В этом исследовании мы представляем протокол для изучения подхода к хирургии евстахиевой трубы через мягкое нёбо у миниатюрных свиней. Хирургическая процедура проста, с коротким хирургическим временем, а заживление ран происходит быстро; Таким образом, это хороший выбор для таких процедур, как баллонное расширение евстахиевой трубы.
Методическая статья
Эндоскопическая баллонная дилатация евстахиевой трубы через доступ к мягкому нёбу у миниатюрных свиней
* These authors contributed equally
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Евстахиева труба (ЭТ) является одним из самых сложных органов в организме человека, и ее дисфункция может привести к различным заболеваниям. В последние годы все большее число ученых предпочитают проводить исследования, связанные с инопланетянами, с использованием крупных экспериментальных животных, таких как миниатюрные свиньи или овцы, что дает многообещающие результаты. Как правило, обычные эндоскопические процедуры выполняются через носовой доступ для крупных экспериментальных животных. Однако из-за удлиненной и узкой носовой полости у этих животных трансназальные операции являются сложной задачей.
Чтобы решить эту проблему, мы изучили подход к ЭТ-хирургии через мягкое нёбо. Животное было помещено в положение лежа на спине. После эндотрахеальной интубации под общим наркозом для полного обнажения верхнего неба использовался открыватель рта. Для обезболивания области проводили местную инфильтрацию разбавленной жидкостью надпочечников. Затем с помощью серповидного ножа делался продольный разрез мягкого нёба на стыке мягкого и твердого нёба. После гемостаза в полость носоглотки вводили эндоскоп, позволяющий визуализировать глоточное отверстие ЭТ на задней боковой стенке полости носа.
Впоследствии для введения баллона в ЭТ был использован специализированный толкатель. Воздушный шар надувался, поддерживался при давлении 10 бар в течение 2 минут, а затем снимался. Затем разрез в мягком нёбе был зашит для обеспечения правильного выравнивания. Мягкое нёбо хорошо зажило после операции. Этот хирургический подход подходит для процедур, связанных с ЭТ, у крупных экспериментальных животных (например, миниатюрных свиней, овец и собак). Хирургическая процедура проста, с коротким хирургическим временем, а заживление ран происходит быстро. При эндоскопии видно глоточное отверстие ЭТ, что является хорошим выбором для таких процедур, как баллонная дилатация ЭТ.
Введение
Евстахиева труба (ЭТ), один из самых сложных органов в организме человека, является жизненно важным компонентом среднего уха и играет решающую роль в поддержании его физиологической функции1. Физиологические функции ЭТ заключаются вследующем2,3: во-первых, он уравновешивает давление в среднем ухе. Когда отрицательное давление образуется в среднем ухе из-за газообмена со слизистой оболочкой, ЭТ периодически открывается, чтобы выровнять давление с атмосферным. Это необходимо для поддержания самого низкого импеданса в системе передачи звука среднего уха, обеспечивая наиболее эффективную передачу звука во внутреннее ухо. Во-вторых, он способствует оттоку слизи от среднего уха к носоглотке, предотвращая накопление жидкости и развитие секреторного среднего отита. В-третьих, он выполняет защитную роль. В нормальных условиях ЭТ остается закрытой большую часть времени, предотвращая попадание носоглоточного секрета или патогенных микроорганизмов в среднее ухо. Сурфактант, выделяемый слизистой оболочкой ЭТ, также подавляет микробную инфекцию.
Блустоун и Бири4 считают, что ЭТ также имеет эффект тонкого горлышка, похожий на колбу, что также является механизмом, показывающим защитный эффект ЭТ. В-четвертых, он имеет функцию шумозащиты. В закрытом состоянии ЭТ предотвращает попадание дыхательных и глотательных звуков в дыхательных путях в среднее ухо, избегая помех для слуха. Упомянутые выше физиологические функции неразрывно связаны со сложной анатомической структурой ЭТ. В настоящее время известно, что общая длина ЭТ человека составляет примерно 31-40 мм, при этом средняя длина составляет 36 мм. Анатомически он делится на костную часть, перешеек и хрящевую часть. У взрослых особей ЭТ наклонена под углом 30-40° в горизонтальном положении и имеет угол примерно 45° в сагиттальном положении. Костные и хрящевые части не образуют прямую линию, а имеют угол ~160°. ЭТ служит каналом между носоглоткой и средним ухом. Его структура включает в себя ЭТ хрящ, прикрепленный к основанию черепа, мышцу tensor veli palatini, мышцу, поднимающую veli palatini, сальпингофарингеусную мышцу, железы вокруг евстахиевой трубы и различные эпителиальные компоненты.
