Method Article

Тестирование системы тренировки вставки электродов с кохлеарным имплантатом для оптимального расположения электродного массива в различных анатомиях внутреннего уха

DOI:

10.3791/69129

⸱

February 6th, 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Otorhinolaryngology, LMU University Hospital, LMU Munich, 2Department of Research and Development, MED-EL GmbH, 3Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery, University Hospital Zurich

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы представляем структурированный протокол тренировки по введению электродов кохлеарного импланта с использованием новой системы симуляции, позволяющей практиковать нормальную и деформированную анатомию внутреннего уха.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Успешное внутрикохлеарное размещение электродного массива кохлеарного имплантата (CI) является ключевым хирургическим этапом в кохлеарной имплантации. Без неё реабилитация не может продолжаться, и все предоперационные и послеоперационные усилия оказываются бесполезными. Поэтому установка электрода требует высокой точности и преданности хирурга. Поскольку клинические и анатомические условия различаются, интенсивная тренировка для оптимального и безопасного размещения электродного массива внутри улитки крайне важна. Во время ординатуры каждый хирург-стажёр должен пройти определённое количество лабораторной подготовки. Сверление кадаверных височных костей для безопасного доступа до улитки и оптимального введения электродов CI, как при реконструктивной хирургии среднего уха, крайне важно. Согласно литературе, около 10-20% людей с врожденной потерей слуха имеют различные степени мальформации внутреннего уха. Кадаверические височные кости, используемые для тренировки бурения, обычно получают от пожилых доноров и редко проявляют пороки внутреннего уха. В отличие от этого, пациенты, получающие кохлеарные импланты, представляют собой высоко отображённую группу, в которой анатомические вариации внутреннего уха значительно чаще, чем в общей популяции. Недостаток подготовки к установке электродов в деформированных внутренних ушах считается одной из ключевых причин возникновения осложнений при установке электрода. Текущая работа представляет собой демонстрационное исследование по оценке продвинутой системы тренировки вставки электродов с использованием взаимозаменяемых прозрачных моделей внутреннего уха, представляющих как нормальные, так и анатомически вариационные улитки. К анатомическим типам относятся типы неполного распределения (IP) типов I, II и III, а также кохлеарная гипоплазия, общая полость, увеличенный вестибулярный акведук (EVA) и нормальная анатомия внутреннего уха, представленные в трёх различных размерах. Цель данного исследования — продемонстрировать использование представленной системы обучения вставке электродов и предоставить практические рекомендации по оптимальному размещению электродов внутри кохлеарной части для различных типов анатомии внутреннего уха, полученных четырьмя ординаторами под наблюдением и руководством опытного хирурга.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Кохлеарная имплантация (КИ) — это современный метод лечения тяжелой и глубокой сенсоневральной потери слуха1. Процедура включает хирургическое размещение электронного устройства имплантата на поверхности черепа, а также вставление электродного массива в улитку. Это обеспечивает прямую электрическую стимуляцию слухового нерва. Оптимальное расположение электрода внутри улитки имеет решающее значение для установления эффективного электрод-нейронного интерфейса, что необходимо для максимизации пользы устройства дляреципиента 2. Хирургу требуется обширная подготовка, чтобы точно расположить электрод. Во время ординатуры курсант-хирург должен пройти соответствующее количество лабораторной подготовки с использованием трупных височных костей. Обучение должно включать сверление для безопасного доступа к улитке, а также установку электродов CI3. Кроме того, производители КИ предлагают специализированное обучение, чтобы каждый хирург мог безопасно работать со своими электродными массивами без осложнений. Тем не менее, зарегистрированные показатели неправильного размещения электродов в клинической практике, особенно в некоторых типах массивов, подчёркивают важность дальнейших методов обучения.

Согласно литературе, около 10-20% людей с врожденной потерей слуха имеют какую-либо форму внутреннего уха, как подробно описано Джеклером и др.4 и Сеннароглу и др.5. Каждый тип мальформации внутреннего уха связан с определёнными трудностями во время операции и установки электродов. Часто сообщаемые осложнения включают прогиб электрода за пределами улитки, парение электрода в кистозной улиткеарной части и вход электрода во внутренний слуховойканал 6. Кадаверные височные кости, используемые для хирургического обучения, обычно получают у пожилых людей, которые жертвуют свои тела для исследований и обучения. В результате мальформации внутреннего уха у этих образцов крайнередки 7. Отсутствие специальной подготовки по установке электродов и доступу к кохлеару при деформированных внутренних ушах считается ключевым фактором осложнений при введении электродов во время операции с КИ.

