22 januari 2010
Deze video laat zien hoe operatief de cavia's endolymfatische kanaal belemmeren om endolymfatische hydrops te produceren.
Hallo, mijn naam is Chris Edden. Ik ben onderzoeker aan de Case Western Reserve University bij de afdeling Otolaryngologie, hoofd- en halschirurgie. Vandaag zal ik de chirurgische blokkade van de endolymfatische gang bij het cavia beschrijven, wat endolymfatische hydrops veroorzaakt en wordt gebruikt om vele vormen van ziektegerelateerde earpathologie te modelleren.
Huidige lymfatische hydrops is een zwelling van het endolymfatische compartiment van het slakkenhuis en is een belangrijke histologische marker voor de ziekte van Ménière. Hier ziet u een dwarsdoorsnede van een normaal slakkenhuis met twee perilymfatische compartimenten, de scala vestibuli en de scala tympani, en een niet-gedilateerde scala media, die in verbinding staat met het endolymfatische ductus. De structuur waarop we werken; binnen enkele weken na de chirurgische procedure raakt de scala media gedilateerd zoals hier aangegeven, en het membraan van Reissner raakt uitgezet. De dieren vertonen daarnaast progressief fluctuerend gehoorverlies aan het geopereerde oor.
Net als bij veel andere aandoeningen van het binnenoor is de chirurgische inductie van hydrops bij het cavia het gouden standaard diermodel voor de menselijke ziekte van Menière sinds het in 1965 voor het eerst werd beschreven door Robert Kor en Harold Schneck. Hoewel de procedure aanvankelijk werd uitgevoerd met een invasievere intradurale benadering, geeft ons centrum de voorkeur aan een extradurale benadering omdat dit leidt tot minder morbiditeit en mortaliteit voor het dier. Het volgende is een beschrijving van de materialen, de dierverzorging en de chirurgische benadering die nodig zijn voor een succesvolle en humane uitvoering van deze vrij complexe procedure.
Eerst beschrijf ik de benodigde chirurgische materialen. Het dier is een volwassen vrouwtjesdier, een Duncan Hartley albino cavia van Charles River International Laboratories Incorporated. Voor de voorbereiding van de ruimte en de steriele opstelling zijn steriele chirurgische kleding, een operatieve microscoop met steriele hoes, een Mars kleine geperforeerde afdekdoek, een intraoperatieve warmtemat en een zuigapparaat nodig.
Een nummer 5 zuiger, een nummer 40 zuiger, steriele zoutoplossing, een roestvrijstalen kom en een hoofdklem. Voor de anesthesie heeft u preoperatief ketamine (60 mg/kg) en xylazine (12 mg/kg) nodig. Voor de preoperatieve voorbereiding heeft u een oogsmeersel op basis van petroleum, een elektrische scheermachine, Betadine en 70% ethylalcohol nodig. Intraoperatief heeft u 0,6 mL van 0,25% markeervloeistof, een nummer 11 wegwerp-veiligheidsscalpel, drie gebogen hemostaten, een lier periostale elevator, WEXell chirurgische tangen en een otologische boor nodig, evenals een 1,5 mm diamantboor en een 0,5 mm diamantboor.
Een rechte botcurette, een spuit van 10 cc, botwas, gelfoam, een absorbeerbare hechtdraad 4-0 met een P-13 snijnaald, Adson-pincetten, een naaldhouder met diamantkaken en hechtscharen. Voor de postoperatieve zorg is een schone kooi met warmtemat nodig. 0,2 ml interfloxacine met een concentratie van 22,7 mg/ml.
Houd 0,05 ml buprenorfine 0,3 mg/ml gereed. Anestheseer het cavia eerst met ketamine 60 mg/kg en xylazine 12 mg/kg via intramusculaire injectie. Dit regime maakt een anesthesie van 60 tot 90 minuten mogelijk zonder respiratoire depressie, wat gewoonlijk voldoende tijd is voor het uitvoeren van deze procedure.
Nadat het dier is gebenestheseerd, wordt een glijmiddel op basis van petroleum op de ogen aangebracht. Vervolgens wordt de achterkant van de kop met een elektrische tondeurschemachine geschoren, vanaf de bovenste thoracica tot aan de bovenkant van de kop. Daarna wordt de plek klaargemaakt met Betadine, gevolgd door alcohol.
