Операция на животном была выполнена на каждом поросенке, и анатомические структуры были идентифицированы, как показано на рисунке 1 и рисунке 2. Несколько структур были аккуратно рассечены (мышцы SCM и мышцы ремня) и тщательно подготовлены (RLN и VN) в соответствии со стандартизированной процедурой, показанной на рисунках 1 и 2. Протестированные СЭД в этом исследовании показаны в дополнительных таблицах. Применяя стандартные процедуры, описанные в разделе «Протокол», параметры безопасности СЭД могут быть установлены в экспериментах на животных.
Электрофизиологическое исследование (ЭП)
CIONM состоит из трех основных частей: стимулирующего электрода, регистрирующего электрода и системы мониторинга (рис. 3A). После того, как система CIONM будет обеспечена доступностью, изменение сигнала во время исследования EP может быть хорошо задокументировано. (Рисунок 3D).
Исследование активации ВП: Протоколы исследования активации ВП показаны на рисунке 4А. Безопасное расстояние активации определяется как однократная активация СЭД в положении, превышающем это расстояние, без существенного изменения амплитуды ЭМГ. Записи сигнала APS EMG исследования активации EP показаны на рисунке 4C. Пример демонстрации экспериментальных результатов исследования активации ВП приведен в таблице 1. Окончательные интерпретации приведены в таблице 5.
Исследование охлаждения EP: Протоколы исследования охлаждения EP показаны на рисунке 5A. Безопасное время охлаждения определяется как охлаждение в течение более чем этого времени после однократной активации SED, которая не вызовет существенного изменения амплитуды ЭМГ. МТМ продолжительностью 1 с выполняли сразу после однократной активации СЭД, которая определяла, является ли СЭД безопасным или небезопасным в зависимости от возникновения существенного изменения амплитуды ЭМГ. Записи сигнала APS EMG исследования активации EP показаны на рисунке 5D. Пример демонстрации экспериментальных результатов исследования EP-охлаждения приведен в таблице 2. Окончательные интерпретации приведены в таблице 5.
Термографическое (ТГ) исследование
Стандартизированная настройка тепловизионной системы показана на рисунке 6A. Дисплеи температуры, наивысшая отметка температуры (знак «+») и цветовая шкала показаны на рисунке 6B. Фоновая температура опытного участка регистрируется, как показано на рисунке 6С. Мышцы ремешка были подготовлены при стандартной толщине 5 мм, которая показана на рисунке 6D. Определение целого лезвия и одной трети лезвия было продемонстрировано на рисунке 6E,F.
Исследование активации ТГ: максимальная температура была протестирована со всем лезвием в сухой среде; результаты приведены в таблице 3. Исследование активации TG содержит четыре комбинации: испытания всей лопасти в сухой среде (рис. 7A, B), испытания одной трети лопасти в сухой среде (рис. 7C, D), испытания всей лопасти во влажной среде (рис. 7E, F) и испытания одной трети лопасти во влажной среде (рис. 7G, H). По сравнению с сухой средой брызги тепла и боковое тепловое распространение, как правило, происходят на экране визуализации ТГ во влажной среде. Различные СЭД имеют разное боковое тепловое распространение и схему образования дыма/брызг при активации целым лезвием или одной третью лопасти в соответствии с их различными механизмами гемостаза. Расстояние теплового разброса определяется как самое дальнее расстояние между изотермической линией 60 °C и лезвием SED после однократной активации. Экспериментальные результаты приведены в таблице 3. Окончательные интерпретации приведены в таблице 5.
Исследование охлаждения ТГ: Безопасное время охлаждения определяется как охлаждение в течение более чем этого времени после однократной активации СЭД, и оно полностью ниже 60 ° C на экране ТГ. MTM (рис. 8A) является хорошим методом охлаждения, при котором температура быстро снижается под экраном визуализации TG. МТМ продолжительностью 1 с выполнялась сразу после однократного включения СЭД, а температура на лезвии превышала 60 °С или нет, определяла, является ли СЭД безопасным или небезопасным соответственно (рис. 8Б). Результаты экспериментов, включая минимальное время охлаждения без MTM, температуру лопаток после MTM и минимальное время охлаждения с MTM, приведены в таблице 4. Окончательные интерпретации приведены в таблице 5.
