Method Article

Desenvolvimento de um Modelo Multiportas Cadavérico de Clipagem de Aneurisma de Circulação Posterior para Residentes de Neurocirurgia e Otorrinolaringologia

DOI:

10.3791/56809

September 3rd, 2021

In This Article

Summary

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

Um protocolo modelo para treinar alunos residentes de neurocirurgia e otorrinolaringologia em clipagem transclival endoscópica de aneurismas da circulação posterior é descrito. Duas abordagens endoscópicas para acessar a circulação posterior de cabeças de cadáveres injetadas ou perfundidas com silicone são estabelecidas para treinamento. Os alunos têm a tarefa de cortar a circulação posterior com base em cenários clínicos.

Abstract

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

Os aneurismas da circulação posterior são difíceis de tratar com os métodos atuais de embolização e clipagem. Para lidar com as limitações no treinamento, desenvolvemos um modelo cadavérico para treinar os alunos na clipagem endoscópica de aneurismas da circulação posterior. Uma abordagem transclival endoscópica (ETA) e uma abordagem pré-caruncular transorbital (TOPA) para acessar e clipar aneurismas da circulação posterior são descritas. O modelo tem flexibilidade em que um composto de silicone colorido pode ser injetado nos vasos cadavéricos com o objetivo de treinar os alunos em anatomia vascular. A outra opção é que o modelo possa ser conectado a uma bomba de perfusão vascular, permitindo a avaliação em tempo real de um aneurisma pulsátil ou rompido. Este modelo cadavérico é o primeiro de seu tipo para treinamento de clipagem endoscópica de aneurismas da circulação posterior. Os alunos desenvolverão proficiência em habilidades endoscópicas, dissecção apropriada e apreciação pela anatomia relativa enquanto desenvolvem um algoritmo que pode ser empregado em uma arena operatória real. No futuro, vários cenários clínicos podem ser desenvolvidos para aumentar o realismo, permitir que alunos de diferentes especialidades trabalhem juntos e enfatizar a importância do trabalho em equipe e da comunicação eficaz.

Introduction

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

O tratamento dos aneurismas da circulação posterior apresenta desafios únicos e tem taxas de complicações mais altas em comparação com outros aneurismas cerebrais1. A clipagem transcraniana de aneurismas da circulação posterior é tecnicamente desafiadora, com altas taxas de complicações e morbidade2. A embolização endovascular e a cirurgia endoscópica endonasal são alternativas seguras, pois reduzem as taxas de complicações e limitam a tração no cérebro3. A embolização endovascular demonstrou ter benefícios em relação às abordagens abertas da base do crânio, e a maioria dos centros agora usa uma abordagem endovascular para tratar aneurismas cerebrais4. No entanto, muitos aneurismas da circulação posterior não são passíveis de embolização devido à localização, tortuosidade do vaso e tamanho do vaso2. Estudos recentes têm mostrado a viabilidade do uso de abordagens endoscópicas para a clipagem de aneurismas da circulação posterior 5,6,7,8.

