脳神経外科および耳鼻咽喉科研修医のための後循環動脈瘤クリッピングの死体マルチポートモデルの開発

Summary

脳神経外科および耳鼻咽喉科のレジデント学習者を訓練するためのモデルプロトコルが説明されています 後循環動脈瘤の内視鏡的経clivalクリッピングについて。シリコン注入または灌流された死体頭部の後部循環にアクセスするための 2 つの内視鏡的アプローチがトレーニングのために確立されています。学習者は、臨床シナリオに基づいて後部循環のクリッピングを任されます。

Abstract

後循環動脈瘤は、現在のコイリングおよびクリッピングの方法では治療が困難です。トレーニングの制限に対処するために、後循環動脈瘤の内視鏡的クリッピングについて学習者をトレーニングするための死体モデルを開発しました。後循環の動脈瘤にうまくアクセスしてクリップするための内視鏡的経経経的アプローチ (ETA) と経眼窩前前アプローチ (TOPA) について説明します。このモデルには、血管の解剖学に関する学習者のトレーニングを目的として、着色されたシリコーン化合物を死体血管に注入できるという柔軟性があります。もう1つのオプションは、モデルを血管灌流ポンプに接続して、拍動性動脈瘤または破裂した動脈瘤をリアルタイムで評価できることです。この死体モデルは、後循環動脈瘤の内視鏡的クリッピングのトレーニングのための最初のモデルです。学習者は、実際の手術現場で採用できるアルゴリズムを開発しながら、内視鏡スキル、適切な解剖、および相対的な解剖学の理解に習熟します。今後は、リアリズムを高め、異なる専門分野の学習者が協力し、チームワークと効果的なコミュニケーションの重要性を強調するために、さまざまな臨床シナリオを開発することができます。

Introduction

後循環動脈瘤の治療には独自の課題があり、他の脳動脈瘤と比較して合併症の発生率が高くなります¹.後循環動脈瘤の経頭蓋クリッピングは技術的に困難であり、合併症率と罹患率が高い².血管内コイリングと内視鏡的鼻腔内手術は、合併症の発生率を減らし、大脳の牽引を制限するため、安全な代替手段です³.血管内コイリングは、頭蓋底を開くアプローチよりも利点があることが示されており、現在、ほとんどのセンターで脳動脈瘤の治療に血管内アプローチが使用されています⁴.ただし、多くの後循環動脈瘤は、位置、血管の曲がりくねり、および血管のサイズ² のために、コイリングに適していません。最近の研究では、後循環動脈瘤5,6,7,8のクリッピングに内視鏡的アプローチを使用することの実現可能性が示されています。

内視鏡的鼻腔内手術は、より侵襲的な処置よりも利点が実証されていますが、いくつかの研究は、内視鏡機器の使用に関連する学習曲線を文書化しています^9,10,11。この学習曲線と外科医のトレーニングと経験の欠如が、この安全で有益な治療オプションの使用を制限しています³。動脈瘤の内視鏡的クリッピングが実現可能で安全な治療コースであることが明らかになっているため、脳神経外科および耳鼻咽喉科の研修医は、トレーニング中にこれらの外科的スキルセットを開発する必要があります。この技術スキルの必要性と急な学習曲線の組み合わせにより、内視鏡的^鼻腔内手術^9,11の手術室時間と合併症率を減らすためにいくつかの繰り返しが必要になるため、現実的なトレーニングモデルの開発が必要になります。脳動脈瘤クリッピングのヒト胎盤モデルでは、Belykh et al. は、シミュレーション¹² 後の学習者における動脈瘤クリップ アプリケーターの使用の改善を実証しました。同様に、3次元プリントモデルを使用したトレーニングは、動脈瘤クリッピング¹³の学習者の技術スキルを向上させることが示されています。他のトレーニングモデルと同様に、費用対効果と再現性は、より広範なアクセシビリティの主要な目標です。私たちは以前に、後循環動脈瘤クリッピングの死体モデルでETAとTOPAの有用性を実証しました。アプローチアクセスと視覚化はクリップ位置^{の影響を受けます14}。TOPAは、内視鏡的鼻腔内アプローチと組み合わせて使用することができ、以前には、作動距離の短縮、視覚化の改善、および角度が実証されており、構造へのアクセスが増加しています^4,14。TOPA法は、動脈瘤のクリップ結紮のための新しいアプローチであり、その適用性は、腫瘍と動脈瘤の両方へのアクセスのためのシミュレーションを通じてさらに探求することができます。このプロトコルでは、脳神経外科の学習者を訓練するためのオプションとしてETAとTOPAを使用した、現実的で費用対効果が高く、再現性のある後循環動脈瘤クリッピングモデルの開発手順を示します。私たちのモデルの利点は、学習者が本物の身体解剖学に触れることができることであり、動脈瘤のクリッピングのトレーニングに現実的な動的出血を組み込むオプションがあります。このモデルは、静的(シリコン化合物を注入)または動的(灌流)の解剖学的構造で設定でき、後循環動脈瘤の解剖学と管理に関するさまざまな専門知識レベルの脳神経外科または耳鼻咽喉科の学習者のトレーニングに適用できます。