Het dier is nu klaar voor de operatie. Mijn naam is Dr. Cliff McGillion. Ik ben professor Otolaryngologie, hoofd- en halschirurgie hier aan de Case Western Reserve University Hospitals in Cleveland en directeur Otologie en Neurotologie.
Vandaag wil ik met u spreken over de chirurgische techniek voor het induceren van endolymfatische hydrops bij het cavia. We gaan extraoraal te werk en leggen de sinus sigmoideus vrij; net anterieur en lateraal van de sinus sigmoideus vinden we de opening van het endolymfatische systeem. Vervolgens verwijderen we het ductmateriaal en het zakmateriaal en boren we het kanaal uit onder directe visualisatie.
Het belangrijkste deel van de procedure is naar mijn mening het skeletoniseren van de sinus sigmoidea, om vervolgens mediaal daarvan het endolymfatische duct-curriculum direct in beeld te brengen. Zodra de chirurgische plaats is voorbereid, wordt het dier naar de OK overgebracht en in een hoofdhouder geplaatst. De nek wordt geflecteerd om voldoende blootstelling van de occipitale kam te verkrijgen en steriel afgedekt voor de gezondheid en veiligheid van het dier.
Hanteer dezelfde steriele techniek die vereist is voor een menselijke patiënt om een adequate lichaamstemperatuur tijdens de procedure te behouden; zorg ervoor dat er een verwarmingsmat onder het operatievlak is geplaatst vóór de eerste incisie. Markeervloeistof wordt rond de operatielocatie geïnjecteerd. De chirurgische procedure begint met het maken van een midline dorsale huidincisie op de hoofdhuid langs het occiput. Om voldoende blootstelling te verkrijgen, wordt de huid teruggetrokken door aan weerszijden van de incisie een hemostat te plaatsen; elektrocauterisatie is niet nodig, aangezien het cavignis een robuust hemostatisch mechanisme heeft.
Vervolgens wordt een horizontale incisie gemaakt langs de nekspier. Om het benige occiput bloot te leggen, kan een goed geplaatste incisie de temporaal-occipitale sutuurlijn direct zichtbaar maken, zoals hier wordt getoond. Door doorsnijding van de nervus occipitalis major, die gewoonlijk onder de spier ligt, kan het dier trekkingen vertonen.
Ondanks adequate anesthesie bij het doorsnijden van de spier, is het belangrijk om het bot onder het mesje te voelen. Zo niet, kan de incisie te laag zijn, wat het risico op doorsnijding van het ruggenmerg vergroot zodra men door de nekspier is. Een derde hemostaat wordt gebruikt om het bovenste gedeelte van de incisie vast te pakken en wordt op zijn plaats gehouden door de chirurgisch assistent.
Botte dissectie wordt gebruikt om het achterhoofdsbeen bloot te leggen. Denk eraan om te allen tijde aan de rechterzijde van de externale occipitale kam te blijven en dat het linker-oor dient als controle. In dit model wordt vervolgens een periost-elevator gebruikt om het schedeldak verder vrij te maken en de externale occipitale kam en de temporaal-occipitale sutuurlijn bloot te leggen. Het boren met een 1,5 millimeter diamantboor begint net inferieur aan de sutuurlijn.
Het doel is om de fossa posterior en de sinus sigmoideus bloot te leggen. Al het boren moet te allen tijde op of inferieur aan de temporaal-occipitale incisielijn blijven. Houd een zuigbuis van maat vijf bij de hand om het bloed af te zuigen.
Laat daarnaast een assistent het veld irrigeren met steriele zoutoplossing, die continu uit een spuit van 10 cc druppelt. Het boren zal enige bloedingen uit het merg veroorzaken, maar de diamantboor kan worden gebruikt om de bloedende vaten op een diepte van ongeveer één millimeter te stelpen.
Er wordt een zwakke blauwe lijn zichtbaar. Dit is de sinus sigmoideus. Blijf hier staan.
Uw lateraal ten opzichte van de sinus sigmoideus. De opening van het endolymfatische ductus kan worden gevonden. Het is belangrijk om de randen van de sinus sigmoideus te definiëren zonder deze te penetreren.
