Erste Roboter-unterstützte Cochlea-Implantation in Österreich

Im September fand in Wien die erste Cochlea-Implantation im deutschsprachigen Raum statt, bei welcher der Chirurg Prof. Dr. Wolfgang Gstöttner beim Zugang ins Innenohr von HEARO, einem speziellen OP-Roboter für Cochlea-Implantationen, unterstützt wurde.

Die grünen Tücher kontrastieren mit den gelb-beigen, abwaschbaren Wänden und dem hellen Grau der Geräte. Grün ist im Operationsbereich die Farbe für „sauber“. Was steril ist und bleiben soll, wird mit grünen Tüchern abgedeckt: Der Instrumententisch mit Pinzetten, Klammern, Skalpellen und Bohrern; verschiedene Geräte, die mit sterilen Klarsichtüberzügen für ihren Einsatz vorbereitet wurden; die Hocker, die für Chirurgen und assistierende OP-Schwester bereitgestellt sind. Auch das OP-Team trägt grünes Gewand und sogar grüne Pantoffel. Und nicht zuletzt der OP-Tisch ist grün abgedeckt.

Der „Tisch“, das ist eigentlich eine Liege, deren Schwerpunkt auf einem quadratischen Säulenfuß ruht und die in alle Richtungen gekippt und mehrfach geknickt werden kann. So kann der Patient in jene Lage gebracht werden, die für die jeweilige Operation optimal erscheint.

Am 17. September liegt darauf ein mittfünfzig-jähriger Mann in Vollnarkose. Er ist mit breiten Gurten gesichert, damit er nicht vom gekippten Tisch rutschen kann – und auch er ist mit grünem Tuch bedeckt. Zu sehen ist nur der Bereich um sein Ohr, wo die Operation durchgeführt werden soll: das Einsetzen eines Cochlea-Implantats. Über dem Patienten ragen drei mächtige Gelenkarme von der Decke in den Raum: Sie tragen je eine der großen Flächenleuchten, die Patient und Operationsbereich punktgenau ausleuchten. Im Hintergrund ein monotones Piepen – es kommt von den Geräten, die während der Narkose Herz und Atmung des Patienten überwachen.

Roboter im OP sind nicht neu – im CI-OP schon!

Damit gliche OP 7 der OP-Gruppe 3 an der Wiener Universitätsklinik AKH auch an diesem Tag dem gewohnten Erscheinungsbild zu Beginn jeder Cochlea-Implantation, würde nicht das raumfüllende Mikroskop fehlen. Stattdessen wartet in einer Ecke ein CT-Gerät; auf kleinen Rolltischen aus Edelstahl stehen zusätzliche Computer bereit. Sie werden bei Planung, Steuerung des OP-Roboters und abschließender Testung bei dieser ersten OP-Roboter unterstützten Cochlea-Implantation in Wien zum Einsatz kommen.

Während zum Beispiel in der Orthopädie robotergestützte Operationen schon seit den 1990ern möglich sind, kam mit HEARO erstmals 2016 im Schweizer Bern ein Roboter bei einer Cochlea-Implantation zum Einsatz. „In der Neurochirurgie und HNO haben wir bei den herkömmlichen Navigationssystemen nach zwei Jahrzehnten Erfahrung immer noch mehrere Millimeter Abweichung“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Gstöttner. Bei der Cochlea-Implantation zählen aber Bruchteile von Millimetern, um nahe Blutgefäße und sensible Nerven zu schützen. Das erfordert höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit als in besagter Orthopädie.

Der CI-Roboter HEARO, in Kombination mit CT-Bildgebung und Monitoring des Gesichtsnervs, bietet diese Genauigkeit und Zuverlässigkeit: das Ergebnis von 10 Jahren Entwicklung der Firmen CAScination und MED-EL, gemeinsam mit Wissenschaftlern und Klinikern [1].

Ein Arm und zwei Sensoren wie zwei große Augen

Erst wird der Patient sorgfältig auf dem OP-Tisch positioniert: Sein Kopf muss so zu liegen kommen, dass später der CT-Scanner berührungsfrei um ihn rotieren kann. Dann werden die Einzelteile des Roboters HEARO in Position gebracht. Der Gelenkarm soll später den Bohrer führen. Der sensibelste Teil von HEARO ist die Kamera. Sobald sie mit ihren zwei Sensoren auf das Patientenohr blickt, erinnert HEARO an Wall-E, den Roboter aus dem gleichnamigen Animationsfilm von Pixar, der dort das Chaos auf der Erde aufräumen soll.

