Bitte wählen Sie ihr Lieferland und ihre Kundengruppe
Die Zielstellung dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung von neuartigen, steuerbaren Cochleaimplantat-Elektroden, die minimal-traumatisch in die Cochlea eingeführt werden können. Dabei konzentrierten sich die Arbeiten auf die Entwicklung eines Labormusters einer Cl-Elektrode mit definiertem Verformungsverhaltens auf der Basis von Formgedächtniswerkstoffen. Basierend auf hochaufgelösten, histologischen Datensätzen und Volumendatensätzen des humanen Felsenbeines sollte ein hochgenaues, mittleres Anatomiemodell der mit einem Implantat zu versorgenden Cochlea erstellt werden. Anschließend war ein simulations- und modellgestützter Entwurf einer funktionalisierten Elektrode mit definiertem Krümmungsverhalten vorgesehen. Prototypen derartiger Elektroden sollten abschließend mit Hilfe eines automatisierten Insertionstools gemäß individueller Trajektorien und unter Online-Kontrolle der Insertionskräfte in temperierte Felsenbeinpräparate eingebracht werden. Das Institut für Mechatronische Systeme hat in diesem Kontext einen Beitrag zur Erstellung der histologischen Datensätze in Form eines optimierten Probenhalters und eines taktilen Messverfahrens zur Erfassung des Schliffabtrags geleistet. Darüber hinaus konnte ein Prototyp eines automatisierten Insertionstools für Cochleaimplantate mit integrierter Kraftsensorik aufgebaut und experimentell evaluiert werden. Diese Entwicklung umfasste auch die Implementierung von Algorithmen zur Umsetzung patientenspezifischer Insertionstrajektorien. Ergänzend wurde eine Versuchsumgebung etabliert, die eine optisch navigierte Ausrichtung des Tools relativ zu einem Felsenbeinpräparat gemäß einer präexperimentellen, bildgestützten Planung, und darüber hinaus die Insertion in im Wasserbad temperierte Präparate ermöglicht. Des Weiteren wurde ein Funktionsmuster eines auf dem Formgedächtnis-Effekt basierenden Greifmechanismus entwickelt.
The aim of this research was the development of novel, steerable cochlear-implant electrodes for atraumatic insertion. Investigations focused on the design of an electrode prototype with a defined curling behavior by exploiting shape memory alloys. A highly accurate, mean shape model of the cochlea was established based on high resolution histological image and volumetric datasets of the human temporal bone. Next, a simulation-driven and model-based design-process of a functionalized electrode with defined curling behavior was conducted. Finally, first prototypes are to be inserted into tempered cadaveric specimen using an automated insertion tool. The latter is capable of running patient specific trajectories while sensing insertion forces. The Institute of Mechatronic Systems has contributed to this by providing a grinding tool for the acquisition of histological image datasets. Moreover, a prototype of an automated insertion tool for cochlear implants with integrated force sensing was designed, built and evaluated. This research included the implementation of algorithms to run patient specific insertion trajectories. Additionally, an experimental setup was established to perform the navigated positioning and alignment of the insertion tool with respect to a cochlear specimen. Furthermore, a first prototype of a novel gripping mechanism based on the shape memory effect was developed.
SMArt-CI: Resthörerhaltende, minimal-traumatische Cochleaimplantat-Versorgung durch steuerbare Formgedächtnis-Elektroden (TV-2). Schlussbericht. Berichtszeitraum: 01.07.2008 bis 30.06.2011
Weitere Titelangaben:
SMArt-CI:Preserving the rest of auditory ability by atraumatic insertion of steerable cochlear-implant electrodes with defined curling behaviour (TV2).Final report. Period of report: July 1st 2008 to June 30th 2011. 2614 BMBF-research report. Federal ministry for education and research (2011)