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通过闭塞内淋巴管手术诱导内淋巴积水

DOI:

10.3791/1728

2010年1月22日

本文内容

摘要

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本视频展示了如何通过手术阻塞豚鼠的内淋巴管以产生内淋巴积水。

摘要

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通过闭塞和阻断豚鼠的内淋巴管来手术诱导内淋巴积水(ELH),是一种被广泛接受的该病症动物模型,也是人类梅尼埃病的重要相关模型。1965年,Robert Kimura 和 Harold Schuknecht 首次描述了一种用于阻断内淋巴管的硬膜内入路方法(Kimura 1965)。尽管该方法有效,但由于需要穿透脑部保护膜,导致实验动物出现较高水平的并发症和死亡率,因而存在明显缺陷。因此,Andrews 和 Bohmer 开发了一种硬膜外入路方法,可显著减少与中枢神经系统(CNS)穿透相关的并发症发生率(Andrews and Bohmer 1989)。

此处所述的硬膜外入路首先需要在枕部区域做一正中切口,以暴露其下方的肌肉层。我们仅在右侧进行操作。在适当牵开覆盖的组织后,于右侧枕部肌肉层做一横向切口,以暴露右侧颞枕缝线。随后使用耳科钻头在缝线下方偏外侧的骨质区域(图1)进行钻孔,直至乙状窦显露。将乙状窦向内侧牵开后,即可暴露容纳内淋巴囊的内淋巴管骨盖。在骨盖内侧进一步向内淋巴囊区域钻孔,即可显露内淋巴管,随后用骨蜡填塞该管以造成阻塞,最终形成内淋巴积水(ELH)。

在接下来的几周内,该动物将表现出进行性、波动性的听力下降以及内淋巴积水的组织学证据。

方案

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第一部分:麻醉与手术准备

  1. 使用肌内注射氯胺酮 60 mg/kg 和赛拉嗪 12 mg/kg 对来自查尔斯河国际实验室公司(美国马萨诸塞州威尔明顿)的成年雌性邓肯-哈特利豚鼠进行麻醉。
  2. 在眼睛上涂抹石蜡润滑剂,以防止因干燥导致角膜损伤。
  3. 将动物从头顶至肩部以及两耳之间的区域剃毛。
  4. 以无菌方式对剃毛区域进行皮肤准备,先使用 7.5% 聚维酮碘,随后使用 70% 乙醇。
  5. 将动物置于带有加热毯的手术台上,并放置于一个可抬高头部并使颈部屈曲的平台。动物头部应背向外科医生。必须充分屈曲颈部,以便充分暴露枕骨嵴。
  6. 以无菌方式覆盖手术巾。

第二部分:骨性枕部的切口与暴露

  1. 沿预期切口部位(枕部背侧中线皮肤切口)注射含肾上腺素的布比卡因(Marcaine)0.25%,可引起局部血管收缩,减少出血,并在动物苏醒后提供持久的术后镇痛效果。
  2. 在头皮枕部沿背侧中线做皮肤切口。
    figure-protocol-1
    图1:皮肤切口沿背侧中线进行,如上图所示。
  3. 为获得充分暴露,使用小型弯止血钳分别夹住切口两侧皮肤并向外侧牵拉。
  4. 沿颈部肌肉做水平切口以暴露骨性枕骨。此阶段动物可能出现抽搐,即使麻醉充分,也可能因枕大神经被切断所致。在枕下区域做水平切口时存在脊髓横断的风险。可通过确保手术刀片下方始终能触及深层骨组织来避免此类并发症。
  5. 当枕下肌群被切开至骨面后,使用第三把止血钳牵拉上方肌肉边缘,该止血钳由手术助手固定。
  6. 使用Lempert骨膜剥离器暴露颞枕缝。