Основываясь на нашем клиническом опыте с 1990 года, мальформации внутреннего уха часто требуют электродных массив с разной длиной и конструкцией для оптимального расположения. MED-EL — один из одобренных FDA производителей CI, одобренных FDA, предлагающий широкий выбор электродов, что позволяет лучше учитывать разнообразные и сложные анатомии внутреннегоуха. В рамках недавнего сотрудничества MED-EL (Инсбрук, Австрия) и COSA Ltd. (Кембридж, Великобритания) разработали продвинутую обучающую систему вставки электродов CI. Система оснащена реалистичной моделью головки с предварительно просверленной мастоидэктомией. Кроме того, это даёт возможность вставки различных прозрачных моделей внутреннего уха, представляющих различные типы пороков внутриго уха. С помощью микроскопа в корональном виде визуализируется базальный поворот улитки, что позволяет точно наблюдать вход электрода в улитку. Конструкция системы обучения вставке электродов делает её отлично подходящей для обучения хирургов-стажёров следующим аспектам: (i) Как следует держать электрод по рекомендации производителя CI? (ii) Какой лучший угол вставки? Как можно поддерживать электрод так, чтобы он следовал за латеральной стенкой улитки, и как предотвратить его неправильное расположение внутри внутреннего слухового прохода? (iii) Как полностью ввести электрод внутрь улитки при столкновении с сопротивлением вводу? (iv) Каков максимальный угол ввода электрода при различных степенях кистозной мальформации и как можно предотвратить перекрытие каналов электродов? (v) Какова оптимальная техника размещения электродов при распространённой деформации полости?

В этой статье мы делимся нашим опытом введения электрода при различных пороках внутреннего уха, предлагая практические советы и стратегии для успешного размещения электрода и минимизации осложнений во время операции с КИ.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это исследование проводилось полностью в лабораторных условиях и не включало пациентов. Поэтому для этого исследования не требовалось одобрение этического комитета.

1. Описание и настройка системы обучения вставки электродов.

  1. Настройте систему тренировки для ввода электродов.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Система тренировки с введением электрода включает головной убор с правой стороны и прозрачную модель внутреннего уха в анатомически правильном положении. Мастоидэктомия и задняя тимпанотомия предварительно просверлены, обеспечивая доступ к улитке. Цифровой микроскоп размещается сверху на фокусном расстоянии 6 см с увеличением 4K (2000x) для фокусировки на корональном виде модели внутреннего уха, что позволяет визуализировать электрод при входе в улитку при введении. Этот вид отображается на мониторе (1280 x 800), установленном непосредственно над микроскопом. Кроме того, над местом мастоидэктомии размещается увеличительная линза с увеличением 175% с интегрированным источником света, чтобы улучшить видимость задней тимпанатомии. Вход в кохлеарный контур обведён красным цветом для облегчения идентификации через заднюю тимпанотомию. Система обучения включает десять различных моделей внутреннего уха для правого уха. Нормальная анатомия (NA) бывает трёх различных размеров, представленных A-значением (диаметром кохлеарного базального поворота): NA-M с A-значением 8,4 мм, NA-L с A-значением 9,6 мм и NA-XL с A-значением 10,4 мм. Дальнейшие модели представляют различные типы мальформации внутреннего уха, такие как синдром увеличенного вестибулярного акведука (EVAS), типы I, II и III с неполным распределением (IP), кохлеарная гипоплазия (CH) в двух разных вариантах и распространённая полостная мальформация (CC). На рисунке 1 показана сборка тренировочной системы вместе с прозрачными моделями для внутреннего уха.
    Для обеспечения плавного ввода прозрачные модели заполняют смазочным веществом, таким как глицерин с концентрацией 99,5% и вязкостью 870 Па·с, в данном случае.

