Ontwikkeling van een kadavermodel met meerdere poorten voor het knippen van aneurysma's in de posterieure circulatie voor neurochirurgie en KNO-bewoners

Summary

Er wordt een modelprotocol beschreven om neurochirurgie en KNO-studenten te trainen in endoscopische transclivale clipping van posterieure circulatie-aneurysma's. Er zijn twee endoscopische benaderingen vastgesteld om toegang te krijgen tot de met siliconen geïnjecteerde of geperfundeerde posterieure circulatie van kadaverkoppen. Leerlingen krijgen de taak om de posterieure circulatie te knippen op basis van klinische scenario's.

Abstract

Aneurysma's van de posterieure circulatie zijn moeilijk te behandelen met de huidige methoden van oprollen en knippen. Om de beperkingen in de training aan te pakken, hebben we een kadavermodel ontwikkeld om leerlingen te trainen in endoscopisch knippen van posterieure circulatie-aneurysma's. Een endoscopische transclivale benadering (ETA) en een transorbitale precarunculaire benadering (TOPA) om met succes toegang te krijgen tot aneurysma's van de posterieure circulatie en deze te knippen, worden beschreven. Het model heeft flexibiliteit in die zin dat een gekleurde siliconenverbinding in de kadavervatten kan worden geïnjecteerd om leerlingen te trainen in vasculaire anatomie. De andere optie is dat het model kan worden aangesloten op een vasculaire perfusiepomp, waardoor een pulsiel of gescheurd aneurysma in realtime kan worden beoordeeld. Dit kadavermodel is het eerste in zijn soort voor het trainen van endoscopisch knippen van posterieure circulatie-aneurysma's. Leerlingen zullen vaardigheid ontwikkelen in endoscopische vaardigheden, passende dissectie en waardering voor relatieve anatomie, terwijl ze een algoritme ontwikkelen dat kan worden gebruikt in een echte operatieve arena. In de toekomst kunnen verschillende klinische scenario's worden ontwikkeld om het realisme te vergroten, leerlingen uit verschillende specialismen samen te laten werken en het belang van teamwerk en effectieve communicatie te benadrukken.

Introduction

Behandeling van posterieure circulatie-aneurysma's brengt unieke uitdagingen met zich mee en heeft hogere complicaties in vergelijking met andere cerebrale aneurysma's¹. Transcraniële clipping van posterieure circulatieaneurysma's is technisch uitdagend, met hoge complicaties en morbiditeit². Endovasculaire coiling en endoscopische endonasale chirurgie zijn veilige alternatieven, omdat ze het aantal complicaties verminderen en de tractie op de grote hersenen beperken³. Het is aangetoond dat endovasculaire coiling voordelen heeft ten opzichte van benaderingen met een open schedelbasis, en de meeste centra gebruiken nu een endovasculaire benadering om cerebrale aneurysma's te behandelen⁴. Veel aneurysma's van de posterieure circulatie zijn echter niet vatbaar voor oprollen vanwege de locatie, de kronkeligheid van het vat en de grootte van het vat². Recente studies hebben de haalbaarheid aangetoond van het gebruik van endoscopische benaderingen voor het knippen van posterieure circulatieaneurysma's 5,6,7,8.