Embora a cirurgia endoscópica endonasal tenha demonstrado benefícios em relação a procedimentos mais invasivos, vários estudos documentam uma curva de aprendizado associada ao uso de equipamentos endoscópicos 9,10,11. É essa curva de aprendizado e a falta de treinamento e experiência do cirurgião que limitam o uso dessa opção de tratamento segura e benéfica3. Como a clipagem endoscópica para aneurismas está se revelando um curso de tratamento viável e seguro, os residentes de neurocirurgia e otorrinolaringologia precisarão desenvolver esses conjuntos de habilidades cirúrgicas durante o treinamento. Essa necessidade de habilidade técnica combinada com uma curva de aprendizado íngreme requer o desenvolvimento de modelos de treinamento realistas, pois várias repetições são necessárias para reduzir o tempo de sala cirúrgica e a taxa de complicações na cirurgia endoscópica endonasal 9,11. Em um modelo placentário humano de clipagem de aneurisma cerebral, Belykh et al. demonstraram melhora no uso de aplicadores de clipe de aneurisma em aprendizes após simulação12. Da mesma forma, o treinamento com modelos impressos em 3 dimensões demonstrou melhorar as habilidades técnicas do aluno na clipagem de aneurisma13. Como em qualquer modelo de treinamento, a relação custo-benefício e a reprodutibilidade são os principais objetivos para uma acessibilidade mais ampla. Demonstramos anteriormente a utilidade de um ETA e um TOPA em um modelo de cadáver de clipagem de aneurisma de circulação posterior, com acesso de abordagem e visualização afetados pela localização do clipe14. O TOPA pode ser usado em conjunto com abordagens endoscópicas endonasais e demonstrou anteriormente distâncias de trabalho mais curtas, melhor visualização e ângulos, resultando em maior acesso às estruturas 4,14. O procedimento TOPA é uma nova abordagem para ligadura com clipe de aneurismas, e sua aplicabilidade pode ser explorada por meio de simulação para acesso a tumores e aneurismas. Neste protocolo, apresentamos as etapas para o desenvolvimento de um modelo realista, econômico e reprodutível de clipagem de aneurisma de circulação posterior usando ETA e TOPA como opções para treinar alunos de neurocirurgia. Uma vantagem do nosso modelo é a exposição do aluno à anatomia física autêntica, com a opção de incorporar sangramento dinâmico realista no treinamento da clipagem do aneurisma. Este modelo pode ser configurado com uma anatomia estática (infusão de composto de silicone) ou dinâmica (perfundida) e é aplicável para treinar alunos de neurocirurgia ou otorrinolaringologia em vários níveis de especialização na anatomia e tratamento de aneurismas da circulação posterior.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

No desenvolvimento deste modelo, três cabeças de cadáveres foram obtidas por meio do Programa de Doação de Corpos da Oregon Health & Science University e tratadas de acordo com o Código de Ética aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Oregon Health & Science University.

1. Preparação da cabeça

  1. Obtenha cabeças de cadáveres frescas. Prenda a cabeça na pia, apoiada em um bloco com o pescoço voltado para cima.
  2. Prepare uma solução 5 L 1:100 de citrato anticoagulante dextrose e água morna. Utilizar a solução no prazo de 72 h.
  3. Insira uma cânula arterial de 5 mm na veia jugular direita (lateral à carótida) e aplique uma pinça de cânula arterial ao redor do vaso. Perfunda o vaso por 15 min com uma bomba de perfusão e solução anticoagulante citrato dextrose para lavar o vaso. Remova a cânula e repita com a veia jugular esquerda e as artérias carótidas bilateralmente. Repita com uma cânula de 3 mm nas artérias vertebrais bilateralmente.
  4. Deixe as cabeças descansarem e secarem durante a noite. Posicione as cabeças com o rosto voltado para cima e o pescoço posicionado em um ângulo de 45 ° com um bloco de suporte embaixo. Em seguida, conservar numa câmara frigorífica a 5 °C durante a noite.
  5. Incorpore as cabeças em 2 L de solução de embalsamamento. Armazene as cabeças em um balde, submersas em solução fixadora de formalina a 10%.
  6. Use as cabeças preparadas com injeções de composto de silicone para treinar com anatomia estática (etapa 2) ou configuração de lesão arterial e perfusão para treinar com anatomia dinâmica (etapa 4).
    1. Para completar as injeções de composto de silicone (etapa 2): conclua a etapa 2 e, em seguida, vá para a etapa 3 para concluir a dissecção.
    2. Para concluir a configuração da lesão arterial e perfusão (etapa 4): conclua a dissecção da etapa 3 e, em seguida, vá para a etapa 4 para obter instruções de perfusão.