Bevor HEARO den Weg für die Elektrode „freiräumen“ kann, muss seine zuverlässige Navigation sichergestellt sein. Ausgangspunkt ist ein Modell aus schwarzgrauem 3D-Druck, das den Knochen des Patienten darstellt. Blau-metallisch glänzen darin Pinnadeln: Sie kennzeichnen günstige Markierungspunkte für die Roboternavigation. „Das wird die Zukunft für alle CI-Patienten sein“, mutmaßt Prof. Dr. Christoph Arnoldner, der bei der Operation assistiert. Er sagt das auf Englisch: Die Konversation im international zusammengesetzten OP-Team pendelt zwischen Deutsch und Englisch. Operateur ist Prof. Dr. Wolfgang Gstöttner. Er beginnt die Operation mit einem kurzen Schnitt des Skalpells, schiebt die Haut etwas zur Seite und setzt die Markierungen.

Kurz verlassen Chirurg und Team den Operationssaal. Es bleiben der Patient und jene OP-Mitarbeiter, die das CT-Gerät bedienen. Sie tragen dabei mehrere Kilo schwere Bleischürzen und Halskrausen aus dem gleichen Material. Die Strahlenbelastung einer einzelnen Aufnahme mit dem Niedrigdosis-CT entspricht etwa jener einer durchschnittlichen Flugreise. Die Auswirkung von Röntgenstrahlung summiert sich im Lauf eines Lebens – bei den Klinikern würde die Belastung durch die vielen Aufnahmen bei zahlreichen Patienten im Lauf ihrer Berufstätigkeit gefährliche Werte erreichen. Die 0,5 Millimeter Metalleinlage der Schutzkleidung schützt sie.

„Dann musst du vertrauen können!“

Jetzt wird in Gruppen gearbeitet: Prof. Gstöttner bereitet das Implantatbett vor, wo später die Elektronik des Implantats sicher liegen soll. Ein Technikerteam kümmert sich um die Daten der CT-Untersuchung. Am anderen Ende des OP-Saals starten schon Techniker auf einem Computer, der nur aus Kühlrippen zu bestehen scheint, das Programm OTOPLAN.

OTOPLAN, ebenfalls ein Produkt der Firma CAScination, ist ein spezieller DICOM-Viewer: Er stellt die Daten von CT-Untersuchungen in zweidimensionalen Schnittbildern und dreidimensionalen Modellen dar. Bei der Cochlea-Implantation kann OTOPLAN schon bei der Planung helfen, die geeignete Elektrode zu wählen. Für die Roboter-unterstützte Implantation berechnet OTOPLAN den exakten und optimalen Zugang. Diese Daten werden anschließend in HEARO eingespeist.

Dann der große Moment: Auf einem Bildschirm beim OP-Tisch erscheint der Schriftzug „HEARO-Surgery“ und darunter ein Symbol für den Startknopf. Der sensitivste Teil ist die eingangs durchzuführende Initialisierung: Wird der Vorgang irritiert, zum Beispiel durch eine heftigere Bewegung in Nähe des OP-Tischs, so wird er sicherheitshalber wiederholt. Der Bildschirm zeigt jeweils den aktuellen Fortschritt und die Anleitung zu den nächsten Schritten. Wie Prof. Gstöttner formuliert: „Man hat die Betriebsanleitung quasi mit dabei.“ Nach etlichen Klicks schwenkt der Arm des Roboters zum Schädel des Patienten. „Dann hat der Operateur keine Möglichkeit mehr, einzugreifen, außer die Operation ganz abzubrechen. Das ist schon ein ganz neuer Schritt, der mir ein bisschen fremd war“, wird der CI-Spezialist Gstöttner diesen Moment später beschreiben. Im OP verschränkt er jetzt entspannt die Arme: „Wie beim Bergklettern: Von dem Moment an, wenn du dich ins Seil hängst, musst du dem Seil vertrauen können.“ Mittels Pedals steuert er den Roboter, der selbständig einen Kanal für die Elektrode bohrt. „Das ist etwas ganz anderes als manches andere Roboter-unterstütztes System, bei dem mit dem Roboter nur die Hände des Operateurs übersetzt werden.“

Dank HEARO minimal-invasiver Zugang zum Innenohr

Kontrolliert, langsam und schonend bohrt der Roboter in den Knochen, unterbricht kurz für ein Kontroll-CT, und setzt dann fort. Bei Cochlea-Implantationen entsteht beim Bohren und Fräsen durch das damit verbundene Erhitzen des menschlichen Knochens meist ein typischer Geruch. Zahnarzt-Feeling, das heute nicht aufkommt: Nach nur wenigen Minuten ist der Elektrodenkanal schon fertig und der Zugang in die Cochlea frei.