Protocol

このモデルの開発では、オレゴン健康科学大学の体内寄付プログラムを通じて3つの死体頭部が入手され、オレゴン健康科学大学の治験審査委員会によって承認された倫理規定に従って取り扱われました。

1. ヘッドの準備

1. 新しい死体の頭を手に入れましょう。頭をシンクに固定し、首を上に向けてブロックの上に置きます。
2. 抗凝固剤クエン酸デキストロースと温水の5 L 1:100溶液を準備します。72時間以内に溶液を使用してください。
3. 5 mm の動脈カニューレを右頸静脈 (頸動脈の外側) に挿入し、血管の周りに動脈カニューレ クランプを適用します。灌流ポンプと抗凝固剤のクエン酸デキストロース溶液で容器を15分間灌流し、容器を洗浄します。カニューレを取り外し、左頸静脈と頸動脈を両側に繰り返します。椎骨動脈に3mmのカニューレを両側に使用して繰り返します。
4. 頭を座らせて一晩乾かします。顔を上に向けて頭を配置し、首を45°の角度で配置し、その下にサポートブロックを配置します。その後、5°Cの冷蔵室で一晩保管してください。
5. 頭部を2Lの防腐剤に埋め込む。ヘッドをバケツに保管し、10%ホルマリン固定液に浸します。
6. 準備したヘッドをシリコンコンパウンド注射で使用して静的解剖学的構造をトレーニングする(ステップ2)か、動脈損傷および灌流セットアップを使用して動的解剖学的構造をトレーニングします(ステップ4)。
   1. シリコーン化合物の注入を完了するには(ステップ2):ステップ2を完了し、次にステップ3に移動して解剖を完了します。
   2. 動脈損傷と灌流のセットアップを完了するには(ステップ4):ステップ3の解剖を完了し、次にステップ4に移動して灌流の指示に進みます。

2.シリコーンコンパウンド注射

1. 製造元の指示に従ってシリコーンコンパウンド溶液を調製します(希釈剤50μL、赤色シリコーンコンパウンド染料40μL、硬化剤4.5μL)。
2. 解剖を使用して、外部頸動脈を特定します。右の外頸動脈を止血器で固定して、注射を脳内血管系に集中させます。.
3. 動脈カニューレを右内頸動脈に挿入し、血管の周りに動脈カニューレクランプを適用します。20μLのシリコーンコンパウンド溶液を注入します。シリコーン化合物溶液の流れが左総頸動脈に認められたら、注射を停止します。.
4. 総頸動脈を止血剤で両側にクランプします。
5. 動脈カニューレを右椎骨動脈に挿入し、血管の周りに動脈カニューレクランプを取り付けます。10μLのシリコーンコンパウンド溶液を注入します。左椎骨動脈にシリコーン化合物溶液の流れが認められたら、注射を停止します。.
6. 止血剤で椎骨動脈を両側にクランプします。
7. ヘッドを室温で30分間放置してから、すべてのクランプをそっと取り外します。