2. Injeções de composto de silicone

  1. Prepare a solução de composto de silicone de acordo com as instruções do fabricante (50 μL de diluente, 40 μL de corante composto de silicone vermelho e 4,5 μL de agente curativo).
  2. Use a dissecção para identificar as artérias carótidas externas. Clampeie a artéria carótida externa direita com um hemostático para concentrar a injeção na vasculatura intracerebral.
  3. Insira a cânula arterial na artéria carótida interna direita e aplique a pinça da cânula arterial ao redor do vaso. Injete 20 μL de solução composta de silicone. Pare a injeção quando o fluxo da solução do composto de silicone for observado na artéria carótida comum esquerda.
  4. Pinçar as artérias carótidas comuns bilateralmente com hemostáticos.
  5. Insira uma cânula arterial na artéria vertebral direita e aplique uma pinça de cânula arterial ao redor do vaso. Injete 10 μL de solução composta de silicone. Interrompa a injeção quando o fluxo de solução de composto de silicone for observado na artéria vertebral esquerda.
  6. Clampeie as artérias vertebrais bilateralmente com hemostáticos.
  7. Deixe a cabeça descansar em temperatura ambiente por 30 min e, em seguida, remova cuidadosamente todos os clamps.

3. Dissecção de tecido

  1. Posicione as cabeças com o rosto para cima e o pescoço posicionado em um ângulo de 45° com um bloco posicionado abaixo para visualizar as passagens nasais.
  2. Obtenha endoscópios de 0 e 30 graus de 4 mm de diâmetro e 18 cm de comprimento. Conecte-o a uma câmera de fibra óptica e a uma fonte de luz.
  3. Prepare todas as cabeças com dissecações ETA e TOPA.
  4. ETA 14 :
    NOTA: Consulte a Figura 1A para representação da dissecção ETA.
    1. Use um espéculo para mover os cornetos médios lateralmente nos lados bilaterais.
    2. Use sucção e um dissector Penfield 1 para identificar o óstio esfenoidal bilateralmente.
    3. Com uma faca de 11 lâminas, faça uma incisão no lado direito do septo nasal na articulação do rostro esfenoidal e vômer com osso. Faça a incisão 1 cm abaixo da placa cribriforme e no assoalho da cavidade nasal.
    4. Disseque o mucoperiósteo do osso usando um dissector Penfield 1.
    5. Desarticule o rostro esfenoidal do septo nasal ósseo com um dissector Penfield 1 e realize septectomia.
    6. Use um Kerrison 2 para cortar o osso dos óstios esfenoidais até o assoalho do seio esfenoidal bilateralmente.
    7. Segure e remova a quilha com um grande rongeur hipofisário para expor o seio esfenoidal e remover a mucosa.
    8. Use uma broca transesfenoidal para perfurar o rostro inferior restante do esfenóide nivelado com o assoalho do seio esfenoidal.
    9. Identificar as impressões ósseas das artérias carótidas cavernosas, recesso opticocarotídeo, sela e clivus (Figura 2); perfure o clivus para expor sua dura-máter.
    10. Retraia a glândula pituitária (que deve estar à vista) e perfure o clivus usando uma broca de diamante grossa de 5 mm.
    11. Remova o clinóide posterior.
    12. Dissecar a dura-máter da glândula pituitária lateral livre da glândula pituitária; Não é necessário dissecar a dura-máter sobre a glândula pituitária.
      NOTA: Se ocorrer qualquer dissecção inadvertida da dura-máter da glândula pituitária, isso não afetará a função do modelo.
    13. Use um Kerrison para remover fragmentos ósseos para expor a dura-máter clival.
    14. Extirpar a dura-máter clival para expor a artéria basilar, artérias cerebelares inferiores anteriores (AICA), artérias cerebelares superiores (SCA) e artérias cerebrais posteriores (PCA) (visão geral na Figura 3, anatomia detalhada na Figura 4).
      NOTA: A dura-máter clival pode ser retraída com um retalho baseado em U e estabilizada com uma sutura de seda 2-0.
  5. TOPA 14 :
    Nota: Consulte a Figura 1B para representação da dissecção TOPA.
    1. Mova a carúncula lateralmente usando uma pinça e, em seguida, use uma tesoura para fazer uma incisão medial à carúncula onde a conjuntiva encontra a pele.
    2. Use uma tesoura de íris para alargar a incisão superior e inferiormente: a incisão deve continuar atrás dos membros superior e inferior do tendão cantal medial; realizar dissecção romba ao longo do membro posterior do tendão cantal medial até a crista lacrimal posterior.
    3. Use um dissector de Penfield 1 para fazer uma incisão no periósteo posterior à crista lacrimal.
    4. Levante o periósteo da parede medial da órbita; continue a levantar o periósteo em direção ao ápice da órbita no plano subperiosteal.
    5. Identifique e divida as artérias etmoidais anterior e posterior ao longo da sutura fronto-etmoidal.
    6. Infraturar a lâmina papirácea entre as artérias etmoidais e abaixo da sutura fronto-etmoidal com pressão gradual de um coringa.
    7. Use um rongeur hipofisário para remover o osso a fim de expor a sela, o clivus, o recesso opticocarotídeo contralateral e as artérias carótidas cavernosas.

