Method Article

Entwicklung eines Leichen-Multiport-Modells des posterioren Zirkuläres Aneurysma-Clipping für Assistenzärzte in der Neurochirurgie und Hals-Nasen-Ohrenheilkunde

DOI:

10.3791/56809

⸱

September 3rd, 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Oregon Health & Science University, 2West Virginia University School of Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Es wird ein Modellprotokoll zur Schulung von niedergelassenen Lernenden in der Neurochirurgie und HNO-Heilkunde zum endoskopischen transklivalen Clipping von posterioren Zirkulationsaneurysmen beschrieben. Für das Training werden zwei endoskopische Zugänge für den Zugang zur silikoninjizierten oder perfundierten hinteren Zirkulation von Leichenköpfen etabliert. Die Lernenden haben die Aufgabe, die hintere Zirkulation auf der Grundlage klinischer Szenarien zu beschneiden.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aneurysmen der hinteren Zirkulation sind mit den gängigen Methoden des Coilings und Clippings schwer zu behandeln. Um Einschränkungen im Training zu beheben, haben wir ein Leichenmodell entwickelt, um Lernende im endoskopischen Clipping von Aneurysmen der hinteren Zirkulation zu schulen. Es werden ein endoskopischer transklivaler Zugang (ETA) und ein transorbitaler präkarunkulärer Zugang (TOPA) zum erfolgreichen Zugang und Clippen von Aneurysmen des hinteren Kreislaufs beschrieben. Das Modell ist insofern flexibel, als eine farbige Silikonverbindung in die Leichengefäße injiziert werden kann, um die Lernenden in der Gefäßanatomie zu schulen. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass das Modell an eine vaskuläre Perfusionspumpe angeschlossen werden kann, die eine Echtzeit-Erfassung eines pulsierenden oder rupturierten Aneurysmas ermöglicht. Dieses Leichenmodell ist das erste seiner Art für das Training des endoskopischen Clippings von Aneurysmen der hinteren Zirkulation. Die Lernenden entwickeln Kenntnisse in endoskopischen Fähigkeiten, angemessener Dissektion und Wertschätzung für die relative Anatomie, während sie einen Algorithmus entwickeln, der in einem realen operativen Bereich eingesetzt werden kann. In Zukunft können verschiedene klinische Szenarien entwickelt werden, um den Realismus zu verbessern, Lernenden aus verschiedenen Fachrichtungen die Zusammenarbeit zu ermöglichen und die Bedeutung von Teamarbeit und effektiver Kommunikation zu betonen.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Behandlung von Aneurysmen der hinteren Zirkulation stellt einzigartige Herausforderungen dar und weist im Vergleich zu anderen zerebralen Aneurysmen höhere Komplikationsraten auf1. Das transkranielle Clipping von Aneurysmen der hinteren Zirkulation ist mit hohen Komplikationsraten und Morbidität technisch anspruchsvoll2. Endovaskuläres Coiling und endoskopische endonasale Chirurgie sind sichere Alternativen, da sie die Komplikationsraten reduzieren und die Traktion am Großhirn begrenzen3. Es hat sich gezeigt, dass endovaskuläres Coiling Vorteile gegenüber offenen Schädelbasisansätzen hat, und die meisten Zentren verwenden jetzt einen endovaskulären Ansatz zur Behandlung von zerebralen Aneurysmen4. Viele Aneurysmen der hinteren Zirkulation sind jedoch aufgrund der Lokalisation, der Gefäßtortuosität und der Gefäßgröße2 nicht für ein Coiling geeignet. Neuere Studien haben die Machbarkeit der Verwendung endoskopischer Ansätze für das Clipping von posterioren Zirkulationsaneurysmengezeigt 5,6,7,8.

