).
Aqueduto vestibular ampliado (EVA) (Figura 9)
Na anatomia do aqueduto vestibular ampliada, o desenvolvimento coclear quase normal permitia a inserção padrão até uma profundidade angular predefinida. A partir desse ponto, a entrada no ápice cístico tornou-se mais provável. Limitar a profundidade de inserção reduziu o risco de sobreposição de eletrodos e potencial interferência intercanal.
Anatomia normal com diferentes tamanhos
Em cócleas normalmente desenvolvidas, o tamanho coclear influenciou significativamente a profundidade angular de inserção para eletrodos de comprimento idêntico. Dimensões cocleares menores resultaram em maior cobertura angular em comparação com cócleas maiores, enfatizando a importância da avaliação do tamanho coclear durante o planejamento cirúrgico (Figura 10).
A inserção de eletrodos foi realizada manualmente sob controle visual contínuo, utilizando o sistema de treinamento empregado neste estudo. Assim, o protocolo foi projetado para padronizar o manuseio, angulação e trajetória dos eletrodos dentro desse modelo, em vez de avaliar métricas de desempenho procedimentais. O resultado primário foi uma avaliação qualitativa da trajetória dos eletrodos e da colocação final no modelo de treinamento, com todos os cirurgiões residentes alcançando de forma reprodutiva o posicionamento ideal em todas as variações anatômicas representadas, sob supervisão sênior.

Figura 1: Sistema avançado de treinamento para inserção de eletrodos de implante coclear, juntamente com modelos transparentes do ouvido interno de diferentes anatomias. (A) O painel esquerdo mostra a montagem do sistema de treinamento de inserção de eletrodos. (B) Modelos cocleares de todas as diferentes anatomias do ouvido interno testados neste estudo. (C) Close do recesso facial. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 2: Pinças de pegada suave segurando o eletrodo em três sequências diferentes. (A,B) Sequências 1 e 2 mostrando formas subótimas de segurar o eletrodo. (C) Sequência 3 mostrando a maneira ideal de segurar o eletrodo, cercado pela ponta inclinada da pinça de pegada suave. (D) Vista de perto da pinça com uma ponta composta por duas extremidades em formato de meio tubo, segurando o eletrodo firmemente atrás do tampão do ar. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 3: Posicionamento do eletrodo. (A) Posicionar o eletrodo em um ângulo inferior-superior aproxima a ponta do conjunto de eletrodos da parede medial (M) da cóclea. (B) Posicionar o eletrodo em um ângulo superior-inferior leva o eletrodo em direção à parede lateral (L) da cóclea. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 4: Tipo de partição incompleta I. (A) Vista axial do tipo IP I. (B) Modelo tridimensional (3D) de concha tipo IP I mostrando a porção coclear cística. (C) Eletrodo cobrindo de forma ideal uma profundidade angular de 360° em uma porção coclear cística, evitando sobreposição de eletrodos. (D) A inserção além de 360° de profundidade angular pode levar à sobreposição de eletrodos, como mostrado pela seta branca. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 5: Partição incompleta tipo II. (A) Visão coronal do IP tipo II. (B) Modelo de casca 3D do IP Tipo II ilustrando o desenvolvimento normal da curvatura basal da cóclea até 450°. (C) Eletrodo cobrindo de forma ótima uma profundidade angular de 450° no tipo IP II. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 6: Partição incompleta tipo III. (A) Visão axial e (B) coronal do IP tipo III. (C) Eletrodo dentro do canal auditivo interno. (D) Eletrodo colocado de forma ideal dentro da porção coclear. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 7: Cavidade comum (CC). (A) Visão axial e (B) coronal de uma cavidade comum. (C) Inserção de um eletrodo reto em uma cavidade comum. A seta branca indica a deslocação do conjunto de eletrodos dentro do IAC. (D) Colocar corretamente o eletrodo na configuração ideal recomendada em loop dentro da cavidade. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 8: Hipoplasia coclear. (A) Vista coronal de uma cóclea hipoplásica com a primeira metade do giro basal desenvolvida. (B) Modelo 3D da cóclea hipoplásica realizado para inserção de eletrodo. (C) Colocação de um eletrodo de 12 mm de comprimento cobrindo toda a cóclea hipoplásica. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 9: Aqueduto vestibular ampliado (EVA). (A) Vista coronal de uma EVA mostrando claramente a parede lateral da cóclea até 540°. (B) Modelo 3D de concha de um caso de EVA, ilustrando a medição do comprimento coclear para uma profundidade angular de inserção de 540°. (C) Inserção ótima do eletrodo cobrindo 540° de profundidade angular, conforme indicado pela seta branca. (D) Eletrodo excessivamente inserido empurrado além de 540°, levando a uma sobreposição dos canais apical e médio, indicada pela seta amarela. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 10: Anatomia normal em diferentes tamanhos. (A,B) Efeito dos diferentes tamanhos cocleares na profundidade de inserção do eletrodo. Vista coronal de ouvidos internos anatomicamente normais de dois tamanhos diferentes (valor A de (A) 8,1 mm e (B) 10,4 mm). Em uma cóclea de tamanho menor, a inserção completa de um eletrodo de 28 mm de comprimento cobre cerca de 600° de profundidade angular, enquanto em uma cóclea de tamanho maior, cobre apenas 450°, como indicado por setas brancas. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.