4. Configuração de lesão arterial e perfusão

  1. Prepare a lesão arterial.
    1. Use um endoscópio para visualizar a anatomia da circulação posterior (representação na Figura 3 e Figura 4).
    2. Selecione o local para o sangramento desejado. Para possíveis localizações de sangramento simulado de aneurisma, consulte a Figura 5. Faça uma laceração de 3 mm na artéria desejada.
  2. Configuração de perfusão e sangramento
    1. Canule a artéria carótida comum e prenda com uma pinça. Conecte a cânula à bomba de perfusão.
    2. Prepare sangue artificial com uma proporção de 3:1 de água para sangue falso comprado comercialmente. Em seguida, adicione 2 gotas de corante vermelho para cada 250 mL de água.
      NOTA: O sangue artificial preparado pode ser reutilizado para várias simulações. 3 L de sangue são preparados para cada cabeça de cadáver antes do início da simulação. Isso pode ser armazenado em temperatura ambiente. Agite antes de usar.
    3. Ligue a bomba de perfusão e meça a pressão arterial média (PAM) fornecida à cabeça do cadáver por meio de um transdutor de linha arterial e monitor de sinais vitais. Mantenha os MAPs dentro de uma faixa de 65-110 mmHg para produzir sangramento realista, dependendo do cenário de simulação desejado.

5. Colocação do clipe no treinamento de simulação

  1. Use um clipe de aneurisma e um aplicador de clipe para clipagem de vasos neste modelo (Figura 6).
  2. Use um aplicador de clipe para colocação de clipe (Vídeo 1) nos locais de aneurisma simulados da circulação posterior (Figura 5).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Este modelo apresenta aos alunos vários locais clinicamente relevantes para clipagem da circulação posterior, com opções estáticas (injetadas com composto de silicone) ou dinâmicas (perfundidas) para treinamento. Uma vez concluída a dissecção, os investigadores podem usar ETA e TOPA para fornecer aos alunos uma melhor visualização da circulação posterior14. A visão geral da ETA e do TOPA é ilustrada na Figura 1. Para o sucesso do model...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Os aneurismas da circulação posterior têm sido historicamente difíceis de cortar ou enrolar, especialmente aqueles originados da SCA e AICA. Várias técnicas têm sido tentadas, como dispositivos de embolização endovascular por conduta, abordagens microcirúrgicas da base do crânio e a abordagem supraorbital para aplicação de clipe 15,16,17. Embora essas técnicas sejam bem-sucedidas em alguns casos...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Os autores não têm nada a revelar relevante para este estudo.

