The Effect of Ultra-slow Velocities on Insertion Forces: A Study Using a Highly Flexible Straight Electrode Array

Zúñiga, M. Geraldine; Hügl, Silke; Engst, Benjamin G.; Lenarz, Thomas; Rau, Thomas S.

doi:10.1097/mao.0000000000003148

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“…Appropriate cooling strategies may even allow significantly lower insertion speeds as aimed for in robot assisted insertions. 20,[29][30][31][32] However, investigating this would require a test stand with automated insertion, which falls outside the scope of this study.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…This should also include further investigation of the cooling, including research questions such as whether less cooled conditions are sufficient; for example by combining milder local hypothermia with under water insertion. Appropriate cooling strategies may even allow significantly lower insertion speeds as aimed for in robot assisted insertions 20,29–32 . However, investigating this would require a test stand with automated insertion, which falls outside the scope of this study.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

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Toward a cochlear implant electrode array with shape memory effect for post‐insertion perimodiolar positioning

et al. 2022

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For cochlear implants (CI) a final position of the electrode array (EA) along the inner wall of the spirally shaped cochlea is considered to be beneficial because it results in a closer proximity to the auditory nerve fibers. A shape memory effect (SME) could facilitate such shift of the EA toward the cochlear inner wall, but its implementation remains to be solved. The current study presents an EA prototype featuring the SME with minute adjustments of the material properties of Nitinol, a shape memory alloy, in combination with a suitable cooling strategy to prevent premature curling. Ten samples were successfully inserted by a CI surgeon into an artificial cochlear model submerged into a temperature‐controllable water bath to simulate temporary hypothermia of the inner ear (31°C). Gentle insertions were possible, with an average insertion speed of 0.81 ± 0.14 mm/s. After recovery of body temperature, the desired position shift toward the modiolus was observed in all trials. Angular insertion depth increased by approximately 81.8° ± 23.4°. We demonstrate for the first time that using the body temperature responsive SME for perimodiolar EA positioning is feasible and does not impede a gentle surgical insertion.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Discussionmentioning

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Toward a cochlear implant electrode array with shape memory effect for post‐insertion perimodiolar positioning

et al. 2022

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“…Experimentelle Untersuchungen zeigen, daß die auftretenden Insertionskräfte durch Verlangsamung der Insertionsgeschwindigkeit unterhalb dieser Grenze signifikant geringer sind, was mit einer Reduktion des Schädigungsrisikos cochleärer Strukturen einhergeht (▶ Abb. 31) [46]. Anzustreben sind deswegen langsame und gleichmäßige Insertionsvorgänge, wie sie händisch nicht mehr auszuführen sind.…”

Section: Elektrodeninsertion (▶Abb 26 27)unclassified

“…Even the rotation of the electrode cannot be controlled within the cochlea. Further limitations of the manual electrode insertion result from the minimally possible speed for an even and steady insertion of the electrode [45]. Experimental investigations show that insertion forces may be significantly reduced by (ultra) low insertion speed below the limit of manual insertion which leads to a reduction of the risk for damages of cochlear structures (▶Fig.…”

Section: Computer-assisted and Robotic Surgerymentioning

confidence: 99%

“…Experimental investigations show that insertion forces may be significantly reduced by (ultra) low insertion speed below the limit of manual insertion which leads to a reduction of the risk for damages of cochlear structures ( Fig. 31 ) 46 . Therefore, slow and steady insertion procedures should be developed that cannot be performed manually.…”

Section: CI Implantationmentioning

confidence: 99%

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Cochlea-Implantation: Konzept, Therapieergebnisse und Lebensqualität

Lenarz

Büchner

Illg

2022

Laryngorhinootologie

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ZusammenfassungCochlea-Implantate stellen heute eine unverzichtbare Methode zur auditiven Rehabilitation hochgradig hörgeschädigter Patienten dar. Durch die rasante Entwicklung der Implantat-technologie haben sich die Hörergebnisse erheblich verbessert, ca 80% der Patienten können telefonieren und Kinder erreichen eine nahezu normale Hör- und Sprachentwicklung. Das hat zu einer Indikationsausweitung hin zu Patienten mit Hochtontaubheit und einseitiger Taubheit geführt. Zur Zeit sind aber nur etwa 60 000 der ca 1 Million CI-Kandidaten implantiert. Zukünftig werden multimodale universelle Hörimplantate für die kombinierte elektro-mechanische Stimulation zur Verfügung stehen, die fortlaufend eine Anpassung der Stimulationsstrategie an den jeweiligen Funktionszustand von Haarzellen und Hörnerven auch bei progredienter Schwerhörigkeit ermöglichen. Brain-Computer-Interfaces erlauben die automatisierte Anpassung an die Hörsituation und eine Optimierung der Signalverarbeitung zur Erzielung eines bestmöglichen Hörvermögens. Binaurale Hörsysteme erlauben eine Verbesserung von Richtungshören und Hören im Störgeräusch. Advanced Implants besitzen additiv gefertigte individualisierte Elektroden, die sich nach atraumatischer robotisch assistierter Insertion aktiv der Anatomie der Cochlea anpassen. Sie sind in Abhängigkeit von der Pathophysiologie mit integrierten biologischen Komponenten ausgestattet, unterstützen die Erhaltung des Restgehörs und ermöglichen die Regeneration neuraler Elemente zur Verbesserung der Elektroden-Nerven-Schnittstelle. Dadurch lassen sich die heutigen grundsätzlichen Grenzen der CI-Technologie überwinden und in Richtung des physiologischen Gehörs verschieben. Das Bionische Ohr ist somit in Reichweite. Durch konsequente Weiterentwicklung mit Vereinfachung der Versorgung, hörerhaltender Implantation unter Lokal-Anästhesie und Anwendung robotischer Systeme werden zukünftig mehr Patienten von dem neuen physiologischen Hören profitieren.

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Three-dimensional finite element analysis on cochlear implantation electrode insertion

Ren

Chen

Zhang³

et al. 2022

Biomech Model Mechanobiol

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The Effect of Ultra-slow Velocities on Insertion Forces: A Study Using a Highly Flexible Straight Electrode Array

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Toward a cochlear implant electrode array with shape memory effect for post‐insertion perimodiolar positioning

Toward a cochlear implant electrode array with shape memory effect for post‐insertion perimodiolar positioning

Cochlea-Implantation: Konzept, Therapieergebnisse und Lebensqualität

Three-dimensional finite element analysis on cochlear implantation electrode insertion

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