2. Обработка электродов (рисунок 2)

  1. Подготовьте электрод и приборы перед установкой.
  2. Используйте мягкие щипцы, предоставленные производителем.
  3. Держите электрод только с помощью наклонных мягких щипцов.
  4. Разместите вывод электрода внутри прямого сегмента наклонного наконечника.
  5. Зафиксируйте электрод прямо за пробкой массива.
  6. Избегайте захвата электродного массива в области контактов электрода.
  7. Не сжимайте и не крутите электрод.
  8. Убедите стабильную фиксацию перед подъёмом к кохлеостомии или круглому окну.

3. Угол наклона электрода во время вставки (рисунок 3)

  1. Выровняйте щипцы перед продвижением электрода.
  2. Сохраняйте верхний и нижний угол вставки.
  3. Направляйте электрод к боковой стенке улитки.
  4. Избегайте нижнего или верхнего угла.
  5. Не направляйте электрод к медиальной стенке.
  6. Постоянно наблюдайте траекторию электрода во время продвижения.
  7. Старайтесь поддерживать ровную, медленную скорость.

4. Рекомендации при столкновении с сопротивлением вставления электродов

  1. При возникновении сопротивления сразу прекратите продвижение электродной системы.
  2. Не применяйте силу.
  3. Отнимите электрод на несколько миллиметров.
  4. Медленно продвигайте электрод.
  5. Сохраняйте траекторию боковой стенки во время повторной установки.
  6. Предотвращайте экстракохлеарные деформации постоянно.

5. Введение электродов в различные анатомии внутреннего уха

ПРИМЕЧАНИЕ: В следующих разделах демонстрируется введение электродов с использованием прозрачных моделей внутреннего уха, представляющих различные анатомические типы, включая типы I, II, III с неполным распределением (IP), кохлеарную гипоплазию, общую полость, увеличенный вестибулярный акведук (EVA) и нормальную анатомическую улитку двух разных размеров. Цель — поделиться знаниями о безопасных техниках установки электродов, чтобы минимизировать осложнения.

  1. Неполный тип разбиения I (рисунок 4)
    1. Определите полный кистозный кохлеарный участок при визуализации.
    2. Выберите длину электрода, подходящую для ограниченной угловой вставки.
    3. Вставьте электрод под верхним нижним углом.
    4. Направляйте электрод строго вдоль боковой стенки.
    5. Ограничить глубину ввода максимумом 360°.
    6. Предотвращайте перекрытие апикальных контактов электродов.
  2. Неполный разбитый тип II (рисунок 5)
    1. Определите нормальный базальный изгиб с кистозной верхушкой при визуализации.
    2. Вводите электрод через регулярно формируемую базальную скалу.
    3. Поддерживайте траекторию боковой стенки.
    4. Продвигайте электрод на 450°.
    5. Остановите установку перед входом в кистозную апикальную часть.
    6. Избегайте перекрытия электродов выше 450°.
  3. Неполная разбивка типа III (рисунок 6)
    1. Определите расширение внутреннего слухового прохода (ВК) при визуализации.
    2. Ожидайте высокий риск неправильного направления электрода в IAC.
    3. Избегайте центральных или прямых путей введения.
    4. Вставьте электрод под верхним нижним углом.
    5. Постоянно направляйте электрод вдоль боковой стенки.
    6. Убедитесь, что электрод остаётся внутри кохлеарной части.
  4. Общая полость (CC) (Рисунок 7)
    1. Выявите одну неразделённую полость при предоперационной визуализации.
    2. Избегайте прямого продвижения электрода.
    3. Предварительно аккуратно согните электродную решетку.
    4. Сначала введите изогнутый сегмент.
    5. Позвольте электродному массиву образовать петлю внутри полости.
    6. Стабилизируйте петлевую конфигурацию.
    7. Предотвратить попадание электрода в МАК.
  5. Кохлеарная гипоплазия (рисунок 8)
    1. Измерьте длину кохлеара точно перед установкой.
    2. Выберите электрод, соответствующий уменьшенной длине кохлеара.
    3. Продвигайтесь только до полного покрытия просвета улитки.
    4. Избегайте чрезмерной вставки дальше развитого базального поворота.
  6. Увеличенный вестибулярный акведук (EVA) (рисунок 9)
    1. Определите нормальные базальные изгибы с лёгкой кистозной верхушкой при предоперационной визуализации.
    2. Вставьте электрод вдоль латеральной стенки под верхним-нижним углом.
    3. Продвигайте электрод на 540°.
    4. Остановите установку перед входом в кистозную апикальную область.
    5. Избегайте перекрытия контактов электрода внутри вершины.
  7. Нормальная анатомия в разных размерах (рисунок 10)
    1. Измерьте A-значение улитки до операции.
    2. Выбирайте длину электрода в зависимости от размера кохлеара.
    3. Введите электрод полностью вдоль боковой стенки.
    4. Ожидайте более глубокое угловое вставление в мелкие улитки (рисунок 10, A-значение 8,1 мм, ведущее примерно к 600°).
    5. Ожидайте уменьшенного углового вставка в крупных улитках (рисунок 10, A-значение 10,4 мм, ведущее примерно к 450°).