Hoewel endoscopische endonasale chirurgie voordelen heeft aangetoond ten opzichte van meer invasieve procedures, documenteren verschillende onderzoeken een leercurve die verband houdt met het gebruik van endoscopische apparatuur ^9,10,11. Het is deze leercurve en het gebrek aan opleiding en ervaring van chirurgen die het gebruik van deze veilige en heilzame behandelingsoptie^{beperken 3}. Aangezien endoscopisch knippen voor aneurysma's een haalbare en veilige behandelingskuur blijkt te zijn, zullen bewoners van neurochirurgie en KNO-therapie deze chirurgische vaardigheden tijdens hun opleiding moeten ontwikkelen. Deze behoefte aan technische vaardigheden in combinatie met een steile leercurve vereist de ontwikkeling van realistische trainingsmodellen, aangezien er meerdere herhalingen nodig zijn om de operatiekamertijd en het aantal complicaties bij endoscopische endonasale chirurgie te verminderen ^9,11. In een humaan placentamodel van het knippen van cerebrale aneurysma's hebben Belykh et al. na simulatie¹² verbetering aangetoond in het gebruik van applicators voor aneurysmaclips bij leerlingen. Evenzo is aangetoond dat training met 3-dimensionaal geprinte modellen de technische vaardigheden van de leerling bij het knippen van aneurysma's^{verbetert 13}. Zoals bij elk trainingsmodel zijn kosteneffectiviteit en reproduceerbaarheid de belangrijkste doelstellingen voor een bredere toegankelijkheid. We hebben eerder het nut van een ETA en een TOPA aangetoond in een kadavermodel van het knippen van aneurysma's met posterieure circulatie, waarbij de toegang tot de nadering en visualisatie worden beïnvloed door cliplocatie¹⁴. TOPA kan worden gebruikt in combinatie met endoscopische endonasale benaderingen en heeft eerder kortere werkafstanden, verbeterde visualisatie en hoeken aangetoond, wat resulteert in een betere toegang tot structuren ^4,14. De TOPA-procedure is een nieuwe benadering voor clipligatie van aneurysma's, en de toepasbaarheid ervan kan verder worden onderzocht via simulatie voor toegang tot zowel tumoren als aneurysma's. In dit protocol presenteren we de stappen voor de ontwikkeling van een realistisch, kosteneffectief, reproduceerbaar model voor het knippen van aneurysma's in de posterieure circulatie met behulp van ETA en TOPA als opties om studenten neurochirurgie op te leiden. Een voordeel van ons model is de blootstelling van de leerling aan authentieke fysieke anatomie, met de mogelijkheid om realistische dynamische bloedingen op te nemen in de training van het knippen van aneurysma's. Dit model kan worden opgezet met een statische (met siliconenverbinding doordrenkte) of een dynamische (geperfuseerde) anatomie en is toepasbaar om studenten neurochirurgie of KNO-kunde op verschillende expertiseniveaus op te leiden op het gebied van de anatomie en het beheer van posterieure circulatie-aneurysma's.

Protocol

Bij de ontwikkeling van dit model werden drie kadaverkoppen verkregen via het Oregon Health & Science University Body Donation Program en behandeld volgens de ethische code die is goedgekeurd door de Oregon Health & Science University Institutional Review Board.

1. Voorbereiding van het hoofd

1. Zorg voor verse kadaverkoppen. Zet het hoofd vast in de gootsteen en rust op een blok met de nek naar boven.
2. Bereid een 5 L 1:100 oplossing van antistollingsmiddel, citraat, dextrose en warm water. Gebruik de oplossing binnen 72 uur.
3. Breng een arteriële canule van 5 mm in de rechter halsader (lateraal naar de halsslagader) en breng een arteriële canuleklem rond het bloedvat aan. Bevochtig het vat gedurende 15 minuten met een perfusiepomp en een antistollingsmiddel citraat dextroseoplossing om het vat te wassen. Verwijder de canule en herhaal bilateraal met de linker halsader en halsslagaders. Herhaal met een canule van 3 mm op de wervelslagaders bilateraal.
4. Laat de koppen een nacht zitten en drogen. Plaats de hoofden met het gezicht naar boven en de nek in een hoek van 45 ° met een steunblok eronder. Bewaar vervolgens een nacht in een koude ruimte bij 5 °C.
5. Wikkel de hoofden in 2 L balsemoplossing. Bewaar de koppen in een emmer, ondergedompeld in een fixeeroplossing van 10% formaline.
6. Gebruik de voorbereide koppen met injecties met siliconenverbindingen om te trainen met statische anatomie (stap 2) of arteriële verwonding en perfusieopstelling om te trainen met dynamische anatomie (stap 4).
   1. Om de injecties met siliconenverbindingen te voltooien (stap 2): voltooi stap 2 en ga vervolgens naar stap 3 om de dissectie te voltooien.
   2. Om de opstelling van het slagaderletsel en de perfusie te voltooien (stap 4): voltooi de dissectie van stap 3 en ga vervolgens naar stap 4 voor perfusie-instructies.

2. Injecties met siliconensamenstelling

1. Bereid de oplossing van de siliconenverbinding volgens de instructies van de fabrikant (verdunningsmiddel van 50 μL, 40 μL rode kleurstof van siliconenverbindingen en 4.5 μL curatief middel).
2. Gebruik dissectie om de uitwendige halsslagaders te identificeren. Klem de rechter uitwendige halsslagader vast met een hemostaat om de injectie in het intracerebrale vaatstelsel te concentreren.
3. Steek de arteriële canule in de rechter interne halsslagader en breng de arteriële canuleklem rond het bloedvat aan. Injecteer 20 μL siliconencompoundoplossing. Stop de injectie wanneer de stroom van de siliconenoplossing wordt opgemerkt in de linker gemeenschappelijke halsslagader.
4. Klem de gemeenschappelijke halsslagaders bilateraal vast met hemostaten.
5. Breng een arteriële canule in de rechter wervelslagader in en breng een arteriële canuleklem rond het bloedvat aan. Injecteer 10 μL siliconencompoundoplossing. Stop de injectie wanneer de stroom van de siliconenoplossing wordt opgemerkt in de linker wervelslagader.
6. Klem de wervelslagaders bilateraal af met hemostaten.
7. Laat de kop 30 minuten op kamertemperatuur staan en verwijder vervolgens voorzichtig alle klemmen.

