Een herziene chirurgische aanpak om endolymphatische hydrops in het cavia te induceren

Samenvatting

Dit artikel toont een extradurale benadering aan om de cavia endolymphatische zak uit te wissen en het endolymphatische kanaal te verwonden met een fijne pick om experimentele endolymphatische hydrops te induceren.

Samenvatting

Endolymphatische hydrops is een uitbreiding van scala media die meestal wordt geassocieerd met de ziekte van Meniere, hoewel de pathofysiologic mechanisme (s) onduidelijk blijven. Om de eigenschappen van endolymphatische hydrops, zoals de oorsprong van laagfrequente gehoorverlies, adequaat te bestuderen, is een betrouwbaar model nodig. De cavia is een goed model omdat het hoort in de laagfrequente gebieden die putatief worden beïnvloed door endolymphatische hydrops. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat endolymphatische hydrops chirurgisch kunnen worden geïnduceerd via intradurale of extradurale benaderingen die boren op de endolymphatische buis en zak omvatten. Echter, of het mogelijk was om een endolymphatische hydrops model te creëren met behulp van een extradurale aanpak die gevaarlijke boringen op de endolymphatische buis en zak vermeden was onbekend. Het doel van deze studie was om een herziene extradurale benadering aan te tonen om experimentele endolymftische hydropen te induceren na 30 dagen postoperatief door de endolymphatische zak uit te roeien en het endolymfphatische kanaal te verwonden met een fijne pick. De steekproefgrootte bestond uit zeven cavia's. Functionele metingen van het gehoor werden gemaakt en temporele botten werden vervolgens geoogst voor histologische analyse. De aanpak had een slagingspercentage van 86% in het bereiken van endolymphatische hydrops. Het risico op hersenvochtlekkage was minimaal. Geen perioperatieve sterfgevallen of verwondingen aan het achterste halfronde kanaal opgetreden in het monster. De gepresenteerde methode toont een veilige en betrouwbare manier om endolymphatische hydrops te induceren op een relatief snel tijdstip van 30 dagen. De klinische implicaties zijn dat de gepresenteerde methode een betrouwbaar model biedt om de oorsprong van laagfrequente gehoorverlies dat kan worden geassocieerd endolymphatische hydrops verder te onderzoeken.

Inleiding

Endolymphatische hydrops is een uitbreiding van scala media. De aanwezigheid van endolymfatische hydrops kan worden gemeten met behulp van het dwarsdoorsnedegebied van scalamedia. Er wordt gedacht dat klinische endolymphatische hydrops kunnen worden geassocieerd met laagfrequente sensorineural gehoorverlies, zoals die gezien bij de ziekte van Meniere. Maar de oorsprong(en) van het gehoorverlies blijven onduidelijk. Om de oorsprong van laagfrequente gehoorverlies in verband met endolymphatische hydrops adequaat te bestuderen, is een betrouwbaar model nodig.

In 1965 beschreven Kimura en Schuknecht hoe endolymphatische hydrops in het cavia te induceren met behulp van een intradurale benadering¹. Hun techniek betrof het gebruik van een achterste craniale fossa benadering van toegang tot het operculum en subarcuate fossa. De stappen betrokken insnijden dura, het intrekken van de cerebellum met een Ringer oplossing doorweekt wattenschijfje, en boren over de endolymphatische buis en het tussengedeelte van de endolymphatische zak. Botwas werd vervolgens geplaatst in het operculum om de endolymphatische kanaal te scheiden van de distale endolymphatische zak. Het craniotomiedefect werd gedicht door het plaatsen van opneembaar gelatinepoeder (bijvoorbeeld Gelschuim) en het oogsten van de bovenlyserende spieren. Histologisch bewijs van endolymphatische hydrops werd consequent gevonden op postoperatieve dagen 1, 3, 7, 14, 21 en 30, waaruit bleek dat de intradurale benadering een betrouwbare methode was om histologisch bevestigde endolymfatische hydrops te induceren. Met dezelfde intradurale benadering als Kimura en Schuknecht, maar met verschillende tijdspunten, Salt en DeMott bevestigd dat scala media in de tweede beurt van het slakkenkastje aanzienlijk werd vergroot op dag 4 en na². Hoewel de werkelijke morbiditeit van het induceren van een cerebrospinale vloeistof (CSF) lek met behulp van Kimura en Schuknecht's intradurale benadering niet werd gemeld in de oorspronkelijke studie, de aanwezigheid van een CSF lek kan het risico op meningitis verhogen. Er is gesuggereerd dat verlies van CSF zou kunnen leiden tot een uitstroom van perilymph, wat resulteert in een gelijktijdige tijdelijke uitbreiding van het endolymphatische volume in het cavia³. Een extradurale benadering van het opwekken van endolymphatische hydrops zou een veiligere optie zijn.