Zodra het bovenliggende bot voldoende dun is, wordt het boren gestopt en wordt de zuigmond gewisseld naar nummer 40. Er wordt tevens gebruikgemaakt van een hogere vergroting. Met een rechte sonde wordt het bovenliggende bot voorzichtig verwijderd.
De sinus sigmoideus wordt voorzichtig naar mediaal teruggetrokken, waardoor het operculum zichtbaar wordt, dat mogelijk niet direct duidelijk is aangezien het vaak door bloed wordt aanHet zicht onttrokken. Nu wordt de geskeletteerde sinus sigmoideus voorzichtig naar mediaal teruggetrokken, waardoor het operculum zichtbaar wordt. De geul wordt nu gefreesd met een kleinere 0,5 snijboor, waarbij de endolymfatische zak wordt vernietigd, wat uiteindelijk leidt tot de endolymfatische ductus.
Het kanaal is zichtbaar als een donkere ovaal binnen het wit van het omringende bot. Ongeveer 1 mm van het kanaal wordt opgeboord voordat het wordt opgevuld met botwas. De botwas wordt met behulp van gelfoam in het kanaal gedrukt.
Deze occlusie van de endolymfatische duct zal endolymfatische hydrops induceren. Een 4.0 polyglactin hechtdraad wordt gebruikt om de spier samen te brengen. Vervolgens volgt een naadloze overgang naar een subcutane hechtechniek voor de huidincisie. Met deze sluiting is het achteraf niet nodig om hechtingen te verwijderen, en is er geen risico dat het dier aan de plek krabt of een hechting of nietje lostrekt.
Na de operatie wordt het cavia in een incubator geplaatst om de lichaamstemperatuur op peil te houden, waarbij elke 30 minuten controle plaatsvindt tot het dier wakker is. Er wordt gecontroleerd op de ademhalingsfrequentie en de lichaamskleur. In dit centrum wordt het breedspectrumantibioticum inin en buprenorfine gebruikt voor pijncomplicaties.
Net als bij elke chirurgische ingreep zijn er risico's voor het subject. Daarom zal ik nu enkele mogelijke intraoperatieve complicaties bespreken en hoe deze te vermijden. Bij respiratoire depressie moet de chirurg altijd alert zijn op de ademhaling van het dier indien deze stopt of vertraagt.
Staak de chirurgische ingreep en controleer visueel op thoracale beweging. Indien het dier apneu vertoont, controleer dan of de mond en de luchtwegen niet zijn geblokkeerd. Bij penetratie van de sinus sigmoideus dient gelfoam en compressie te worden toegepast, samen met de zuigtip, totdat de bloeding is gestopt.
Durale penetratie cover met gel foam vestibulaire schade boor niet meer dan één millimeter lateraal van de sinus sigmoideus, anders kan het posterieure halfcirkelvormige kanaal beschadigd raken, wat alle gegevens voor dat specifieke cavia zou ongeldig maken. Chirurgische blokkade van het endolymfatische duct bij de cavia is een technisch veeleisende operatie, maar met de juiste instrumenten, instructies en kennis van de relevante anatomie kan deze op een manier worden uitgevoerd die zowel humaan voor het dier is als nuttig als model voor de ziekte van Menière bij de mens.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze video demonstreert de chirurgische obstructie van de endolymfatische duct bij het cavia, wat leidt tot de productie van endolymfatische hydrops. Dit model is van groot belang voor het bestuderen van oorpathologieën die gerelateerd zijn aan de ziekte van Menière.
Dit chirurgische model biedt een reproduceerbare methode om endolymfatische hydrops bij cavia's op te wekken, wat mechanistische studies mogelijk maakt naar de dysregulatie van het vocht in het binnenoor die relevant is voor de pathofysiologie van de ziekte van Menière. De extradurale benadering vermindert de chirurgische morbiditeit terwijl de getrouwheid van het model behouden blijft, wat bijdraagt aan preklinische targetvalidatie en assayontwikkeling voor otische therapeutica. Het dient als een ziekterelevant systeem voor het evalueren van de effecten van verbindingen op de endolymfatische homeostase en de gehoorfunctie.
Het model is geïntegreerd in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie via leadidentificatie tot preklinische efficiëntietesten, in het bijzonder voor otische aandoeningen waarbij sprake is van een ontregeling van de vochtbalans.