Jeremy N. Ciporen, MD Consultor Spiway

Acknowledgements

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

Os autores não têm agradecimentos.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Citrato anticoagulante dextrosePierce Laboratories117037
Solução de embalsamamentoChemisphere
10% Fixador de formalinaChemisphereB2915DR55
Red SoluçãoMicrofil Flow TechMV-130Composto de silicone
Braçadeira
5 mm Arterial cânulaInstrument Design & Mfg. Co.ART187-2-CTUsado para canulação da veia jugular e da artéria carótida
Cânula arterial de 3 mmDesign de instrumentos & Mfg. Co.Utilizado para canulação da artéria vertebral
Hemostático curvoAesculapBH139R
Endoscópio de zero graus (4 mm de diâmetro, 18 cm de comprimento)Karl StorzH3-Z TH100
Endoscópio de 30 graus (4 mm de diâmetro, 18 cm de comprimento)Karl Storz
Sucção - 7 e 10 FRV. Mueller
cirúrgicade 11 lâminasBard-Parker371111
Penfield 1Jarit285-365
Kerrison rongeurAesculapFM823R, 3mm/180 mm
Roménio pituitárioAesculapFF806R
Broca transesfenoidalDepuy-Synthes
Broca de broca de diamante grosso de 5 mmDepuy-Synthes
JaritCarb mordida I22-500
Tesoura de írisPreto & Bomba deB 66110
Belmont Instrument Corporation, Billerica, MA, EUABelmont Fluid Management System 2000
Clipe de aneurisma em LPeter Lazic Microsurgical Innovations45.782
Sistema de clipe de vasoPeter Lazic Microsurgical Innovations45.442
Clipe de retalho duralWeck523242
de cânula arterial lâmina Pinça perfusão Black