Дисфункция ЭТ может привести к различным заболеваниям, таким как аномальное открытие ЭТ, блокада ЭТ 5,6 и пролежневая травма. Аномальное открытие ЭТ может привести к таким симптомам, как шум в ушах и аутофония. Закупорка ЭТ может повлиять на вентиляционную и дренажную функции среднего уха, что приводит к таким заболеваниям, как секреторный средний отит или холестеатома. Пролежневая травма от ЭТ может вызвать аэротит.
В исследованиях по ЭТ часто используются мелкие животные, в том числе мыши 7,8,9, крысы10,11, морские свинки 12,13,14, бурундуки 15,16,17,18 и кролики19,20. Эти животные экономичны, быстро размножаются и просты в управлении. После многих лет исследований был достигнут существенный прогресс в изучении структуры ЭТ, физиологических функций и патологических моделей с использованием этих животных. Ожидается, что в будущем они останутся критически важным выбором для исследований ЭТ.
Тем не менее, тот факт, что ЭТ имеет очень маленький объем в теле животного и что он еще меньше у небольших экспериментальных животных, является большим препятствием, с которым сталкиваются исследователи. Структура и некоторые функции ЭТ у этих животных сильно отличаются от таковых у человека, что ограничивает их применение в области исследований ЭТ. В последние годы все большее число ученых используют крупных экспериментальных животных, таких как миниатюрные свиньи или овцы, для исследований, связанных с ET 21,22,23,24,25. Они обнаружили, что эти большие экспериментальные животные модели больше подходят для исследований инопланетян.
Pracy et al.24 обнаружили, что структуры ET и среднего уха миниатюрных свиней очень похожи на строения человека и имеют почти одинаковую длину и схожие ходы. Этот вывод согласуется с предварительными результатами нашей исследовательской группы23. Некоторые ученые также использовали нечеловекообразных приматов, таких как обезьяны26 и макаки-резусы 27,28,29. Их евстахиевые трубы анатомически, физиологически и генетически ближе к человеку. Тем не менее, нельзя отрицать, что эти животные дороги, их трудно достать, и, в некоторых случаях, они могут иметь меньшие размеры тела, что затрудняет хирургические процедуры. Эти характеристики способствуют ограниченному применению этих животных в медицинских исследованиях.
Использование крупных экспериментальных животных для исследований инопланетян в последнее время стало горячей точкой в этой области. В прошлом для исследования ЭТ использовался традиционный эндоскопический трансназальный доступ, при котором евстахиева труба обнажалась после достижения носоглотки, с последующими необходимыми процедурами. Этот процесс очень похож на хирургию ЭТ у человека. Однако анатомические особенности носовой полости и черепа у крупных животных отличаются от таковых у человека. Это может привести к таким проблемам, как длительная хирургическая операция, заметные побочные повреждения и усталость хирурга во время трансназальной операции. Эти проблемы потенциально могут повлиять на исследования ЭТ. Чтобы решить эту проблему, наша исследовательская группа изучила хирургию ЭТ с помощью подхода мягкого неба и усовершенствовала хирургический процесс, который представлен ниже.
Протокол
Это исследование было проведено в соответствии с рекомендациями по уходу и использованию лабораторных животных Национальных институтов здравоохранения и было одобрено Комитетом по этике экспериментов на животных больницы общего профиля НОАК.
1. Подготовка хирургических инструментов
- Открыватель рта (Рисунок 1)
- Изготовьте открывающее устройство из стержня из нержавеющей стали диаметром 2 мм и заварите соединение.
- Следите за тем, чтобы внешняя рама была прямоугольной формы с длиной 30 см и шириной 20 см. Приварите два металлических кольца из нержавеющей стали диаметром 1 см в средней точке короткой стороны рамы.
- Соедините две равносторонние треугольные металлические рамы из нержавеющей стали высотой 7 см с металлическими кольцами через пружины длиной ~3 см. Проденьте верхнюю и нижнюю челюсти миниатюрной свиньи через два треугольника и прикрепите к ним челюсти. Треугольные металлические кольца под действием силы пружины разделяют верхнюю и нижнюю челюсти миниатюрной свиньи, обнажая операционную область на мягком нёбе.
- Втягивающее устройство (Рисунок 2)
- Модифицируйте втягивающее устройство на основе исходного, указанного в Таблице материалов. Отрегулируйте угол двух краев исходного втягивающего устройства в соответствии с показанным на рисунке 2, чтобы облегчить раскрытие разреза.
- Толкатель баллонов (Рисунок 3)
- Модифицируйте толкатель, используемый в данном исследовании, на основе оригинального. Отрежьте часть верхней части толкателя, держите его ~3 мм и отрегулируйте конец на 140°, чтобы облегчить проталкивание баллона в евстахиеву трубу.