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Представленные модели демонстрируют, как обращение с электродом, угол вставки и анатомические вариации влияют на позиционирование внутрикохлеарных электродов.

Обращение с электродами

Различные техники захвата с использованием мягких щипцов приводили к переменному контролю провода электрода. Неоптимальные захваты снижали устойчивость, тогда как правильное зацепление прямой части наклонного наконечника у стопера решетки обеспечивало надёжное управление при вставке (рисунок 2).

Угол наклона электрода при вставке (рисунок 3)

Траектория электрода сильно зависит от ориентации щипцов. Верхнее и нижнее выравнивание последовательно направляло электрод вдоль латеральной стенки кохлеара (рисунок 3B), а нижняя-верхняя ориентация увеличивала вероятность отклонения медиальной стенки (рисунок 3A). Это открытие подчёркивает важность ориентации щипцов для достижения контролируемого размещения боковых стенок.

Неполный разбитый тип I

При неполном распределении типа I выбор длины электрода, совпадающего с кистозной улиткой, обеспечивает надлежащее угловое покрытие, тогда как более глубокие вставки увеличивают риск перекрытия электрода (рисунок 4A,B). Тип IP I характеризуется полностью кистозной кохлеарной частью и отсутствием центрального дольного ствола. Кистозная улитка отделена от расширенного вестибюля. Тщательное планирование, основанное на предоперационной визуализации, позволяет выбрать электрод с подходящей длиной, чтобы покрыть рекомендуемую угловую глубину, как показано на рисунке 4C. Вставка на угловую глубину выше 360° может привести к перекрытию электродов (рисунок 4D, белая стрелка).

Неполная разбивка типа II

При неполном разбиении типа II стабильное позиционирование достигалось при ограничении вставки только сформированными кохлеарными витками (рисунок 5); Продвижение к кистозной вершине было связано с перекрытием электродов и возможным взаимодействием каналов.

Неполный разбиение типа III

При неполном распределении типа III отсутствие модиолуса и расширение внутреннего слухового канала создавали высокий риск дезориентации электрода. Подход с направленным латеральным вставкой через стенку снижал вероятность непреднамеренного проникновения во внутренний слуховой канал и поддерживал удержание внутри кохлеарного просвета (рисунок 6).

Общая полость (CC) (Рисунок 7)

При распространённых порох прямое продвижение наконечника электрода увеличивало риск неправильного размещения. Предварительное формирование электрода и введение изогнутого сегмента, как описано в протоколе (рисунок 7D), способствовало формированию петли внутри полости, что способствовало стабильному позиционированию и снижало риск экструзии в соседние структуры.

Кохлеарная гипоплазия

Введения в случаях с кохлеарной гипоплазией подчёркивают важность точных предоперационных измерений. Уменьшенные размеры кохлеара ограничивали достижимую глубину вставки и требовали тщательного выбора длины электрода, чтобы избежать чрезмерной вставки (см. рисунок 8).

Увеличенный вестибулярный акведук (EVA) (рисунок 9)

В анатомии увеличенного вестибулярного акведука почти нормальное развитие улитки позволяло стандартное вставление на заранее определённую угловую глубину. После этого момента вход в кистозную вершину стал более вероятным. Ограничение глубины вставки снижало риск перекрытия электродов и возможных межканальных помех.

