Robotic Ear Surgery

Riojas, Katherine E.; Labadie, Robert F.

doi:10.1016/j.otc.2020.07.014

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“…Current concepts mainly seek to mitigate intracochlear trauma by passively guiding the array and motorizing the insertion process [13]- [16], thereby precluding tremor. There is debate, however, whether complex robotic solutions will gain widespread adoption [17], [18].…”

Section: Rationalementioning

confidence: 99%

A Sleeve-Based, Micromotion Avoiding, Retractable and Tear-Opening (SMART) Insertion Tool for Cochlear Implantation

Aebischer

Weder

Mantokoudis

et al. 2023

IEEE Trans. Biomed. Eng.

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In classical cochlear implantation, the insertion of the electrode array is strongly affected by the local anatomy and human kinematics. Herein, we present a concept for an insertion tool that allows to optimize the insertion trajectory beyond anatomical constraints and stabilizes the electrode array in manual implantation. A novel sleeve-based design allows the instrument to be compliant and potentially protective to intracochlear structures, while a tear-open mechanism allows it to be removed after insertion by simply retracting the tool. Methods: Conventional and tool-guided manual insertions were performed by expert cochlear implant surgeons in an analog temporal bone model that allows to simultaneously record intracochlear pressure, insertion forces and electrode array deformation. Results: Comparison between conventional and tool-guided insertions demonstrate a substantial reduction of maximum insertion forces, force variations, transverse intracochlear electrode array movement, and pressure transients. Conclusion: The presented tool can be utilized in manual cochlear implantation and significantly improves key metrics associated with intracochlear trauma. Significance: The instrument may ultimately help improve hearing outcomes in cochlear implantation. The versatile design may be used in both manual cochlear implantation and motorized and robotic insertion, as well as image-guided surgery.

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Section: Rationalementioning

confidence: 99%

A Sleeve-Based, Micromotion Avoiding, Retractable and Tear-Opening (SMART) Insertion Tool for Cochlear Implantation

Aebischer

Weder

Mantokoudis

et al. 2023

IEEE Trans. Biomed. Eng.

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“…]. Riojas and Labadie [12] define three classes of robotic devices in ear surgery, mainly based on the surgeon-device-patient interaction. The term ''end effector'' is defined as the surgical instrument coming in contact with the patient.…”

Section: Andandmentioning

confidence: 99%

“…Constant suctioning is as such important to maintain hemostasis, occupying the nondominant hand. Within the domain of otologic procedures, cochlear implantation (CI) has benefitted the most from innovations in roboticassisted ear surgery [12].…”

mentioning

confidence: 99%

Robotics and cochlear implant surgery: goals and developments

Shoman

2022

Current Opinion in Otolaryngology &Amp; Head &Amp; Neck Surgery

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Purpose of reviewCochlear implantation (CI) is a viable option for patients with severe sensorineural hearing loss. Advances in CI have focused on minimizing cochlear trauma to improve hearing preservation outcomes, and in doing so expanding candidacy to patients with useful cochlear reserve. Robotics holds promise as a potential tool to minimize intracochlear trauma with electrode insertion, improve surgical efficiency, and reduce surgical complications. The purpose of this review is to summarize efforts and advances in the field of robotic-assisted CI. Recent findingsWork on robotics and CI over the past few decades has explored distinct surgical aspects, including image-based surgical planning and intraoperative guidance, minimally invasive robotic-assisted approaches mainly through percutaneous keyhole direct cochlear access, robotic electrode insertion systems, robotic manipulators, and drilling feedback control through end effector sensors. Feasibility and safety have been established and many devices are undergoing clinical trials for clinical adoption, with some having already achieved approval of national licensing bodies. Summary:Significant work has been done over the past two decades that has shown robotic-assisted CI to be feasible and safe. Wider clinical adoption can potentially result in improved hearing preservation and quality of life outcomes to more CI candidates.

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“…Zudem wird bei der konventionellen Implantation eine umfangreiche Mastoidektomie durchgeführt, welche sich durch eine direkte Insertionskanalbohrung möglicherweise vermeiden ließe. Für die in der Ohrchirurgie zur Anwendung kommenden Systeme schlagen Rijoas und Co-Autoren eine Unterscheidung in 3 Klassen robotischer Systeme vor 90 , nämlich in a) kollaborative robotische Systeme, b) teleoperierte Systeme und c) autonome Systeme. Kollaborative Systeme wirken limitierend oder verstärkend auf die weiterhin manuelle Instrumentenführung des Operateurs ein.…”

Section: Roboter-assistierte Operationen Im Kopf-hals-bereich: Stand ...unclassified

Patienten-Benefit und Lebensqualität nach Roboter-assistierten Operationen im Kopf-Hals-Bereich

Hussain

2022

Laryngorhinootologie

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ZusammenfassungRobotische Systeme für den Einsatz bei Operationen im Kopf-Hals-Bereich befinden sich in unterschiedlichen Stadien der technischen Entwicklung und der klinischen Anwendung. Vorrangig kommen robotische Systeme bei transoralen Operationen im Bereich des Pharynx und Larynx zum Einsatz, erste Erkenntnisse liegen jedoch auch zu onkologischen und funktionellen Ergebnissen nach Roboter-assistierten Operationen an den Halsweichteilen, der Schilddrüse und im Bereich des Mittel- und Innenohrs vor. Das folgende Referat bietet einen Überblick über die Anwendungsbereiche der Roboter-assistierten Chirurgie im Kopf-Hals-Bereich im Hinblick auf den potenziellen Patienten-Benefit und die post-operative Lebensqualität. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Rolle der transoralen robotischen Chirurgie (TORS) bei der Resektion von Oropharynxkarzinomen. Für diesen Anwendungsbereich liegen umfangreiche und langfristige Erkenntnisse vor, welche funktionelle Vorteile für ausgewählte Oropharynxkarzinom-Patienten nach TORS im Vergleich zu Therapiealternativen wie der offenen Chirurgie und der primären Strahlentherapie zeigen. Da der TORS auch eine wichtige Rolle im Hinblick auf eine mögliche Therapiedeeskalation für HPV-positive Oropharynxkarzinom-Patienten zukommt, werden entsprechende laufende Studien vorgestellt. Bei der Beurteilung des Therapie-Benefits und der Lebensqualität ist insbesondere bei Tumorpatienten zu beachten, dass individuelle Patienten-Präferenzen deutlich variieren können. Beeinflussende Faktoren und Tools zur detaillierten Erfassung von Lebensqualitätsparametern werden daher zu Beginn des Referats erläutert.Während einige robotische Systeme für den Einsatz in der Ohrchirurgie und Schädelbasischirurgie in Europa entwickelt und angewandt werden, kommen TORS-Systeme derzeit vor allem in Nordamerika und Asien zum Einsatz. Dies liegt darin begründet, dass in Europa und vor allem Deutschland mit der transoralen Laser-Mikrochirurgie (TLM) seit Jahrzenten eine bewährte Technologie für die transorale Tumorresektion zur Verfügung steht. Zukünftige Studien zum Vergleich von TORS und TLM mit einer detaillierten Erfassung von Lebensqualitätsparametern könnten dazu beitragen, geeignete Anwendungsbereiche für die jeweilige Technologie zu identifizieren.

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Robotic Ear Surgery

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A Sleeve-Based, Micromotion Avoiding, Retractable and Tear-Opening (SMART) Insertion Tool for Cochlear Implantation

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