3. 組織解剖

1. 鼻腔を視覚化するために、頭を上に向けて、首を45°の角度で配置し、その下にブロックを配置します。
2. 直径4mm、長さ18cmの0度および30度内視鏡を入手します。光ファイバーカメラと光源に接続します。
3. ETAとTOPAの両方の解剖ですべてのヘッドを準備します。
4. ETA^の14:
   注:ETA解剖の表現については、図1Aを参照してください。
   1. 鏡を使用して、中央の鼻甲介を両側の側面に動かします。
   2. 吸引とペンフィールド1ディセクタを使用して、蝶形骨の口を両側で識別します。
   3. 11枚刃のナイフで、蝶形骨吻と鋤骨の関節で鼻中隔の右側を切開します。篩状板の1cm下と鼻腔の床まで切開します。
   4. Penfield 1 dissectorを使用して骨から粘液骨膜を解剖します。
   5. Penfield 1 dissectorを使用して、骨性鼻中隔から蝶形骨吻を離散させ、敗血症切除術を行います。
   6. Kerrison 2を使用して、蝶形骨口から蝶形骨洞の床まで両側に骨を切断します。
   7. 大きな下垂体ロンジャーでキールをつかんで取り外し、蝶形骨洞を露出させ、粘膜を取り除きます。
   8. トランス蝶形骨ドリルを使用して、蝶形骨の残りの下吻を蝶形骨洞の床と同じ高さにドリルで穴を開けます。
   9. 海綿状頸動脈、視頸動脈陥凹、セラ、およびクビバスの骨の印象を特定します(図2)。クリバスをドリルしてデュラを露出させます。
   10. 下垂体を引っ込め(はっきりと見えるはずです)、5mmの粗いダイヤモンドバリを使用してクリバスをドリルで穴あけします。
   11. 後部クリノイドを取り外します。
   12. 下垂体から解放された外側下垂体硬膜を解剖します。下垂体上の硬膜を解剖する必要はありません。
       注:不注意による下垂体硬膜解離が発生した場合でも、モデルの機能には影響しません。
   13. ケリソンを使用して骨片を取り除き、陰核硬膜を露出させます。
   14. 陰部硬膜を切除して、脳底動脈、前下小脳動脈 (AICA)、上小脳動脈 (SCA)、および後大脳動脈 (PCA) を露出させます ( 図 3 の概要、 図 4 に解剖学的構造を詳しく説明します)。
       注:陰部硬膜は、Uベースのフラップで引っ込め、2-0シルク縫合糸で安定させることができます。
5. トパ ¹⁴ :
   注: TOPA 解剖の表現については、 図 1B を参照してください。
   1. 鉗子を使用して骨丘を横方向に動かし、はさみを使用して、結膜が皮膚と出会う場所の骨丘の内側に切開を行います。
   2. 虹彩はさみを使用して、切開を上および下方向に広げます:切開は、内側眼窩の上肢と下肢の後ろに続く必要があります。内側眼瞼腱の後肢に沿って後涙稜まで鈍的解剖を行います。
   3. Penfield 1 ディセクタを使用して、涙稜の後方の骨膜を切開します。
   4. 骨膜を内側眼窩壁から持ち上げます。骨膜を骨膜下面の軌道頂点に向かって持ち上げ続けます。
   5. 前頭篩骨縫合糸に沿って前篩骨動脈と後篩骨動脈を特定し、分割します。
   6. 篩骨動脈間板を骨折し、前頭篩骨縫合糸の下をジョーカーからの段階的な圧力で骨折します。
   7. 下垂体ロンジャーを使用して骨を取り除き、セラ、クライブス、反対側の視頸動脈のくぼみ、および海綿状の頸動脈を露出させます。

4. 動脈損傷と灌流のセットアップ

1. 動脈損傷を準備します。
   1. 内視鏡を使用して、後部循環の解剖学的構造を視覚化します( 図3 と 図4に表示)。
   2. 目的の出血の位置を選択します。模擬動脈瘤出血の可能な位置については、 図5を参照してください。目的の動脈に3mmの裂傷をします。
2. 灌流のセットアップと出血
   1. 総頸動脈をカニューレ状にし、クランプで固定します。カニューレを灌流ポンプに接続します。
   2. 市販の偽の血液に対して水の比率が3:1の人工血液を調製します。次に、水250mLごとに2滴の赤い着色料を追加します。
      注:調製した人工血液は、複数のシミュレーションに再利用できます。シミュレーションの開始前に、各死体頭部に 3 L の血液が準備されます。これは室温で保存することができます。使用前に振ってください。
   3. 灌流ポンプを始動し、動脈ライントランスデューサーとバイタルサインモニターを介して死体頭部に供給される平均動脈圧(MAP)を測定します。MAPを65〜110 mmHgの範囲内に維持して、目的のシミュレーションシナリオに応じてリアルな出血を生成します。