Нормальная анатомия с разными размерами

В нормально развитых улитках размер кохлея существенно влиял на угловую глубину вставки для электродов одинаковой длины. Меньшие размеры кохлея приводили к большему угловому покрытию по сравнению с крупными улитками, что подчёркивает важность оценки размера кохлея при хирургическом планировании (см. рисунок 10).

Введение электрода проводилось вручную под непрерывным визуальным контролем с использованием системы обучения, применяемой в этом исследовании. Соответственно, протокол был разработан для стандартизации обращения с электродами, угла и траектории в рамках этой модели, а не для оценки показателей процедурной производительности. Основным результатом стала качественная оценка траектории электрода и окончательное размещение в модели обучения, при этом все ординаторы-хирурги воспроизводимо достигли оптимального положения по всем представленным анатомическим вариациям под старшим руководством.

figure-results-1
Рисунок 1: Продвинутая система обучения для установки электродов кохлеарного импланта вместе с прозрачными моделями внутри уха различных анатомий. (A) Левая панель показывает сборку системы обучения вставки электродов. (B) Кохлеарные модели всех различных анатомий внутреннего уха, протестированных в этом исследовании. (C) Крупный план лицевой нишки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры. 

figure-results-2
Рисунок 2: Мягкие щипцы, удерживающие электрод в трёх различных последовательностях. (A,B) Последовательности 1 и 2, показывающие неоптимальные способы удержания электрода. (C) Последовательность 3, показывающая оптимальный способ удержания электрода, заключённого наклонным кончиком мягких щипцов. (D) Крупный план щипцов с кончиком, состоящим из двух полутрубчатых концов, крепко удерживающих электрод прямо за пробкой массива. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-3
Рисунок 3: Положение электрода. (A) Расположение электрода под нижним верхним углом приближает кончик электродной решетки к медиальной стенке (M) улитки. (B) Расположение электрода под верхним-нижним углом приводит его к латеральной стенке (L) улитки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-4
Рисунок 4: Неполный тип разбиения I. (A) Осевой вид IP типа I. (B) Трёхмерная (3D) модель оболочки IP типа I, показывающая кистозную кохлеарную часть. (C) Электрод, оптимально покрывающий угловую глубину 360° в кистозной кохлеарной части, избегая наложения электродов. (D) Вставка за угловой глубиной на 360° может привести к перекрытию электродов, как показано белой стрелкой. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры. 

figure-results-5
Рисунок 5: Неполный разбиение типа II. (A) Корональный вид IP типа II. (B) 3D-модель оболочки IP типа II, иллюстрирующая нормальное развитие базального поворота улитки до 450°. (C) Электрод, оптимально покрывающий угловую глубину 450° в IP типа II. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-6
Рисунок 6: Неполный разбитие типа III. (A) Осевой и (B) корональный вид IP типа III. (C) Электрод внутри внутреннего слухового прохода. (D) Электрод оптимально размещён внутри кохлеарной части. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-7
Рисунок 7: Общая полость (CC). (A) Осевой и (B) корональный вид общей полости. (C) Введение прямого электрода в общую полость. Белая стрелка указывает на смещение электродного массива внутри IAC. (D) Правильно размещён электрод в рекомендуемой оптимальной петлевой конфигурации внутри полости. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-8
Рисунок 8: Кохлеарная гипоплазия. (A) Корональный вид гипопластической улитки с развитой первой половиной базального поворота. (B) 3D-модель гипопластической улитки, взятая для установки электрода. (C) Размещение электрода длиной 12 мм, покрывающего всю гипопластическую улитку. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-9
Рисунок 9: Увеличенный вестибулярный акведук (EVA). (A) Корональный вид открытого космоса, показывающий латеральную стенку улитки чётко на 540°. (B) 3D-модель корпуса EVA, иллюстрирующея измерение длины кохлеара для угловой глубины вставки 540°. (C) Оптимальное вставление электрода с углом 540° угловой глубины, как указано белой стрелкой. (D) Перевставленный электрод, продвинутыйся дальше 540°, что приводит к наложению апикальных и средних каналов, обозначенных жёлтой стрелкой. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-10
Рисунок 10: Нормальная анатомия разных размеров. (A,B) Влияние различных размеров кохлеаров на глубину ввода электродов. Корональный вид анатомически нормальных внутренних ушей двух разных размеров (A-значение (A) 8,1 мм и (B) 10,4 мм). В улитке меньшего размера полное вставление электрода длиной 28 мм охватывает около 600° угловой глубины, тогда как в улитке большего размера он охватывает только 450°, что показывают белые стрелки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В данном исследовании представлен структурированный обзор оптимальных техник введения электродов в семи различных анатомиях внутреннего уха. Ключевые аспекты достижения оптимального введения электрода включают точное определение анатомического типа по предоперационной визуализации, понимание возможных осложнений, связанных с установкой, и обучение безопасному и комфортному обращению с электродом с помощью соответствующих хирургических инструментов.