Интерпретация данных
Согласно данным, полученным в экспериментах, параметры безопасности СЭД будут интегрированы в таблицу (в таблице 5 приведены данные, собранные с помощью усовершенствованных биполярных СЭД (в таблице материалов упоминаются как устройство А)). Устройство А является одним из устройств, которое используется для обследования в этом исследовании. Эти данные свидетельствуют о том, что когда хирурги используют эту СЭД, они должны соблюдать достаточную безопасную дистанцию и достаточное время охлаждения, приспосабливаться в соответствии с различными операционными условиями и разной длиной захвата, наблюдать, возникает ли нерегулярная картина теплового распространения (дым и брызги), и оценивать температуру СЭД после однократной активации и сразу после выполнения MTM.

Рисунок 1: Разрез кожи и рассечение грудино-ключично-сосцевидных мышц. (А) Поперечный разрез кожи шейки матки длиной 15 см делается на 1 см выше грудины. (B) Мышцы ремешка втягиваются латерально, чтобы визуализировать щитовидный хрящ, перстневидный хрящ, кольца трахеи и щитовидную железу. Сокращения: SCM = грудино-ключично-сосцевидная мышца, STM = мышцы ремня, TC = щитовидный хрящ, CC = перстневидный хрящ, Thyroid = щитовидная железа. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 2: Идентификация и раскрытие RLN (*) и VN (#). Сокращения: SCM = грудино-ключично-сосцевидная мышца, S = ремешковые мышцы, TG = щитовидная железа, RLN = возвратный гортанный нерв, VN = блуждающие нервы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 3: Настройки и записи C-IONM. (A) Установка электродов C-IONM: регистрирующие электроды - эндотрахеальная трубка ЭМГ 6# была интубирована; на ВН установлены стимулирующие электроды (*); заземлители-электроды устанавливались снаружи раны хирургического разреза. Все электроды были подключены к системе мониторинга. (B) Расширенные настройки стимулов APS. (C) Установите ток стимуляции и начните получать базовый уровень в столбце Vagus APS Stim, а базовая задержка и амплитуда тестируются и рассчитываются автоматически в новом окне (установление базового уровня APS). d) образец доклада C-IONM. Сокращения: APS = автоматическая периодическая стимуляция, EMG = электромиография, ETT = эндотрахеальная трубка, C-IONM = непрерывный интраоперационный мониторинг нейронов, RLN = возвратный гортанный нерв, VN = блуждающие нервы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 4: Блок-схема протоколов исследования активации ЭП . (A) Однократные активационные тесты проводятся на RLN от проксимальных (каудальных) сегментов до дистальных (краниальных) сегментов на разных расстояниях. Если реакция ЭМГ оставалась неизменной после трех тестов активации на расстоянии 5 мм на проксимальном сегменте, проводили еще один тест на расстоянии 2 мм. Если реакция ЭМГ оставалась стабильной после повторных испытаний на расстоянии 2 мм, окончательные испытания на безопасность проводят на расстоянии 1 мм или путем непосредственного прикосновения к наконечнику SED RLN. Если после какого-либо теста наблюдается существенное снижение амплитуды ЭМГ, сторона эксперимента RLN завершена, и реакция ЭМГ будет непрерывно контролироваться в течение не менее 20 минут. (B) СЭД тестируется на расстоянии 5 мм, близком к левому RLN. (C) Сигнал ЭМГ APS при проведении исследования активации. Сокращения: СЭД = хирургическое энергетическое устройство, RLN = возвратный гортанный нерв, ЭМГ = электромиографическое, APS = автоматическая периодическая стимуляция. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 5: Блок-схема протокола исследования охлаждения EP . (A) Тесты проводятся на RLN от проксимальных (каудальных) сегментов до дистальных (краниальных) сегментов. После активации SED на ипсилатеральной мышце SCM (белая стрелка) и после изменения времени охлаждения коснитесь кончика RLN (желтая звезда) в течение 5 секунд. Если реакция ЭМГ осталась неизменной после трех испытаний с временем охлаждения 5 с, проводят испытания времени охлаждения 2 с. Если реакция ЭМГ осталась неизменной после повторных испытаний, окончательные испытания безопасности проводятся путем прикосновения к наконечнику SED RLN сразу после одинарной или двойной активации с сенсорным маневром или без него (звездочка). (B) Наконечник SED открывается, чтобы коснуться внутренней части RLN без покрытия. (C) Сенсорный маневр (звездочка) - это быстрое касание/охлаждение с помощью SCM после активации. (D) Сигнал ЭМГ APS при проведении исследования охлаждения. Сокращения: RLN = возвратный гортанный нерв, SCM = грудино-ключично-кишечный нерв, EMG = электромиографический. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 6: Настройка тепловизионной системы . (A) Камера была размещена на расстоянии 50 см от ткани-мишени и под углом 60° от экспериментального стола. (B) Рабочее поле измеряется тепловизионной камерой. Температура отображается в соответствии с цветовой шкалой, а самая высокая температура на экране отмечена знаком «+». С) Регистрация фоновой температуры на экспериментальном участке. (D) Стандартная толщина мышц ремешка для активации СЭД составляет 5 мм. (E) Испытание всего лезвия в сухой среде. F) Одна треть (1/3) лопасти проходит испытания в сухой среде. Аббревиатура: СЭД = хирургические энергетические устройства. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 7: Исследование активации ТГ. (А, В) А: Испытания целого лезвия в сухой среде; B: Изображение TG, максимальная температура активации составляет более 60 °C во время активации. (С,Д) C: Одна треть (1/3) лопасти проходит испытания в сухой среде; D: Изображение ТГ, брызги (зеленая стрелка) наблюдаются после активации. е) испытания всей лопасти во влажной среде; (F) Изображение TG, наблюдается более явный боковой тепловой разброс (белая стрелка) по сравнению с сухой средой. (G) Одна треть (1/3) лопасти проходит испытания во влажной среде. (H) Изображение TG, дым (синяя стрелка) более очевиден по сравнению с сухой средой. Аббревиатура: TG = термографический. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 8: Исследование охлаждения ТГ с помощью MTM . (A) После однократной активации СЭД всем лезвием на мышце ремня (желтый круг пунктирной линии) быстрое касание (примерно 1 с) активированной поверхности СЭД другим положением мышцы ремешка. (B) На изображении ТГ показана температура СЭД сразу после выхода СЭД из мышцы ремешка с открытым лезвием. Когда температура превысит 60 °C, начните записывать время охлаждения до тех пор, пока максимальная температура на экране не станет менее 60 °C. Сокращения: ТГ = термографический, МТМ = тяжелый маневр мышц, СЭД = хирургические энергетические устройства. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
| Нерв No. | 5 мм, | 2 мм, |
| амплитудное состояние | амплитудное состояние |
| Нерв 1 | Конюшня (3) | Конюшня (3) |
| Нерв 2 | Конюшня (3) | Конюшня (3) |
| Нерв 3 | Конюшня (3) | Конюшня (3) |
| LOS — потеря сигнала; Число в скобках – это количество тестов |
Таблица 1: Исследование электрофизиологической (ЭП) активации. Это один из результатов исследования активации ВП. Каждое расстояние исследуется три раза, пока сигнал ЭМГ не уменьшится или не будет потерян. Каждая СЭД проверяется тремя нервами. Эти данные получены с помощью устройства А (Таблица материалов).