第3部分:钻开颞枕缝

  1. 暴露颞枕缝后(图2),使用带有1.5 mm金刚砂钻头的耳科钻头,沿缝向下方外侧钻磨。
  2. 在颅骨外板下方,将可见到板障(位于颅骨内外板之间的松质骨)的海绵状结构。当板障被完全磨除后,颅骨内板随之显露,同时可见淡蓝色的乙状窦。
  3. 明确乙状窦的边界,但不穿透该血管。
  4. 当覆盖乙状窦的骨质被充分磨薄后,改用更高倍显微镜放大,并使用直头钩针小心去除覆盖乙状窦的残余骨质。

figure-protocol-2
图2 钻孔区域部分覆盖颞枕缝。

第4部分:导管阻塞

  1. 将去骨化的乙状窦向内侧牵拉,以暴露面神经乳突段(operculum)。
  2. 使用直径0.5 mm的金刚砂钻头在面神经乳突段内侧钻孔,进入球囊(endolymphatic sac)及内淋巴管(endolymphatic duct)。
  3. 随后用直头刮匙将骨蜡填塞至内淋巴管内。
  4. 颅骨缺损处用明胶海绵(Gelfoam,辉瑞公司,纽约,纽约州)加固。
  5. 使用4-0 POLYSORB(美国外科公司,诺沃克,康涅狄格州)缝线将肌肉层缝合。随后无缝过渡至皮下缝合技术以关闭皮肤切口。该缝合方式无需术后拆线,且可避免动物抓挠手术部位导致缝线脱落。

第5部分:术后护理

将豚鼠放入孵育箱中以维持体温,并每30分钟检查一次,直至其清醒并能够维持胸卧位。检查动物的呼吸频率和体色。本中心分别使用恩诺沙星(0.2 mL,22.7 mg/mL,皮下注射)和布托啡诺(0.05 mL,0.3 mg/mL,皮下注射)进行术后感染预防和镇痛。镇痛药在手术当天给予一次,在术后第一天和第二天各给予两次。尽管无菌手术无需使用抗生素,但可在术后第三天开始给予为期五天、每日两次的预防性抗生素治疗。

并发症及处理

  1. 呼吸抑制:术者应始终注意动物的呼吸情况。若呼吸变慢或停止,应立即暂停手术,并目视检查胸廓是否有运动。若动物出现呼吸困难或费力呼吸,需检查口腔和气道是否被阻塞。
  2. 乙状窦穿通:使用明胶海绵(Gelfoam)加压并结合吸引器头直至出血停止。
  3. 硬脑膜穿通:用明胶海绵(Gelfoam)覆盖缺损处。
  4. 前庭损伤:钻孔位置不得超出乙状窦外侧1 mm。否则可能损伤后半规管,导致豚鼠实验数据无效。

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讨论

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在内淋巴管手术阻塞后的数周内,实验动物会出现波动性感音神经性听力损失,该结果通过听觉诱发电位脑干反应进行测定。图3展示了一次听觉脑干反应(ABR)记录的示例。左耳作为未手术的对照耳。
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图3: 术后28周豚鼠在16 kHz频率下的ABR听阈水平。左耳(未手术耳)的听阈为30 dB SPL,右耳(手术耳)的听阈接近70 dB。

耳蜗的组织学检查还显示前庭阶膜扩张(图4)。
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披露

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动物实验严格按照凯斯西储大学机构动物护理和使用委员会制定的指南和规定进行。

致谢

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本工作部分得到了美国耳科学会向 CAM 提供的资助,以及凯斯医疗中心大学医院向 KNA 和 CAM 提供的资助。我们感谢位于俄亥俄州欣克利的 Focus Medical Group, Inc. 的 Jeff Churney 为我们提供了显微镜相机。视频制作服务由佐治亚州瓦尔多斯塔的 Fusion Creative Marketing, Inc. 慷慨提供。我们感谢克利夫兰凯斯西储大学的 Jonathan Frankel 和 Alex Levitt 在视频准备过程中提出的宝贵意见。

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参考文献

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  1. Andrews, J. C., Bohmer, A. The surgical approach to the endolymphatic sac and the cochlear aqueduct in the guinea pig. Am J Otolaryngol. 10, 61-66 (1989).
  2. Kimura, R., Schuknecht, H. Membranous hydrops in the inner ear of the guinea pig after obliteration of the endolymphatic sac. Pract Otolaryngol. , (1965).

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