In 1989 beschreven Andrews en Bohmer twee extradurale chirurgische benaderingen om de endolymphatische zak en kanaal te bereiken, via een midden craniale fossa-benadering of achterste schedelfossa-benadering, om de endolymfatische zak 4 uit te^roeien. Ze beschreven het verwijderen van het operculum met een diamant boor, en vervolgens ofwel boren uit het tussengedeelte van de endolymphatische zak of met behulp van een fijne pick om de endolymphatische zak en kanaal te verstoren. In 1993 beschreven Lee, Wright en Meyerhoff een soortgelijke aanpak, waaronder boren door de endolymphatische zak en buis, maar verschilden in die tijd dat ze tegelijkertijd het cochleair aquaduct⁵belemmerden. Ze toonden de aanwezigheid aan van endolymfatische hydrops, zoals beoordeeld via histologie, vier weken na het uitwrijveeren van de endolymphatische zak en het belemmeren van het cochleair aquaduct. Megerian et al. was de eerste die een videoartikel publiceerde waaruit een extradurale vernietiging van de endolymphatische zak en kanaal demonstreert die betrekking vigeerde om rechtstreeks op het mediale gedeelte van het operculum te boren om de endolymphatische zak en kanaal⁶binnen te gaan. Ze toonden histologisch bewijs van endolymphatische hydrops in een cavia geofferd op 28 weken na de operatie, evenals gehoorverlies in de 16 kHz regio⁶. Of het mogelijk was om histologisch bevestigde endolymfatische hydrops en laagfrequente gehoorverlies te induceren op een vroeg moment met behulp van extradurale benaderingen was onbekend.

Het algemene doel van dit rapport is om een extradurale aanpak aan te tonen om experimentele endolymftische hydrops te induceren na 30 dagen postoperatief door de endolymphatische zak uit te roeien en het endolymfphatische kanaal te verwonden met een fijne pick. De reden achter het gebruik van deze techniek is het voordeel van het vermijden van de noodzaak om te boren op de petrous temporele bot, waardoor het risico van per ongeluk verwonden van de dura en het veroorzaken van een CSF lek, het verminderen van de mogelijkheid van het verwonden van de achterste halfronde kanaal, en het verminderen van het risico van letsel aan de sigmoïde sinus.

Protocol

Alle procedures die onmiddellijk hieronder in het protocol sectie werden uitgevoerd zoals beschreven in protocollen goedgekeurd door de Washington University in St. Louis Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Verdoving en bewaking van vitale tekens

LET OP: Deze studie gebruikte gepigmenteerde NIH-stam cavia's verkregen uit een eigen fokkolonie.