| Нет нерва | 5 с, | 2 с, | Сразу без МТМ, |
| амплитудное состояние | амплитудное состояние | амплитудное состояние |
| Нерв 1 | Конюшня (3) | Конюшня (3) | ЛОС (1) |
| Нерв 2 | Конюшня (3) | Конюшня (3) | Потеря 47% (2) |
| Нерв 3 | Конюшня (3) | Конюшня (3) | ЛОС (2) |
| MTM, маневр мышечного прикосновения; LOS — потеря сигнала; Число в скобках – это количество тестов |
Таблица 2: Исследование электрофизиологического (ЭП) охлаждения. Это один из результатов исследования охлаждения EP. Каждое расстояние исследуется три раза, пока сигнал ЭМГ не уменьшится или не будет потерян. В этом эксперименте также исследуются MTM. Каждая СЭД проверяется тремя нервами. Эти данные получены с помощью устройства А (Таблица материалов).
| Максимальная температура активации (°C) |
| Лезвие | Тест 1 | Тест 2 | Тест 4 | Тест 5 | Максимум |
| Целое лезвие | 74.7 | 73.5 | 72.3 | 74.1 | 77.4 |
| Расстояние поперечного теплового разброса (в сухой среде) (мм) |
| Лезвие | Тест 1 | Тест 2 | Тест 4 | Тест 5 | Максимум |
| Целое лезвие | 3.7 | 5.2 | 4.9 | 4.2 | 5.3 |
| Одна треть лезвия | 4.2 | 4.7 | 4.5 | 5.0# | 5.2# |
| Расстояние поперечного теплового разброса (во влажной среде) (мм) |
| Лезвие | Тест 1 | Тест 2 | Тест 4 | Тест 5 | Максимум |
| Целое лезвие | 5.2*# | 4.3# | 6.7 | 4.6# | 6.7*# |
| Одна треть лезвия | 3.9*# | 4.5# | 5.1# | 5.7*# | 5.7*# |
| * с дымом; # с брызгами | |
Таблица 3: Термографическое (ТГ) исследование активации. Это один из результатов исследования активации ТГ. Каждая активация проверяется пять раз под камерой. Эти данные получены с помощью устройства А (Таблица материалов).
| Минимальное время охлаждения (до 60 °C) без MTM (с) |
| Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 4 | Тест 5 |
| 6 | 5 | 5 | 6 | 6 |
| Температура лезвия после MTM (°C) | |
| Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 4 | Тест 5 |
| 66.4 | 44.7 | 65.3 | 61.5 | 51.8 |
| Минимальное время охлаждения (до 60 °C) с помощью MTM (s) |
| Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 4 | Тест 5 |
| 2 | - | 2 | 1 | - |
Таблица 4: Термографическое (ТГ) исследование охлаждения. Это один из результатов исследования охлаждения TG. Каждая активация проверяется пять раз под камерой, и время охлаждения записывается. Эти данные получены с помощью устройства А (Таблица материалов).
| Параметры безопасности EP | Устройство А |
| Расстояние активации | 2 мм |
| Время охлаждения | 2 $ с |
| Параметры безопасности ТГ | Устройство А |
| Температура активации @ | 77.4 °С |
| Поперечное расстояние теплового разброса | |
| Сухое состояние: целое лезвие (одна треть лезвия) | 5,3 мм (5,2 # мм) |
| Влажное состояние: целое лезвие (одна треть лезвия) | 6,7 мм*# (5,7*# мм) |
| Время охлаждения | |
| без МТМ | 6 с |
| с MTM (температура лезвия после MTM) | 2 с (66,4 °C) |
| $ Отсутствие потерь сигнала ЭМГ после использования MTM для охлаждения СЭД; @ с целым лезвием в сухой среде; |
| * с дымом; # с разбрызгиванием; MTM, маневр мышечного прикосновения |
Таблица 5: Электрофизиологические (ЭП) и термографические (ТГ) параметры безопасности. В таблицу интегрированы параметры безопасности EP и TG, оцененные в этом исследовании. Эти данные получены с помощью устройства А (Таблица материалов).