Точная идентификация анатомии внутреннего уха на предоперационной визуализации во многом зависит от опыта специалиста. Среди различных типов IP тип II и EVA могут выглядеть похожими друг на друга. Однако размеры латеральной стенки, видимой в корональном виде, различаются. В IP типа II он достигает 450°, тогда как при выходе в открытый космос — около 540°, что может служить отличительнойчертой 9,10,11. В 2022 году Alsughayer и соавт. сообщили о сгибании кончика электрода при вставке электрода длинной длины в типе малформации типа IP I, когда электрод был сдвинут более 360° при угловой глубиневставки 12. Среди прочих причин это стало одним из факторов, побудивших нас разработать исследование так, чтобы охватить 360° в IP типа I, 450° в IP типа II и 540° в открытом море, тем самым избегая размещения электрода в кистозной апикальной области.

Одним из ключевых выводов этого исследования является то, что, независимо от анатомических различий, прямое управление электродами вдоль латеральной стенки улитки является преимуществом. Такой подход не только облегчает полное введение, но и помогает предотвратить попадание электрода в МВД, что особенно вызывает проблему при ИП типа III и распространённых аномалиях полости. Сопротивление вставлению электродов — хорошо задокументированное осложнение в литературе, возникающее из-за различных факторов, таких как анатомические различия, характеристики конструкции электрода, хирургическая техника или контакт кончика электрода с внутрикохлеарнымиструктурами 13. Дальнейшее давление электрода при возникновении сопротивления увеличивает риск значительного деформации электрода, что может привести к неполному или частичному вставлению. Чтобы избежать риска деформации, мы рекомендуем немного убрать электродную решетку и аккуратно вставить её обратно. Этот метод оказался эффективным, что подтвердилось визуализацией в реальном времени на мониторе системы обучения вставке электродов, использованной в этом исследовании.

Ашендорфф и др. ранее сообщали об использовании радиологически поддерживаемой навигации для точного размещения электродов в IP типа III, методе, требующем специализированных интраоперационных системвизуализации 14. Однако этот подход технически сложный, требует наличия соответствующей технической инфраструктуры и предполагает значительное увеличение времени внутриоперационной работы. В отличие от этого, систематическое обучение вставке электродов предлагает более простой и экономичный подход к снижению риска потери электрода.

Помимо правильного определения анатомии внутреннего уха и понимания сложностей, связанных с вставкой, специфичных для каждого типа анатомии, важно знать, как правильно и комфортно удерживать электрод для полного введения выбранного электрода. Мягкие щипцы с прямыми электродами MED-EL оснащены специально разработанным наконечником с двумя полутрубками, предназначенными для надёжной фиксации электрода и обеспечения точного управления при введении. Соблюдение инструкций производителя крайне важно для обучения безопасному и эффективному обращению с приборами. Выбор длины электрода, соответствующей размеру улитки, измеренной по A-значениям, — ещё одна рекомендация, особенно для ординаторов хирургов, следуя15.

Обучение на трупных височных костях дорого и занимает много времени, а образцы с врождёнными пороками внутреннего уха крайне редки. Продвинутая система обучения вставке электродов, оценённая в этом исследовании, решает эти ограничения: она позволяет делать неограниченное количество попыток практики, обеспечивает визуализацию движения электрода в прозрачной кохлеарной модели в реальном времени и позволяет пользователю корректировать траекторию вставки для оптимального размещения внутри улитки.