Este estudo oferece uma visão estruturada das técnicas ótimas de inserção de eletrodos em sete anatomias distintas do ouvido interno. Aspectos-chave para alcançar a inserção ideal do eletrodo incluem identificar com precisão o tipo anatômico a partir de imagens pré-operatórias, entender possíveis complicações relacionadas à inserção e aprender a manusear o eletrodo de forma segura e confortável usando ferramentas cirúrgicas apropriadas.
A identificação precisa da anatomia do ouvido interno em imagens pré-operatórias depende muito da experiência do clínico. Entre os vários tipos, o tipo IP II e o EVA podem parecer semelhantes entre si. No entanto, a extensão da parede lateral visível na visão coronal varia. No tipo IP II, pode chegar a 450°, enquanto em casos com EVA é cerca de 540° e, portanto, pode servir como característicadistintiva 9,10,11. Alsughayer et al., em 2022, relataram dobragem da ponta do eletrodo ao inserir um eletrodo de comprimento longo em uma malformação tipo IP tipo I, quando o eletrodo foi empurrado além de 360° da profundidade angularde inserção 12. Entre outras razões, esse foi um dos fatores que nos levou a projetar o estudo para cobrir 360° no tipo IP I, 450° no IP tipo II e 540° na EVA, evitando assim a colocação do eletrodo na região cística apical.
Um dos principais insights obtidos com esse estudo é que, independentemente da variação anatômica, guiar eletrodos retos ao longo da parede lateral da cóclea é vantajoso. Essa abordagem não só facilita a inserção total, mas também ajuda a evitar que o eletrodo entre na IAC, uma preocupação particular em IP tipo III e malformações comuns da cavidade. A resistência à inserção de eletrodos é uma complicação bem documentada na literatura, decorrente de vários fatores, como variações anatômicas, características do design do eletrodo, técnica cirúrgica ou a ponta do eletrodo encontrando estruturasintracocleares 13. Forçar o eletrodo ainda mais quando ocorre resistência aumenta o risco de flambagem significativa do eletrodo, que pode resultar em uma inserção incompleta ou parcial. Para evitar o risco de flambagem, recomendamos retrair levemente a matriz de eletrodos e depois reinseri-la cuidadosamente. Essa técnica se mostrou eficaz, conforme confirmado pela visualização em tempo real no monitor do sistema de treinamento de inserção de eletrodos usado neste estudo.
Aschendorff et al. relataram anteriormente o uso da navegação assistida radiologicamente para a colocação precisa de eletrodos no tipo IP III, um método que requer sistemas especializados de imagemintraoperatória 14. No entanto, essa abordagem é tecnicamente exigente, requer a disponibilidade de infraestrutura técnica adequada e envolve um aumento considerável no tempo intraoperatório. Em contraste, o treinamento sistemático de inserção de eletrodos oferece uma abordagem mais simples e econômica para reduzir o risco de deslocamento de eletrodos.
Além de identificar corretamente a anatomia do ouvido interno e compreender os desafios relacionados à inserção específicos de cada tipo anatômico, é essencial saber como segurar o eletrodo de forma adequada e confortável para alcançar a inserção completa do eletrodo escolhido. As pinças de empunhadura suave fornecidas com eletrodos retos MED-EL possuem uma ponta especialmente projetada com dois tubos de meia, projetada para travar o eletrodo com segurança e fornecer controle preciso durante a inserção. Seguir as instruções do fabricante é essencial para aprender a manusear os instrumentos de forma segura e eficaz. Escolher o comprimento do eletrodo que corresponda ao tamanho da cóclea medido pelo valor A é outra recomendação, especialmente para cirurgiões residentes que seguem15.