Obwohl die endoskopische endonasale Chirurgie Vorteile gegenüber invasiveren Verfahren gezeigt hat, dokumentieren mehrere Studien eine Lernkurve, die mit dem Einsatz endoskopischer Geräte verbunden ist 9,10,11. Es ist diese Lernkurve und der Mangel an Ausbildung und Erfahrung des Chirurgen, die den Einsatz dieser sicheren und vorteilhaften Behandlungsoption einschränken3. Da sich das endoskopische Clipping bei Aneurysmen als praktikabler und sicherer Behandlungsverlauf erweist, müssen Assistenzärzte für Neurochirurgie und Hals-Nasen-Ohrenheilkunde diese chirurgischen Fähigkeiten während ihrer Ausbildung entwickeln. Dieser Bedarf an technischem Geschick in Verbindung mit einer steilen Lernkurve erfordert die Entwicklung realistischer Trainingsmodelle, da mehrere Wiederholungen erforderlich sind, um die Operationszeit und die Komplikationsrate in der endoskopischen endonasalen Chirurgie zu reduzieren 9,11. In einem humanen Plazentamodell des zerebralen Aneurysma-Clippings haben Belykh et al. nach Simulation12 eine Verbesserung der Verwendung von Aneurysma-Clip-Applikatoren bei Lernenden gezeigt. In ähnlicher Weise hat sich gezeigt, dass das Training mit 3-dimensional gedruckten Modellen die technischen Fähigkeiten der Lernenden beim Aneurysma-Clipping verbessert13. Wie bei jedem Schulungsmodell sind Kosteneffizienz und Reproduzierbarkeit die wichtigsten Ziele für eine breitere Zugänglichkeit. Wir haben zuvor die Nützlichkeit einer ETA und einer TOPA in einem Leichenmodell des posterioren Zirkulationsaneurysma-Clipping demonstriert, wobei der Zugang und die Visualisierung des Zugangs und der Visualisierung durch die Clip-Positionbeeinflusst wurden 14. TOPA kann in Verbindung mit endoskopischen endonasalen Zugängen verwendet werden und hat bereits kürzere Arbeitsabstände, eine verbesserte Visualisierung und Winkel gezeigt, die zu einem besseren Zugang zu Strukturen führen 4,14. Das TOPA-Verfahren ist ein neuer Ansatz für die Clip-Ligation von Aneurysmen, und seine Anwendbarkeit kann durch Simulation für den Zugang zu Tumoren und Aneurysmen weiter erforscht werden. In diesem Protokoll stellen wir die Schritte zur Entwicklung eines realistischen, kostengünstigen und reproduzierbaren Aneurysma-Clipping-Modells für die posteriore Zirkulation vor, bei dem ETA und TOPA als Optionen für die Ausbildung von Neurochirurgie-Lernenden verwendet werden. Ein Vorteil unseres Modells ist die Exposition des Lernenden mit authentischer physischer Anatomie, mit der Möglichkeit, realistische dynamische Blutungen in das Training des Aneurysma-Clipping einzubeziehen. Dieses Modell kann mit einer statischen (mit Silikonverbindung angereicherten) oder einer dynamischen (durchbluteten) Anatomie eingerichtet werden und ist anwendbar, um Lernende der Neurochirurgie oder HNO-Heilkunde auf verschiedenen Ebenen der Expertise in der Anatomie und Behandlung von Aneurysmen der hinteren Zirkulation zu schulen.

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Protocol

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Bei der Entwicklung dieses Modells wurden drei Leichenköpfe im Rahmen des Körperspendeprogramms der Oregon Health & Science University erworben und gemäß dem Ethikkodex behandelt, der vom Oregon Health & Science University Institutional Review Board genehmigt wurde.