В этом исследовании использовались варианты электродов от одного производителя CI. Следовательно, предоставленные процедурные рекомендации специфичны для электродов MED-EL и могут быть напрямую применимы к электродным массивам других производителей CI. Ещё одно ограничение связано с использованием смоляного полимера при изготовлении прозрачных моделей улитки, который отличается от биологической ткани по фрикционным свойствам, тактильной обратной связи при установке электрода и отсутствии физиологических факторов, таких как кровотечение или эластичность ткани. Поэтому эти результаты и наблюдения, полученные в рамках этой системы обучения, следует интерпретировать с осторожностью и аккуратно переводить в условия in vivo .

Для всех четырёх ординаторов это был первый опыт введения электрода в анатомию внутреннего уха, отличную от обычной анатомии. Возможность визуально наблюдать электрод, входящий в улитку, оказалась очень полезной, подчёркивая образовательную ценность этой системы обучения. Например, корректируя траекторию с нижнего-верхнего на верхне-нижний угол, можно было визуализировать, как кончик электрода переориентировался в сторону латеральной стенки, что облегчало оптимальное вставление в кохлеарную часть и предотвращало дезориентацию. Старший хирург расценил эту систему обучения как ценный образовательный инструмент для ординаторов-хирургов, предлагающий возможности для обучения, которые трудно достичь с помощью кадаверных височных костей.

Продвинутая система обучения, представленная в этом исследовании, позволяет молодым хирургам с КИ практиковать введение электродов в широкий спектр анатомий внутреннего уха. Во время установки поддержание верхне-нижней траектории и наведение электрода вдоль латеральной стенки улитки помогает достичь полного вставления и снижает риск неправильного размещения электрода. Тщательное предоперационное планирование и особенно подбор электродного ряда, соответствующего специфической морфологии внутреннего уха, дополнительно минимизирует осложнения, связанные с вставкой.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Один из соавторов (AD) работает штатным сотрудником в отделе исследований и разработок MED-EL GmbH.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Доктор Филип Хрнцирик и доктор Иван Вон Робертс из COSA Ltd, Кембридж, Великобритания, отмечены за совместную разработку системы обучения вставке электродов, представленной в этом исследовании.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Электроды кохлеарных имплантовMED-EL172400FXhttps://preferredproduct.com/cochlear-implant-electrode-forceps-w-longitudinal-groove-for-insertion-of-electrodes-w-base-0-8-1-3-mm-total-length-155mm/
Настольный стол Brite 300 с светодиодной подсветкой 2X увеличительКарсонhttps://vision-forward.org/product/gooseneck-desktop-led-lighted-magnifier/Настольная увеличительная линза
Цифровой микроскопТомловhttps://tomlov.com/products/tomlov-tm4k-digital-microscope
Система обучения вставки электродовMED-EL39054https://www.medel.com/hearing-solutions/accessories
Глицерин (99,5%)Доктор Клаус1001881https://www.doktor-klaus.com/glycerin/
ШприцСигма Олдричhttps://www.sigmaaldrich.com/AT/de/product/aldrich/z683620
Тренировочные электродыMed-ELhttps://www.medel.com/