3. Weefsel dissectie

1. Plaats de hoofden met het gezicht naar boven en de nek in een hoek van 45° met een blok eronder om de neusholtes zichtbaar te maken.
2. Verkrijg endoscopen van 0 en 30 graden met een diameter van 4 mm en een lengte van 18 cm. Sluit hem aan op een glasvezelcamera en een lichtbron.
3. Bereid alle koppen voor met zowel ETA- als TOPA-dissecties.
4. ETA ¹⁴ :
   OPMERKING: Zie figuur 1A voor een weergave van de ETA-dissectie.
   1. Gebruik een speculum om de middelste neusschelpen zijdelings aan bilaterale zijden te verplaatsen.
   2. Gebruik afzuiging en een Penfield 1-dissector om het wiggenwigvormige ostium bilateraal te identificeren.
   3. Maak met een mes met 11 messen een incisie aan de rechterkant van het neustussenschot bij de articulatie van het wiggenbeenderstrum en vomer tot op het bot. Maak de incisie 1 cm onder de cribriforme plaat en tot aan de bodem van de neusholte.
   4. Ontleed het slijmvlies van het bot met behulp van een Penfield 1-dissector.
   5. Articuleer het wiggenbeen van het benige neustussenschot met een Penfield 1-dissector en voer een septectomie uit.
   6. Gebruik een Kerrison 2 om het bot van de sphenoid ostia naar de bodem van de sphenoid sinus bilateraal te snijden.
   7. Pak de kiel vast en verwijder deze met een grote hypofyse-rongeur om de sinus van het wiggenbeen bloot te leggen en het slijmvlies te verwijderen.
   8. Gebruik een trans sphenoidale boor om het resterende onderste rostrum van het wiggenbeen gelijk te boren met de bodem van de sphenoid sinus.
   9. Identificeer de benige indrukken van de holle halsslagaders, de uitsparing van de opticocarotis, sella en clivus (Figuur 2); Boor in de Clivus om de dura bloot te leggen.
   10. Trek de hypofyse terug (die duidelijk zichtbaar moet zijn) en boor de clivus uit met een grove diamantbraam van 5 mm.
   11. Verwijder de achterste clinoïde.
   12. Ontleed de laterale hypofyse dura vrij van de hypofyse; Het is niet nodig om de dura boven de hypofyse te ontleden.
       OPMERKING: Als er een onbedoelde dissectie van de hypofyse optreedt, heeft dit geen invloed op de functie van het model.
   13. Gebruik een Kerrison om botfragmenten te verwijderen om de clival dura bloot te leggen.
   14. Snijd de clivale dura weg om de basilaire slagader, de voorste inferieure cerebellaire slagaders (AICA), de superieure cerebellaire slagaders (SCA) en de achterste cerebrale slagaders (PCA) bloot te leggen (overzicht in figuur 3, anatomie gedetailleerd in figuur 4).
       OPMERKING: De clivale dura kan worden ingetrokken met een op U gebaseerde flap en worden gestabiliseerd met een 2-0 zijden hechtdraad.
5. TOPA ¹⁴ :
   Opmerking: Zie figuur 1B voor een weergave van de TOPA-dissectie.
   1. Beweeg de karunkel zijwaarts met een tang en gebruik vervolgens een schaar om een incisie mediaal naar de karbonkel te maken waar het bindvlies de huid raakt.
   2. Gebruik een irisschaar om de incisie superieur en inferieur te verbreden: de incisie moet doorgaan achter de superieure en inferieure ledematen van de mediale canthale pees; Voer een stompe dissectie uit langs het achterste ledemaat van de mediale canthale pees naar de achterste traankam.
   3. Gebruik een Penfield 1 dissector om een incisie te maken in het periosteum achter de traankam.
   4. Til het periosteum op van de mediale oogkaswand; Ga door met het optillen van het periosteum in de richting van de top van de baan in het subperiostale vlak.
   5. Identificeer en verdeel de voorste en achterste ethmoïde slagaders langs de fronto-ethmoïdale hechting.
   6. Brepte de lamina papyracea tussen de ethmoïde slagaders en onder de fronto-ethmoïde hechting in met geleidelijke druk van een joker.
   7. Gebruik een hypofyse rongeur om bot te verwijderen om de sella, clivus, contralaterale opticocarotis uitsparing en holle halsslagaders bloot te leggen.