5. シミュレーショントレーニングでのクリップの配置

1. このモデルでは、血管のクリッピングに動脈瘤クリップとクリップアプライヤーを使用します(図6)。
2. クリップ アプリケーターを使用して、後循環のシミュレートされた動脈瘤部位 (図 5) にクリップ (ビデオ 1) を配置します。

Results

このモデルは、学習者に後部循環クリッピングのための臨床的に関連する複数の部位を提示し、静的 (シリコーン化合物注入) または動的 (灌流) トレーニングのオプションを提供します。解剖が完了したら、研究者はETAとTOPAを使用して、学習者に後部循環の改善された視覚化を提供できます¹⁴。ETAとTOPAの概要を 図1に示します。モデルを成功させるために、研究者は解剖プロトコルを完了して、後部循環クリッピング部位を明らかにする必要があります。 図2 は、解剖を導くための関連する解剖学を詳述しています。完了した解剖の内視鏡画像を 図3に示し、関連する解剖学的構造を 図4に示します。動的灌流モデルを使用する研究者は、目的のクリッピング部位に小さな切開を行い、ポンプを介して頸動脈を灌流して模擬出血を...

Discussion

後循環動脈瘤は、歴史的にクリップまたはコイル状に困難であり、特にSCAおよびAICAから発生する動脈瘤は困難でした。血管内パイプライン塞栓術装置、顕微手術用頭蓋底アプローチ、およびクリップ適用のための眼窩上鍵穴アプローチなど、いくつかの技術が試みられてきた15,16,17。これらの技術は成功している場合もありますが、患者の解剖学的構造に大きな違いがあり、血管の後方位置にアクセスするのが難しいため、広範な適用性は限られています。これにより、クリップ不可能、トラップ不可能、および巻き返し不可能と見なされる動脈瘤におけるフローダイバージョンの使用が増加しています¹⁸。流れの迂回は動脈瘤の抹消につながる可能性がありますが、一部の動脈瘤は開存しているため、破裂のリスクがあります。この論文では、ETA + TOPA を組み合わせたアプローチ モデルを...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
抗凝固剤 クエン酸デキストロース	ピアス研究所	117037
防腐剤	ケミスフィア
10% ホルマリン固定剤	ケミスフィア	B2915DR55
レッド マイクロフィル ソリューション	フローテック	MV-130	シリコーン化合物
動脈カニューレクランプ
5 mm 動脈カニューレ	Instrument Design & Mfg. Co.	ART187-2-CT	頸静脈および頸動脈カニューレ挿入用
3 mm 動脈カニューレ	Instrument Design & Mfg. Co.		脊椎動脈カニューレ挿入に使用
湾曲止血器	Aesculap	BH139R
ゼロ度内視鏡(直径4mm、長さ18cm)	カールストルツ	H3-Z TH100
30度内視鏡(直径4mm、長さ18cm)	カールストルツ
サクション-7および10 FR	V.ミューラー
11ブレード手術用ブレード	バードパーカー	371111
ペンフィールド1	リット	285-365
リソンロンジャーAesculap		FM823R、3mm / 180mm
下垂体ロンジャーAesculap		FF806R
経蝶形骨ドリル	Depuy-Synthes
5mm粗いダイヤモンドバードリル	Depuy-Synthes
鉗子	ジャリット	炭水化物バイトI22-500
アイリスはさみ	ブラック&ブラック	B 66110
灌流ポンプ	ベルモント インスツルメント コーポレーション、マサチューセッツ州ビレリカ、米国	ベルモント流体管理システム 2000
L-動脈瘤クリップ	ピーター・ラジック マイクロサージェリー イノベーションズ	45.782
血管クリップ システム	ピーター・ラジック マイクロサージェクティブ イノベーション	45.442
硬膜フラップ クリップ	ウェック	523242