Statt eines relativ geräumigen geöffneten Mittelohrs bis zur Verbindung ins Innenohr hinterlässt HEARO nur eine 1,8 Millimeter schlanke Bohrung von der Schädeloberfläche bis in die Cochlea, durch welche Prof. Gstöttner die Elektrode einfädelt. Dabei kommt nun doch noch das große Mikroskop ins Spiel, das mittlerweile in den OP geschoben wurde. Eine Telemetrie und ein letztes CT belegen Funktion und korrekte Positionierung von Implantat und Elektrode. Das CT-Bild kann später im Zuge der ersten Aktivierung des Systems helfen, bei der Programmierung des Audioprozessors die Frequenzaufteilung zu optimieren.

Im Hintergrund piept immer noch das monotone Überwachungssignal von den Geräten des Narkosearztes, während der Chirurg Prof. Gstöttner die Wunde schließt. „Für junge Chirurgen ist es im Moment keine Fehlinvestition, noch die konventionelle Cochlea-Implantation zu erlernen“, wird Prof. Gstöttner später seinen Kollegen anderer Kliniken raten. Für den Klinikalltag erscheint ihm HEARO noch zu zeit- und personalintensiv. „Aber es ist ein Blick in die Zukunft der Cochlea-Implantation.“ Eine Zukunft, die an der Wiener Universitätsklinik – AKH schon begonnen hat.


Roboter-unterstützte Cochlea-Implantation mit HEARO

Bei der Cochlea-Implantation am 17. September 2021 unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang Gstöttner an der Universitätsklinik Wien führte der CI-Roboter HEARO auch die Cochleostomie, die Öffnung des Innenohrs, durch. Das ist eine Premiere nicht nur für Österreich, sondern für den gesamten deutschsprachigen Raum! Während der Entwicklungsphase von HEARO waren an der Universitätsklinik Bern in der Schweiz neun Implantationen durchgeführt worden, bei denen aber immer der Chirurg die Cochlea geöffnet hatte. Nach der CE-Zertifikation von HEARO im Jahr 2020 folgten Operationen im belgischen Antwerpen und nun die OP in Wien.

HEARO wird weder Chirurg noch OP-Team ersetzen: Der Roboter wird vom Chirurgen kontrolliert und gesteuert, CT-Gerät und Planungssoftware OTOPLAN müssen bedient werden.

Die präoperative Planung für die HEARO-CI Operation ist aufwendig, dafür sehr genau. Während der Operation werden drei Niederdosis-CT-Aufnahmen durchgeführt. Das Bohren des Elektrodenkanals dauert mit HEARO nur rund zehn Minuten. Aufgrund der präzisen Vorbereitung vor der OP und der Kontrollstopps während der OP ist die Operationszeit mit dem Roboter insgesamt aber länger als bei einer konventionellen Cochlea-Implantation.

„Vor allem ermöglicht das HEARO-Verfahren Chirurgen, einen minimalinvasiven Zugang zur Cochlea zu eröffnen und den idealen Weg zur kompletten Einführung des atraumatischen Elektrodenträgers in die Cochlea zu nehmen“, sagt Dr. Ingeborg Hochmair, Geschäftsführerin von MED-EL. Die nur winzige Bohrung reduziert die OP-Belastung des Patienten und erhöhen Qualität und Sicherheit.

Weitere Informationen zu HEARO und OTOPLAN auf www.cascination.de, www.medel.pro/products/otoplan, der MED-EL Deutschland You-Tube Play-List OTOPLAN und bei den entsprechenden Folgen des Podcast https://podtail.com/podcast/med-el-podcast/

[1] Siehe gehört.gelesen, Ausgabe 76, 2019

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