ПРИМЕЧАНИЕ: Другие хирургические инструменты перечислены в Таблице материалов.
- Модифицируйте толкатель, используемый в данном исследовании, на основе оригинального. Отрежьте часть верхней части толкателя, держите его ~3 мм и отрегулируйте конец на 140°, чтобы облегчить проталкивание баллона в евстахиеву трубу.
2. Подопытные животные и анестезия
- Выберите здоровых, 10-месячных, самок свиней Бама, весом 25 кг, и постите их в течение 1 дня перед процедурой.
- Тилетамин и золазепам вводят внутримышечно в дозировке 10-15 мг/кг.
- Поместите свинью в лежачее положение на операционный стол, интубируйте трахею, подключите свинью к аппарату искусственной вентиляции легких и поддерживайте анестезию изофлураном со скоростью потока 2 л/мин. Контролируйте уровень кислорода в крови (>90%), частоту дыхания (15-20/мин) и частоту сердечных сокращений (60-120 уд/мин)30. Проверьте исчезновение роговичного рефлекса, чтобы подтвердить успешное обезболивание, и используйте медицинскую ленту, чтобы держать глаза закрытыми, чтобы предотвратить сухость.
3. Хирургические процедуры (Рисунок 4)
- Используйте открыватель рта (Рисунок 1), чтобы зафиксировать верхнюю челюсть вниз у нижнего края открывателя рта. Свяжите язык вместе с нижней челюстью, подвешивая его вверх у верхнего края открывателя рта. Закрепите кончик языка стерильной марлей к нижней челюсти. Полностью откройте рот свиньи и обнажите верхнее нёбо на расстоянии до 3 см от места соединения мягкого и твердого нёба.
- Продезинфицируйте йодом ротовую полость и окружающие участки кожи, особенно место соединения мягкого и твердого неба. Поместите стерильную простыню и подключите эндоскоп 0° длиной 14 см и диаметром 3 мм к системе камер с высоким разрешением.
- Под контролем и под контролем эндоскопа указательным пальцем доберитесь до места соединения мягкого и твердого нёба и найдите место разреза в мягком нёбе (на 1 см позади места соединения, на расстоянии 2-3 мм от хирургической стороны срединного шва верхнего неба). Используйте 1 мл адреналина для инъекций с концентрацией 0,02% для местной инфильтрации, охватывающей все слои надрезанного мягкого неба.
- С помощью серповидного ножа сделайте вертикальный надрез вниз в вышеупомянутом месте. Ощущение прорыва указывает на то, что мягкое нёбо было разрезано и носовая полость достигнута. Длина разреза составляет примерно 5-7 мм.
ПРИМЕЧАНИЕ: Разрез вниз должен быть вертикальным, потому что мягкое нёбо толстое, и если направление изменить, он может разрезаться внутрь в подслизистую оболочку носовой перегородки или наружу в подслизистую оболочку боковой стенки носовой полости. Независимо от того, отклоняетесь ли вы внутрь или наружу, может быть сложно ориентироваться в подслизистой оболочке, когда вы наблюдаетесь под эндоскопом. - После разреза с помощью самодельного ретрактора (рисунок 2) развернуть его, смочить небольшую марлевую полоску в инъекции адреналина с концентрацией 0,1% и сразу же ввести ее в разрез. Наблюдайте за разрезом в течение 2-3 минут. Как правило, явного кровотечения нет, но если кровотечение сильное и влияет на эндоскопическое наблюдение, используйте пропитанные адреналином марлевые полоски до тех пор, пока кровотечение не остановится.
- Используйте самодельный ретрактор, чтобы полностью открыть разрез и обнажить глубокие структуры мягкого неба.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если она полностью открыта, отверстие проксимальной стенки носа можно увидеть с помощью эндоскопии. Если отверстие не видно, разрез может быть слишком неглубоким или прорезанным в подслизистой оболочке боковой стенки носовой полости или подслизистой оболочке носовой перегородки, что может быть дополнительно скорректировано в соответствии с глубиной разреза. - Введите эндоскоп в разрез для визуализации структур в задней части носовой полости и носоглотки, а также осмотрите глоточное отверстие ЭТ.
ПРИМЕЧАНИЕ: Глоточное отверстие ЭТ обычно расположено в задней части боковой стенки носовой полости, проявляясь в виде небольшой трещины слегка серповидной формы. Также может наблюдаться морфология хряща задней стенки глоточного отверстия. - Используйте специально разработанный миниатюрный толкатель для воздушных шаров (самодельный) (рис. 3) или изогнутое отсасывающее устройство для исследования глоточного отверстия ЭТ, которое представляет собой более глубокую трещину с нисходящим и внешним путем.