1. Gebruik cavia's van beide geslachten, met een gewicht van ten minste 350 g.
2. Plaats de cavia in een neonatale verwarmende isolet en geef een ketamine/xylazinemengsel intraperitoneally (50 mg/kg ketamine en 10 mg/kg xylazine) voor inductieanesthesie. Let op de cavia totdat het verliest de teen-pinch reflex.
3. Zodra verlies van teen-pinch reflexen optreedt, scheren de achterste nek en het hoofd van de cavia met een haartrimmer meestal geadverteerd voor menselijk gebruik.
4. Injecteer een onderhuidse bolus van 12 mL lactated Ringer's oplossing in de achterkant van het dier.
5. Plaats de cavia supine op een verwarmende pad met opgeheven benen en plaats 27.5 G vlindernaald intraperitoneally. Controleer of de vlindernaald zich in de juiste positie in de intraperitoneale ruimte bevindt door ervoor te zorgen dat alleen de lucht wordt aangezogen. Als bloed of vocht wordt aangezogen, is er bezorgdheid voor de levering in het vasculaire of darmstelsel. De vlindernaald wordt gebruikt voor herhaalde toediening van anesthesie.
6. Draai de cavia om naar de gevoelige positie en zet het hoofd vast aan een stereotactische houder.
7. Zet een pulsoximeter vast aan de voet. Bij gebruik van gepigmenteerde cavia's, gepigmenteerde poten kunnen voorkomen dat het lezen van zuurstofverzadiging. Plaats daarom de pulsoximeter op een poot die niet gepigmenteerd is.
8. Plaats een rectale temperatuursonde om de lichaamstemperatuur te controleren. De rectale sonde maakt deel uit van een verwarmend dekensysteem dat de lichaamstemperatuur op 38 °C houdt. Zet de opwarmendeken niet aan totdat de rectale sonde op zijn plaats is om oververhitting van de opwarmende deken te voorkomen. Als u moeite heeft met het plaatsen van de rectale sonde, kan deze naast het lichaam van de cavia worden gelegd.
9. Breng smeermiddel aan op beide ogen van het cavia om schaafwonden van hoornvlies te voorkomen.
10. Beheer aanvullende zuurstof indien nodig via een rubberen buizen geplaatst in de buurt van de neus om zuurstofverzadiging niveaus boven 90%.
11. Geef enrofloxacin 0,5 mg/kg onderhuids als antibioticaprofylaxe.
12. Geef 0,25 mg/kg bupivacaine met 1:100.000 epinephrinum onderhuids op de verwachte incisieplaats voor lokale anesthesie en vasoconstrictieve effecten.
13. Zorg voor onderhoud anesthesie elke 20 minuten voor 4 cycli en dan alleen als dat nodig is op basis van vitale functies. Controleer routinematig de diepte van anesthesie op lichaamstemperatuur, ademhalingssnelheid, zuurstofverzadiging en hartslag.
14. Controleer vitale functies om de 15 minuten (temperatuur, ademhalingsfrequentie, hartslag en zuurstofverzadiging).

2. Chirurgische voorbereiding

1. Zodra het hoofd van de cavia stevig in een stereotactische houder is geplaatst, plaatst u een stuk plakband over de rug om voldoende spanning langs de huid te bieden die de occiput overstijgen. Bevestig de uiteinden van de tape op de stereotactische houder.
2. Royaal prep de huid boven de occiput en achterste nek met jodium oplossing en 70% ethanol in een steriele manier drie keer.
3. Gebruik op dit punt steriele voorzorgsmaatregelen en autoclaved instrumenten. Plaats steriele gordijnen over de cavia.