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Spetzler, R. F., et al. The Barrow Ruptured Aneurysm Trial: 6-year results. J Neurosurg. 123 (3), 609-617 (2015).
  2. Somanna, S., Babu, R. A., Srinivas, D., Narasinga Rao, K. V., Vazhayil, V. Extended endoscopic endonasal transclival clipping of posterior circulation aneurysms--an alternative to the transcranial approach. Acta Neurochir (Wien). 157 (12), 2077-2085 (2015).
  3. Yildirim, A. E., Divanlioglu, D., Karaoglu, D., Cetinalp, N. E., Belen, A. D. Pure Endoscopic Endonasal Clipping of an Incidental Anterior Communicating Artery Aneurysm. J Craniofac Surg. 26 (4), 1378-1381 (2015).
  4. Ciporen, J., Lucke-Wold, B., Dogan, A., Cetas, J. S., Cameron, W. E. Dual Endoscopic Endonasal Transsphenoidal and Precaruncular Transorbital Approaches for Clipping of the Cavernous Carotid Artery: A Cadaveric Simulation. J Neurol Surg B Skull Base. 77 (6), 485-490 (2016).
  5. Szentirmai, O., et al. Endoscopic endonasal clip ligation of cerebral aneurysms: an anatomical feasibility study and future directions. J Neurosurg. 124 (2), 463-468 (2016).
  6. Drazin, D., Zhuang, L., Schievink, W. I., Mamelak, A. N. Expanded endonasal approach for the clipping of a ruptured basilar aneurysm and feeding artery to a cerebellar arteriovenous malformation. J Clin Neurosci. 19 (1), 144-148 (2012).
  7. Ensenat, J., et al. Endoscopic endonasal clipping of a ruptured vertebral-posterior inferior cerebellar artery aneurysm: technical case report. Neurosurgery. 69, 1 Suppl Operative 127-128 (2011).
  8. Yoshioka, H., Kinouchi, H. The Roles of Endoscope in Aneurysmal Surgery. Neurol Med Chir (Tokyo). 55 (6), 469-478 (2015).
  9. Shikary, T., et al. Operative Learning Curve after Transition to Endoscopic Transsphenoidal Pituitary Surgery. World Neurosurg. , (2017).
  10. Chi, F., et al. A learning curve of endoscopic transsphenoidal surgery for pituitary adenoma. J Craniofac Surg. 24 (6), 2064-2067 (2013).
  11. Qureshi, T., et al. Learning curve for the transsphenoidal endoscopic endonasal approach to pituitary tumors. Br J Neurosurg. 30 (6), 637-642 (2016).
  12. Belykh, E., et al. Construct Validity of an Aneurysm Clipping Model Using Human Placenta. World Neurosurg. 105, 952-960 (2017).
  13. Mashiko, T., et al. Training in Cerebral Aneurysm Clipping Using Self-Made 3-Dimensional Models. J Surg Educ. 74 (4), 681-689 (2017).
  14. Ciporen, J. N., et al. Multiportal endoscopic approaches to the central skull base: a cadaveric study. World Neurosurg. 73 (6), 705-712 (2010).
  15. Lan, Q., et al. Keyhole approach for clipping intracranial aneurysm: comparison of supraorbital and pterional keyhole approach. World Neurosurg. , (2017).
  16. Rodriguez-Hernandez, A., Walcott, B. P., Birk, H., Lawton, M. T. The Superior Cerebellar Artery Aneurysm: A Posterior Circulation Aneurysm with Favorable Microsurgical Outcomes. Neurosurgery. , (2017).
  17. Mazaris, P., et al. Endovascular Treatment of Complex Distal Posterior Cerebral Artery Aneurysms with the Pipeline Embolization Device. World Neurosurg. , (2017).
  18. Lee, S. H., et al. Surgical Flow Alteration for the Treatment of Intracranial Aneurysms That Are Unclippable, Untrappable, and Uncoilable. J Korean Neurosurg Soc. 58 (6), 518-527 (2015).
  19. Qian, Z. H., Feng, X., Li, Y., Tang, K. Virtual Reality Model of the Three-Dimensional Anatomy of the Cavernous Sinus Based on a Cadaveric Image and Dissection. J Craniofac Surg. , (2017).
  20. Shono, N., et al. Microsurgery Simulator of Cerebral Aneurysm Clipping with Interactive Cerebral Deformation Featuring a Virtual Arachnoid. Oper Neurosurg (Hagerstown). , (2017).
  21. Tomee, S. M., et al. The Consequences of Real Life Practice of Early Abdominal Aortic Aneurysm Repair: A Cost-Benefit Analysis. Eur J Vasc Endovasc Surg. , (2017).
  22. de Oliveira, M. M., et al. Learning brain aneurysm microsurgical skills in a human placenta model: predictive validity. J Neurosurg. , 1-7 (2017).
  23. Valentine, R., Padhye, V., Wormald, P. J. Simulation Training for Vascular Emergencies in Endoscopic Sinus and Skull Base Surgery. Otolaryngol Clin North Am. 49 (3), 877-887 (2016).
  24. Di Somma, A., et al. Extended endoscopic endonasal approaches for cerebral aneurysms: anatomical, virtual reality and morphometric study. Biomed Res Int. 2014, 703792(2014).
  25. Oyama, K., et al. Endoscopic endonasal cranial base surgery simulation using an artificial cranial base model created by selective laser sintering. Neurosurg Rev. 38 (1), 171-178 (2015).
  26. Jukes, A. K., et al. Stress response and communication in surgeons undergoing training in endoscopic management of major vessel hemorrhage: a mixed methods study. Int Forum Allergy Rhinol. , (2017).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Posterior Circulation AneurysmEndoscopic ClippingCadaveric ModelTransclival ApproachTransorbital Precaruncular ApproachVascular Anatomy TrainingVascular Perfusion PumpEndoscopic SkillsTeamwork CommunicationNeurosurgery Otolaryngology
Video Coming Soon

Related Articles