4. Arteriële verwonding en perfusie-opstelling

1. Bereid slagaderlijk letsel voor.
   1. Gebruik een endoscoop om de anatomie van de posterieure circulatie te visualiseren (weergave in Figuur 3 en Figuur 4).
   2. Selecteer de locatie voor de gewenste bloeding. Voor mogelijke locaties voor gesimuleerde aneurysmabloeding zie Figuur 5. Maak een scheur van 3 mm in de gewenste slagader.
2. Perfusie instellen en bloeden
   1. Cannuleer de gemeenschappelijke halsslagader en zet vast met een klem. Sluit de canule aan op de perfusiepomp.
   2. Bereid kunstmatig bloed met een verhouding van 3:1 water tot commercieel gekocht nepbloed. Voeg vervolgens 2 druppels rode kleurstof toe voor elke 250 ml water.
      OPMERKING: Bereid kunstbloed kan worden hergebruikt voor meerdere simulaties. Voor elke kadaverkop wordt 3 L bloed bereid voor de start van de simulatie. Dit kan bij kamertemperatuur worden bewaard. Schudden voor gebruik.
   3. Start de perfusiepomp en meet de gemiddelde arteriële druk (MAP) die aan de kadaverkop wordt toegediend via een arteriële lijntransducer en een monitor voor vitale functies. Houd MAP's binnen een bereik van 65-110 mmHg om realistische bloedingen te produceren, afhankelijk van het gewenste simulatiescenario.

5. Plaatsing van clips in simulatietraining

1. Gebruik in dit model een aneurysmaclip en clip-applier voor het knippen van bloedvaten (Figuur 6).
2. Gebruik een clipapplicator voor het plaatsen van de clip (video 1) op de gesimuleerde aneurysmaplaatsen van de posterieure circulatie (Figuur 5).

Results

Dit model biedt leerlingen meerdere klinisch relevante plaatsen voor het knippen van de posterieure circulatie, met statische (geïnjecteerde siliconenverbinding) of dynamische (geperfuseerde) opties voor training. Zodra de dissectie is voltooid, kunnen de onderzoekers ETA en TOPA gebruiken om leerlingen een betere visualisatie van de posterieure circulatie te bieden¹⁴. Het overzicht van ETA en TOPA wordt geïllustreerd in

Discussion

Aneurysma's met posterieure circulatie zijn van oudsher moeilijk te knippen of op te rollen, vooral die afkomstig zijn van de SCA en AICA. Er zijn verschillende technieken uitgeprobeerd, zoals endovasculaire pijplijnembolisatieapparaten, microchirurgische schedelbasisbenaderingen en de supraorbitale sleutelgatbenadering voor cliptoepassing 15,16,17. Hoewel deze technieken in sommige gevallen suc...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anticoagulant citrate dextrose	Pierce Laboratories	117037
Embalming solution	Chemisphere
10% Formalin fixatief	Chemisphere	B2915DR55
Red Microfil solution	Flow Tech	MV-130	Silicone compound
Arterial cannula clamp
5 mm Arterial cannula	Instrument Design & Mfg. Co.	ART187-2-CT	Gebruikt voor canulerings van de halsslagader en carotisslagader
3 mm Arterial cannula	Instrument Design & Mfg. Co.		Gebruikt voor canulerings van de wervelslagader
Gebogen hemostaat	Aesculap	BH139R
Zero-degree endoscope (4 mm diameter, 18 cm lengte)	Karl Storz	H3-Z TH100
30-degree endoscope (4 mm diameter, 18 cm lengte)	Karl Storz
Zuiging - 7 en 10 FR	V. Mueller
11-bladige chirurgische mes	Bard-Parker	371111
Penfield 1	Jarit	285-365
Kerrison rongeur	Aesculap	FM823R, 3mm/180 mm
Hypofyse rongeur	Aesculap	FF806R
Transsfenoïdale boor	Depuy-Synthes
5 mm grove diamantboor	Depuy-Synthes
Pincet	Jarit	Carb bite I22-500
Iris schaar	Black & Black	B 66110
Perfusiepomp	Belmont Instrument Corporation, Billerica, MA, USA	Belmont Fluid Management System 2000
L-aneurysma clip	Peter Lazic Microsurgical Innovations	45.782
Vaatclipsysteem	Peter Lazic Microsurgical Innovations	45.442
Dural flap clip	Weck	523242