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. MED-EL Cochlear implants: state of the art and a glimpse into the future. Trends Amplif. 10 (4), 201-219 (2006).">Hochmair, I., et al. MED-EL Cochlear implants: state of the art and a glimpse into the future. Trends Amplif. 10 (4), 201-219 (2006).
  2. Cochlear implant electrode design for safe and effective treatment. Front Neurol. 15, 1348439(2024).">Dhanasingh, A., et al. Cochlear implant electrode design for safe and effective treatment. Front Neurol. 15, 1348439(2024).
  3. Cochlear implant surgery: Learning curve in virtual reality simulation training and transfer of skills to a 3D-printed temporal bone - A prospective trial. Cochlear Implants Int. 22 (6), 330-337 (2021).">Frendø, M., Frithioff, A., Konge, L., Sørensen, M. S., Andersen, S. A. W. Cochlear implant surgery: Learning curve in virtual reality simulation training and transfer of skills to a 3D-printed temporal bone - A prospective trial. Cochlear Implants Int. 22 (6), 330-337 (2021).
  4. Congenital malformations of the inner ear: a classification based on embryogenesis. Laryngoscope. 97 (3 Pt 2 Suppl 40), 2-4 (1987).">Jackler, R. K., Luxford, W. M., House, W. F. Congenital malformations of the inner ear: a classification based on embryogenesis. Laryngoscope. 97 (3 Pt 2 Suppl 40), 2-4 (1987).
  5. Classification and current management of inner ear malformations. Balkan Med J. 34 (5), 397-411 (2017).">Sennaroğlu, L., Bajin, M. D. Classification and current management of inner ear malformations. Balkan Med J. 34 (5), 397-411 (2017).
  6. Management of cochlear implant electrode arrays misplaced in the internal auditory canal: A systematic review. Otol Neurotol. 45 (6), e460-e467 (2024).">Johnson, B. R., et al. Management of cochlear implant electrode arrays misplaced in the internal auditory canal: A systematic review. Otol Neurotol. 45 (6), e460-e467 (2024).
  7. Cadaveric temporal bone dissection: is it obsolete today. Int Arch Otorhinolaryngol. 18 (1), 63-67 (2014).">Naik, S. M., Naik, M. S., Bains, N. K. Cadaveric temporal bone dissection: is it obsolete today. Int Arch Otorhinolaryngol. 18 (1), 63-67 (2014).
  8. Special electrodes for demanding cochlear conditions. Acta Otolaryngol. 141 (sup1), 157-177 (2021).">Dhanasingh, A., Hochmair, I. Special electrodes for demanding cochlear conditions. Acta Otolaryngol. 141 (sup1), 157-177 (2021).
  9. A novel three-step process for the identification of inner ear malformation types. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 7 (6), 2020-2028 (2022).">Dhanasingh, A. E., et al. A novel three-step process for the identification of inner ear malformation types. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 7 (6), 2020-2028 (2022).
  10. Clinical validation of manual measurement of cochlea length with post-operative electrode insertion depth: A pilot study. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 10 (4), e70237(2025).">Wang, F., Anaghan, D., Dhanasingh, A., Hui, L. Clinical validation of manual measurement of cochlea length with post-operative electrode insertion depth: A pilot study. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 10 (4), e70237(2025).
  11. Estimation of outer-wall length in optimizing cochlear implantation in malformed inner ears. Sci Rep. 14 (1), 27308(2024).">Alshalan, A., et al. Estimation of outer-wall length in optimizing cochlear implantation in malformed inner ears. Sci Rep. 14 (1), 27308(2024).
  12. Cochlear electrode array tip fold-over in incomplete partition-I - A case report. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 139, 110438(2020).">Alsughayer, L., Al-Shawi, Y., Yousef, M., Hagr, A. Cochlear electrode array tip fold-over in incomplete partition-I - A case report. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 139, 110438(2020).
  13. misplaced cochlear implant electrodes outside the cochlea: A literature review and presentation of radiological and electrophysiological findings. Otol Neurotol. 43 (5), 567-579 (2022).">Cheung, L. L., Kong, J., Chu, P. Y., Sanli, H., Walton, J., Birman, C. S. misplaced cochlear implant electrodes outside the cochlea: A literature review and presentation of radiological and electrophysiological findings. Otol Neurotol. 43 (5), 567-579 (2022).
  14. Radiologically assisted navigation in cochlear implantation for X-linked deafness malformation. Cochlear Implants Int. 10 (Suppl 1), 14-18 (2009).">Aschendorff, A., et al. Radiologically assisted navigation in cochlear implantation for X-linked deafness malformation. Cochlear Implants Int. 10 (Suppl 1), 14-18 (2009).
  15. The rationale for FLEX (cochlear implant) electrode with varying array lengths. World J Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 7 (1), 45-53 (2020).">Dhanasingh, A. The rationale for FLEX (cochlear implant) electrode with varying array lengths. World J Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 7 (1), 45-53 (2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cochlear Implant TrainingElectrode Array PlacementInner Ear AnatomyElectrode InsertionTemporal Bone DrillingIncomplete PartitionCochlear HypoplasiaCommon CavityEnlarged Vestibular AqueductLateral Wall Insertion

Related Articles