1. Vorbereitung des Kopfes

  1. Besorgen Sie sich frische Leichenköpfe. Befestigen Sie den Kopf in der Spüle und ruhen Sie mit dem Hals nach oben auf einem Block.
  2. Bereiten Sie eine 5 L 1:100 Lösung aus Antikoagulans Citrat Dextrose und warmem Wasser vor. Verwenden Sie die Lösung innerhalb von 72 h.
  3. Führen Sie eine 5-mm-Arterienkanüle in die rechte Halsvene (lateral der Halsschlagader) ein und legen Sie eine arterielle Kanülenklemme um das Gefäß an. Perfundieren Sie das Gefäß 15 Minuten lang mit einer Perfusionspumpe und einer gerinnungshemmenden Citrat-Dextrose-Lösung, um das Gefäß zu waschen. Entfernen Sie die Kanüle und wiederholen Sie den Vorgang mit der linken Jugularvene und den Halsschlagadern beidseitig. Wiederholen Sie dies mit einer 3-mm-Kanüle auf den Wirbelarterien beidseitig.
  4. Lassen Sie die Köpfe über Nacht ziehen und trocknen. Positionieren Sie die Köpfe mit dem Gesicht nach oben und den Hals in einem 45°-Winkel mit einem Stützblock darunter. Anschließend über Nacht in einem Kühlraum bei 5 °C lagern.
  5. Betten Sie die Köpfe in 2 l Einbalsamierungslösung ein. Bewahren Sie die Köpfe in einem Eimer auf, der in 10%ige Formalin-Fixierlösung getaucht ist.
  6. Verwenden Sie die vorbereiteten Köpfe entweder mit Silikon-Compound-Injektionen, um mit statischer Anatomie zu trainieren (Schritt 2), oder mit arterieller Verletzung und Perfusion, um mit dynamischer Anatomie zu trainieren (Schritt 4).
    1. Um die Injektionen der Silikonmasse abzuschließen (Schritt 2): Führen Sie Schritt 2 aus und fahren Sie dann mit Schritt 3 fort, um die Dissektion abzuschließen.
    2. So schließen Sie die Einrichtung der arteriellen Verletzung und Perfusion ab (Schritt 4): Schließen Sie die Dissektion in Schritt 3 ab und fahren Sie dann mit Schritt 4 fort, um die Perfusionsanweisungen zu erhalten.

2. Injektionen von Silikonverbindungen

  1. Bereiten Sie die Silikonverbindungslösung gemäß den Anweisungen des Herstellers vor (50 μl Verdünnungsmittel, 40 μl roter Silikonverbindungsfarbstoff und 4,5 μl Heilmittel).
  2. Verwenden Sie eine Dissektion, um die äußeren Halsschlagadern zu identifizieren. Klemmen Sie die rechte äußere Halsschlagader mit einem Blutstiller ein, um die Injektion in das intrazerebrale Gefäßsystem zu fokussieren.
  3. Führen Sie die arterielle Kanüle in die rechte Arteria carotis interna ein und legen Sie die arterielle Kanülenklemme um das Gefäß an. Injizieren Sie 20 μl Silikonverbindungslösung. Stoppen Sie die Injektion, wenn der Fluss der Silikonverbindungslösung an der linken Arteria carotis communis festgestellt wird.
  4. Klemmen Sie die Arteria carotis communis beidseitig mit Hämostaten ab.
  5. Führen Sie eine arterielle Kanüle in die rechte Wirbelarterie ein und legen Sie eine arterielle Kanülenklemme um das Gefäß an. Injizieren Sie 10 μl Silikonverbindungslösung. Stoppen Sie die Injektion, wenn der Fluss der Silikonverbindungslösung an der linken Wirbelarterie festgestellt wird.
  6. Klemmen Sie die Wirbelarterien beidseitig mit Blutkörpern ab.
  7. Lassen Sie den Kopf 30 Minuten bei Raumtemperatur ruhen und entfernen Sie dann vorsichtig alle Klammern.