3. Chirurgische ingreep

1. Met behulp van een 15 mes, maak een kleine, middellijn incisie langs de achterste occiput uit te breiden naar beneden in de achterste nek. Eenmaal onder de huid, gebruik iris schaar om de rechter achterste cervicale spieren los te maken van de occipital bot. Als er bloedingen optreedt tijdens het snijden van de spieren, controle door het toepassen van druk met een steriele katoenen bal.
2. Met behulp van een combinatie van een #3 mm, #2 mm, en #1 mm diamant braam met een 5-0 zuiging en steriele irrigatie, voeren een craniotomie die wordt begrensd door de externe occipital kam, lamboïde nok, de occipitomastoid hechting lijn, en de dorsale marge van de foramen magnum.
   1. Plaats voorzichtig een klein stukje zoutbevochtigde katoenen bal onder het bot terwijl je het occipitale bot scheidt van de dura.
3. Skeletonize de sigmoïde sinus met een #0,5 mm diamant braam en verwijder voorzichtig het bot boven het.
4. Zodra de sigmoïde sinus is blootgesteld, trek voorzichtig de sigmoïde sinus medially met behulp van een katoenen bal en overschakelen naar het gebruik van een 3-0 zuigkracht.
5. Identificeer het operculum als een spleet achtige structuur die zich in het petrous temporele bot bevindt. De subarcuate fossa zal zich superieur bevinden en de sigmoïde sinus zal er mediaal voor zijn. Het extra osseous gedeelte van de endolymphatische zak wordt vervolgens gevisualiseerd als een duidelijke zak die het operculum binnengaat en aan de dura die de sigmoïde sinus overdrijft. Het operculum is ovaal gevormd, ongeveer 3 tot 4 mm bij 1,5 tot 2 mm. Echter, zoals te zien is aan de chirurgische weergave, het operculum verschijnt als een geschatte 1 mm spleet. Het zichtbare gedeelte van de zak vanuit de chirurgische weergave is ongeveer even groot als het zichtbare gedeelte van het operculum, zo niet kleiner.
6. Breng zachte intrekking aan op de sigmoïde sinus medially om het extra osseous gedeelte van de endolymphatische zak duidelijk te visualiseren en de spanning tussen de extraosseous en intraosseous gedeelten van de endolymphatische zak te verhogen.
   1. Gebruik een fijne schuine pick om het tussenliggende gedeelte van de endolymphatische zak voorzichtig uit te wissen. Het is van cruciaal belang dat het ontlastingsproces geen zichtbare verbinding tussen de dura en het operculum achterlaat; plaats vervolgens een fijne pick in het operculum om breed schraap langs de binnenkant van het bot te verwonden.
   2. Draai de fijne pick in de richting van het endolymphatische kanaal en verstoor blindelings de voering. Op dit punt kan er bloedingen optreden uit een vat in het operculum. Het kan worden gecontroleerd met een klein stukje katoen.
7. Droog het lege operculum met een klein stukje katoen. Met behulp van de 3-0 zuigkracht als dat nodig is om het katoen droog te houden.
8. Verkrijg botstof met behulp van een kleine curette te schrapen langs de squamosale gedeelte van het tijdelijke bot. Verpak het operculum royaal met botstof. Gebruik een katoenen bal en zuigkracht om het gebied droog te houden tijdens het verpakken met botstof.
9. Breng botwas aan op het operculum om het te verzegelen. Zorg ervoor dat er geen overtollige botwas loskomt in de schedel.
10. Gebruik beenwax om het schedeldefect te bedekken.
11. Bij benadering de achterste cervicale spieren met 4-0 gevlochten, absorbeerbare hechting op een onderbroken manier.
12. Voer een onderhuidse sluiting uit met behulp van een 4-0 gevlochten, opneembare hechting.

4. Zorg na de procedure

1. Verwijder het cavia uit de aangepaste stereotactische houder en breng over op een verwarmende isolet.
2. Geef 2 mg/kg Atipamezole en 24 mL lactated Ringer's oplossing (onderhuids uit de buurt van de incisie). Geef de oplossing van lactated Ringer vanwege de diuretische effecten van xylazine. Beheer 0,2 mg/kg meloxicam onderhuids voor postoperatieve pijnstillende dekking.
3. Verkrijg elke 15 minuten vitale functies totdat de cavia volledig uit anesthesie tevoorschijn komt.
4. Geef een extra 12 mL vloeistof bolus van lactated Ringer's oplossing ongeveer 2 uur na het einde van de operatie tijdens de herstelperiode.
5. Zodra de cavia alert is, ambulating, voiding, en met stoelgang, terug te keren met de cavia naar de dierenfaciliteit. Ongeveer 2 tot 4 uur zijn nodig voor de cavia om volledig te voorschijn komen uit anesthesie.
6. Controleer cavia's twee keer per dag gedurende de eerste drie postoperatieve dagen. Als tekenen van ongemak worden waargenomen, toedien dan 0,2 mg/kg meloxicam onderhuids om de 24 uur indien nodig. Als alternatief kan buprenorfine (0,05 mg/kg) onderhuids worden toegediend als de symptomen niet voldoende worden beheerd door meloxicam.
7. Geef een 12 mL vloeistof bolus van lactated Ringer oplossing onderhuids twee keer per dag gedurende maximaal drie dagen totdat de cavia het pre-operatieve gewicht bereikt. Als het cavia zijn preoperatieve gewicht bereikt voorafgaand aan de derde postoperatieve dag, stop dan vloeibare bolussen. Als de cavia blijft afvallen na de eerste drie dagen, gebruik maken van een supplement voeding schudden meestal geadverteerd voor menselijke consumptie gemengd met geplette cavia voedsel pellets.
8. Monitor cavia's wekelijks tot hun eindpunt.

Resultaten

De gepresenteerde methode gebruikte een extradurale benadering om de endolymphatische zak uit te wissen en het endolymphatische kanaal te verwonden met een fijne pick in zeven cavia's bestaande uit twee mannetjes en vijf vrouwtjes. De gemiddelde duur van de operatie was 2 uur van incisie tot sluiting. De totale boortijd varieerde van 5-10 minuten. Tot 4 uur was nodig voor de cavia volledig te voorschijn komen uit anesthesie. Er waren geen intraoperatieve of postoperatieve sterfgevallen in...