O treinamento em ossos temporais cadavéricos é caro e demorado, e espècimes com malformações congênitas do ouvido interno são extremamente raros. O sistema avançado de treinamento de inserção de eletrodos avaliado neste estudo aborda essas limitações: permite tentativas ilimitadas de prática, fornece visualização em tempo real do movimento do eletrodo dentro do modelo coclear transparente e possibilita ao usuário ajustar a trajetória de inserção para a colocação ótima dentro da cóclea.
Este estudo utilizou variantes de eletrodos de um único fabricante de CI. Consequentemente, as recomendações procedimentais fornecidas são específicas para eletrodos MED-EL e podem não ser diretamente aplicáveis a matrizes de eletrodos de outros fabricantes de CI. Outra limitação surge do uso de polímero de resina na fabricação de modelos transparentes de cóclea, que difere do tecido biológico em termos de propriedades de atrito, feedback tátil durante a inserção de eletrodos e ausência de fatores fisiológicos, como sangramento ou elasticidade tecidual. Portanto, esses achados e observações obtidos a partir desse sistema de treinamento devem ser interpretados com cautela e cuidadosamente traduzidos para condições in vivo .
Para todos os quatro cirurgiões residentes, essa foi a primeira experiência de inserir um eletrodo em anatomias do ouvido interno diferentes da anatomia normal. A capacidade de observar visualmente o eletrodo entrando na cóclea mostrou-se altamente instrutiva, ressaltando o valor educacional desse sistema de treinamento. Por exemplo, ajustando a trajetória de um ângulo inferior-superior para superior-inferior, foi possível visualizar como a ponta do eletrodo se reorientou em direção à parede lateral, facilitando assim a inserção ótima na porção coclear e prevenindo desvio. O cirurgião sênior considerava esse sistema de treinamento uma ferramenta educacional valiosa para cirurgiões residentes, oferecendo oportunidades de aprendizado difíceis de alcançar usando ossos temporais cadavéricos.
O sistema avançado de treinamento apresentado neste estudo permite que jovens cirurgiões de IC pratiquem a inserção de eletrodos em uma ampla gama de anatomias do ouvido interno. Durante a inserção, manter uma trajetória superior-inferior e guiar o eletrodo ao longo da parede lateral da cóclea ajuda a alcançar uma inserção completa e reduz o risco de deslocamento do eletrodo. O planejamento pré-operatório cuidadoso e, especialmente, a seleção de um conjunto de eletrodos adequado à morfologia específica do ouvido interno minimiza ainda mais as complicações relacionadas à inserção.
Um dos coautores (AD) é funcionário em tempo integral do departamento de pesquisa e desenvolvimento da MED-EL GmbH.
Dr. Filip Hrncirik e Dr. Iwan Vaughan Roberts, da COSA Ltd, Cambridge, Reino Unido, são reconhecidos por seus esforços no co-desenvolvimento do sistema de treinamento de inserção de eletrodos apresentado neste estudo.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Eletrodos de implante coclear | MED-EL | 172400FX | https://preferredproduct.com/cochlear-implant-electrode-forceps-w-longitudinal-groove-for-insertion-of-electrodes-w-base-0-8-1-3-mm-total-length-155mm/ |
| Desktop DeskBrite 300 LED Iluminado com Lupa 2X | Carson | https://vision-forward.org/product/gooseneck-desktop-led-lighted-magnifier/ | Lente de aumento de mesa |
| Microscópio Digital | Tomlov | https://tomlov.com/products/tomlov-tm4k-digital-microscope | |
| Sistema de treinamento de inserção de eletrodos | MED-EL | 39054 | https://www.medel.com/hearing-solutions/accessories |
| Glicerina (99,5%) | Doutor Klaus | 1001881 | https://www.doktor-klaus.com/glycerin/ |
| Seringa | Sigma Aldrich | https://www.sigmaaldrich.com/AT/de/product/aldrich/z683620 | |
| Eletrodos de treinamento | Med-EL | https://www.medel.com/ |
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