3. Dissektion von Gewebe

  1. Positionieren Sie den Kopf mit dem Gesicht nach oben und den Hals in einem 45°-Winkel mit einem Block darunter, um die Nasengänge sichtbar zu machen.
  2. Besorgen Sie sich 0- und 30-Grad-Endoskope mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 18 cm. Schließen Sie es an eine Glasfaserkamera und eine Lichtquelle an.
  3. Bereiten Sie alle Köpfe sowohl mit ETA- als auch mit TOPA-Dissektionen vor.
  4. ETA 14 :
    HINWEIS: Siehe Abbildung 1A für die Darstellung der ETA-Dissektion.
    1. Verschieben Sie mit einem Spekulum die mittleren Nasenmuscheln seitlich an den bilateralen Seiten.
    2. Verwenden Sie einen Sog und einen Penfield 1-Dissektor, um das Keilbeinostium bilateral zu identifizieren.
    3. Machen Sie mit einem Messer mit 11 Klingen einen Schnitt auf der rechten Seite der Nasenscheidewand an der Artikulation des Keilbeinrostrums und des Vomers zum Knochen. Machen Sie den Schnitt 1 cm unterhalb der cribriformen Platte und zum Boden der Nasenhöhle.
    4. Präpariere das Mukoperiost vom Knochen mit einem Penfield 1 Dissektor.
    5. Disartikulieren Sie das Keilbeinrostrum von der knöchernen Nasenscheidewand mit einem Penfield 1 Dissektor und führen Sie eine Septektomie durch.
    6. Schneiden Sie mit einem Kerrison 2 den Knochen von den Keilbeinostien bis zum Boden der Keilbeinhöhle beidseitig ab.
    7. Fassen und entfernen Sie den Kiel mit einem großen Hypophysenrongeur, um die Keilbeinhöhle freizulegen und die Schleimhaut zu entfernen.
    8. Verwenden Sie einen trans-Keilbeinbohrer, um das verbleibende untere Rostrum des Keilbeins bündig mit dem Boden des Keilbeinsinus zu bohren.
    9. Identifizieren Sie die knöchernen Abdrücke der kavernösen Halsschlagadern, des Optikokarotis-Aussparers, der Sella und des Clivus (Abbildung 2); Bohren Sie den Clivus, um seine Dura freizulegen.
    10. Ziehen Sie die Hypophyse zurück (die gut sichtbar sein sollte) und bohren Sie den Clivus mit einem 5 mm groben Diamantfräser aus.
    11. Entfernen Sie das hintere Klinoid.
    12. Präparieren Sie die Dura der Hypophyse lateralis frei von der Hypophyse; Es ist nicht notwendig, die Dura über der Hirnanhangdrüse zu präparieren.
      HINWEIS: Wenn es zu einer versehentlichen Dissektion der Dura der Hypophyse kommt, hat dies keinen Einfluss auf die Funktion des Modells.
    13. Verwenden Sie ein Kerrison, um Knochenfragmente zu entfernen und die Clival Dura freizulegen.
    14. Exzidieren Sie die Cliva-Dura, um die Arteria basilaris, die vorderen unteren Kleinhirnarterien (AICA), die oberen Kleinhirnarterien (SCA) und die hinteren Hirnarterien (PCA) freizulegen (Übersicht in Abbildung 3, Anatomie in Abbildung 4).
      HINWEIS: Die Clival Dura kann mit einem U-basierten Lappen zurückgezogen und mit einer 2-0 Seidennaht stabilisiert werden.
  5. TOPA 14 :
    Hinweis: Siehe Abbildung 1B für die Darstellung der TOPA-Dissektion.
    1. Bewegen Sie den Karunkel mit einer Pinzette seitlich und machen Sie dann mit einer Schere einen Schnitt medial zum Karunkel, wo die Bindehaut auf die Haut trifft.
    2. Verwenden Sie eine Irisschere, um den Schnitt nach oben und unten zu erweitern: Der Schnitt sollte hinter den oberen und unteren Gliedmaßen der medialen Canthalsehne fortgesetzt werden; Führen Sie eine stumpfe Dissektion entlang des hinteren Schenkels der medialen Canthalsehne bis zum hinteren Tränenkamm durch.
    3. Verwenden Sie einen Penfield 1 Dissektor, um einen Schnitt im Periost hinter dem Tränenkamm zu machen.
    4. Heben Sie das Periost von der medialen Orbitawand an; Heben Sie das Periost weiter in Richtung der Orbitaspitze in der subperiostalen Ebene an.
    5. Identifizieren und teilen Sie die vordere und hintere Siebbeinarterie entlang der fronto-ethmoidalen Naht.
    6. Fraktur der Lamina papyracea zwischen den Siebbeinarterien und unterhalb der Fronto-Siebbeinnaht mit allmählichem Druck eines Jokers.
    7. Verwenden Sie einen Hypophysenrongeur, um Knochen zu entfernen, um die Sella, den Clivus, den kontralateralen Optikokarozis-Recessus und die kavernösen Halsschlagadern freizulegen.