Discussie

De gepresenteerde extradurale methode had een slagingspercentage van 86% bij het bereiken van histologisch bevestigde endolymfatische hydrops en laagfrequente gehoorverlies. De methode bereikte betrouwbaar histologisch bewijs van endolymphatische hydrops op postoperatieve dag 30, in overeenstemming met eerdere studies die een intradurale benadering^{gebruikten 2}. Het belang van de methode met betrekking tot bestaande methoden is dat een CSF-lek niet nodig is, waardoor een potentiële verstorende vari...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
12 mL spuit	Henke-Sass Wolf	5100-X00V0
1 mL en 3 mL spuit	BD Precision(Besteld bij Fischer Sci)	14-826-87 15859152
27.5 vlindermaatnaald	Terumo Surflo Winged Infusion Set, Terumo Corporation, Japan) (Besteld bij McKesson)	448407
4-0 hechtdraad	McKesson	1034507
4 x 4 gaasjes	Dukal (Besteld bij McKesson)	374454
60 mL spuit	Fisher Sci	22-031-375
Anspach otologische boor	Anspach	SC2100
atipamezole	Zoetis	107204-6
autoclaaf	Fisher sci	15-103-0508
autoclaafzakken	McKesson	524881
bajonet scheider	Olympus	AL 130564
bupivicaine	auro Medics Pharma	555150-169-10
doorzichtige steriele scherm	3M	1020
wattenbolletjes	Fisherbrand (besteld bij Fisher Sci)	22-456-885
wattenstaafjes	McKesson	508716
diamantboor #3, #2, #1, en #0.5 mm	Anspach	QD8-3SD; QD8-2SD; QD8-1SD; QD8-05SD
luierkussen	McKesson	945330
wegwerp 15 mes	Swann-Morton	0305
enrofloxacine	Hospira	0409-4888-01
epinephrine	McKesson	63739-0456
oogzalf	Dechra Vet Products	17033-211-38
Freer elevator	Grace Medical	215100FX
gelfoam	Pfizer (Besteld bij McKesson)	82830
haartrimmers	Oster Power Pro Cordless (besteld bij Amazon)	078400-020-000
jodium scrub	Purdue Pharma (besteld bij McKesson)	521243
irisschaar	Olympus	CL-542114
ketamine	Henry Schein Animal Health	55853
lactaatringers	B. Braun Medical (besteld bij McKesson)	186662
lancetmes van Rosen	Grace Medical	151100FX	aangeduid als curet in de tekst
smeermiddel	Milex (besteld bij Cooper Surgical)	MX5030
maskertape	3M (besteld bij fisher sci	19047259
metalen rechthoekige bak	Amazon	B07NQDBC6T
naaldhouder	Olympus	CR 213015-ENT
naalden: 27 gauge, 18 gauge	BD Precision(Besteld bij Fischer Sci)	14-826-48 14-826-5D
neonatale verwarmingsisolatie	Air Borne Life Support Systems	731-1800
operatiemicroscoop	Carl Zeiss	OPMI pico
zuurstoftank	AirGas	OX USP200
pulsox	CapnoTrue (Besteld bij Medacx)	M-3090112001
rectale sonde met verwarmingsdeken	Harvard Apparatus	sonde: PY2 50-7217 Verwarmingsdeken: PY2 50-7214
rode lichaamshouder	Lichtenhan Lab	N/A	In-house product
rechte hoek	Olympus	BV-230337
Rosen naald	Olympus	AM-130566	aangepast, dit is het instrument dat ik gebruik om de zak te scheuren
rubberen slang voor O2 toediening	Fisher Sci	14-171-104
saranfolie	Fisher Sci	NC9617977
stereotactische hoofdhouder	WUSTL Instrument Machine Shop	N/A	In-house product
steriele schermen	Cardinal Health	7553
zuigbuis van Baron	Grace Medical	034903FX 034905FX	#3 en #5 zuigbuis
weefseltang adson brown	Grace Medical	325112FX
Weitlander retractor	Olympus Grace Medical	BL200011 100313FX
xylazine	Akorn	59399-110-20