4. Arterielle Verletzung und Perfusionseinrichtung

  1. Bereiten Sie eine arterielle Verletzung vor.
    1. Verwenden Sie ein Endoskop, um die Anatomie des hinteren Kreislaufs sichtbar zu machen (Darstellung in Abbildung 3 und Abbildung 4).
    2. Wählen Sie die Stelle für die gewünschte Blutung aus. Zu möglichen Lokalisationen für simulierte Aneurysmablutungen siehe Abbildung 5. Machen Sie eine 3 mm große Schnittwunde in der gewünschten Arterie.
  2. Perfusionsaufbau und Blutung
    1. Kanülieren Sie die Halsschlagader und befestigen Sie sie mit einer Klemme. Verbinden Sie die Kanüle mit der Perfusionspumpe.
    2. Bereiten Sie Kunstblut mit einem Verhältnis von 3:1 Wasser zu kommerziell gekauftem Kunstblut vor. Fügen Sie dann 2 Tropfen rote Farbe pro 250 ml Wasser hinzu.
      HINWEIS: Vorbereitetes Kunstblut kann für mehrere Simulationen wiederverwendet werden. Für jeden Leichenkopf werden vor Beginn der Simulation 3 l Blut aufbereitet. Dieser kann bei Raumtemperatur gelagert werden. Vor Gebrauch schütteln.
    3. Starten Sie die Perfusionspumpe und messen Sie den mittleren arteriellen Druck (MAP), der über einen arteriellen Schlauchwandler und einen Vitalparametermonitor an den Leichenkopf abgegeben wird. Halten Sie MAPs in einem Bereich von 65-110 mmHg, um je nach gewünschtem Simulationsszenario eine realistische Blutung zu erzeugen.

5. Platzierung von Clips im Simulationstraining

  1. Verwenden Sie in diesem Modell einen Aneurysmaclip und einen Clipapplierer für das Gefäßclipping (Abbildung 6).
  2. Verwenden Sie einen Clip-Applikator für die Platzierung des Clips (Video 1) an den simulierten Aneurysmastellen der hinteren Zirkulation (Abbildung 5).

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Results

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Dieses Modell stellt den Lernenden mehrere klinisch relevante Stellen für das posteriore Zirkulationsclipping zur Verfügung, mit entweder statischen (Silikonverbindung injiziert) oder dynamischen (perfundierten) Optionen für das Training. Sobald die Dissektion abgeschlossen ist, können die Untersucher ETA und TOPA verwenden, um den Lernenden eine verbesserte Visualisierung der hinteren Zirkulationzu ermöglichen 14. Eine Übersicht über ETA und TOPA ist in

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aneurysmen der hinteren Zirkulation waren in der Vergangenheit schwer zu clippen oder zu wickeln, insbesondere solche, die von der SCA und AICA stammen. Es wurden mehrere Techniken ausprobiert, wie z. B. endovaskuläre Pipeline-Embolisationsgeräte, mikrochirurgische Schädelbasiszugänge und der supraorbitale Schlüssellochzugang für die Clipanwendung 15,16,17. Obwohl diese Techniken in einigen Fäll...

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben nichts Relevantes für diese Studie offenzulegen.

Jeremy N. Ciporen, Geschäftsführer Berater Spiway

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben keine Danksagungen.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Antikoagulans Citrat DextrosePierce Laboratories117037
EinbalsamierungslösungChemisphere
10% Formalin FixiermittelChemisphereB2915DR55
Red Microfil LösungFlow TechMV-130Silikonverbindung
Arterielle Kanülenklemme
5 mm Arterien KanülenInstrument Design & Mfg. Co.ART187-2-CTWird für die Kanülierung von Halsvenen und Halsschlagadern
verwendet 3 mm ArterienkanüleInstrument Design & Mfg. Co.Zur Kanülierung von Wirbelarterien
Gebogener HämostatAesculapBH139R
Null-Grad-Endoskop (4 mm Durchmesser, 18 cm Länge)Karl StorzH3-Z TH100
30-Grad-Endoskop (4 mm Durchmesser, 18 cm Länge)Karl Storz
Absaugung - 7 und 10 FRV. Müller
chirurgische Klingemit 11 KlingenBard-Parker371111
Penfield 1Jarit285-365
Kerrison rongeurAesculapFM823R, 3mm/180 mm
HypophysenrongeurAesculapFF806R
TranssphenoidbohrerDepuy-Synthes
5 mm grober DiamantfräserDepuy-Synthes
PinzetteJaritCarb bite I22-500
Iris SchereSchwarz & SchwarzB 66110
PerfusionspumpeBelmont Instrument Corporation, Billerica, MA, USABelmont Fluid Management System 2000
L-Aneurysma-ClipPeter Lazic Microsurgical Innovations45.782
Gefäß-Clip-SystemPeter Lazic Microsurgical Innovations45.442
Dural-LappenclipWeck523242

References

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