- Установите баллонный катетер с применяемой длиной 35,5 см, длиной баллона 2 см и диаметром расширения 3 мм на толкатель, затягивая винты. После установки специально разработанного миниатюрного толкателя шара в ET отпустите фиксирующий винт, осторожно протолкните баллон, нагнетьте его давление до 10 бар и поддерживайте его в течение 2 минут. После этого ослабьте давление баллона, и медленно вытащите баллон вместе с толкателем.
- Под эндоскопическим исследованием глоточного отверстия и носоглотки выполняют последующие процедуры, если нет обильного кровотечения. После дезинфекции разреза мягкого неба выполните наложение швов, чтобы вернуть его в соответствие с нейлоновым швом 4#.
ПРИМЕЧАНИЕ: Можно использовать шовные материалы полной или частичной толщины. Как правило, достаточно 1-2 стежков. Слизистая оболочка разреза корректируется для правильного выравнивания, чтобы облегчить заживление раны.
4. Послеоперационный уход
- Снимите открыватель рта и забинтуйте марлю. Поместите свинью в боковое положение с вытянутым языком изо рта, чтобы язык не упал назад и не заблокировал дыхательные пути. Внимательно следите за животным до тех пор, пока оно полностью не придет в себя, чтобы не допустить травм из-за бессознательных движений.
- Поместите миниатюрного поросенка обратно в индивидуальную клетку.
- Введите одну дозу антибиотиков после операции, голодайте животное в течение 1 дня и вводите пероральные антибиотики в течение 6 дней.
Результаты
В этом исследовании проводилась баллонная дилатация ЭТ с помощью мягкого неба на 53 миниатюрных свиньях, которые были использованы для изучения влияния баллонной дилатации на слизистую оболочку ЭТ. Баллоны были успешно введены в просвет ЭТ для всех экспериментальных животных и плавно расширены, что позволило достичь ожидаемых хирургических целей. Среди подопытных животных 50 свиней хорошо восстановились после операции, с полным заживлением ран и успешным хирургическим вмешательством. Коэффициент заживления разреза составил 94,34%. Через неделю после операции швы остались неповрежденными, а разрез хорошо закрылся (Рисунок 5). Через четыре недели после операции, во время сбора образцов, мы обнаружили, что швы естественным образом отпали, и заживление восстановилось хорошо. Следов разрезов практически не было видно (рис. 6). Разрезы мягкого неба у трех других животных показали различную степень незаживления через 1 неделю после операции, что привело к образованию свищей мягкого неба (Рисунок 7).
Подход с мягким нёбом при операции ЭТ оказался удобным, и был достигнут хороший обзор глоточного отверстия ЭТ. Это привело к минимальному локальному повреждению тканей, контролируемому кровотечению, плавным процедурам баллонной дилатации, короткому хирургическому времени (в среднем 15-20 минут) и быстрому послеоперационному заживлению. Осложнений не выявлено.
Рисунок 1: Схема самодельного открывателя рта каркасного типа. Размеры представлены на рисунке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 2: Втягивающее устройство. Когда расширитель вставляется в разрез, эластичность двух длинных сторон растягивает ткань с обеих сторон, что позволяет лучше обнажить операционную область ниже разреза. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 3: Толкатель баллонов. Когда металлическое кольцо в задней части толкается, металлический блок в красной области выталкивает баллон из трубки толкателя в евстахиеву трубу. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 4: Хирургический процесс баллонной дилатации евстахиевой трубы через мягкое нёбо. (A) Операционная область и положение разреза; Пунктирная линия указывает на положение разреза. (Б) Местная инфильтрационная инъекция адреналина. (В) Надрез серповидным ножом. (D) Морфология после разреза. (E) Разрез оттягивается дистрактором, и для гемостаза используется марля, пропитанная адреналином. (F) Наблюдение за положением глоточного отверстия ЭТ через разрез мягкого неба; пунктирные контуры указывают на глоточное отверстие ЭТ. (G) Введение эндоскопа в носоглотку и обнажение глоточного отверстия евстахиевой трубы; пунктирные контуры указывают на глоточное отверстие ЭТ; (H) Толкатель баллона в глоточном отверстии ЭТ; введение баллона в просвет ЭТ; белая стрелка указывает на глоточное отверстие ЭТ. (I) Наддув баллона для расширения евстахиевой трубы; белая стрелка указывает на расширение ET. (J) Наложение швов на разрез и наложение слизистой оболочки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 5: Через неделю после операции у животных, у которых наблюдается заживление. Шов остается неповрежденным, а разрез хорошо зажил. Пунктирные контуры указывают на заживший разрез. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 6: Через четыре недели после операции. Во время забора образца исследуется разрез. Швы естественным образом отвалились, и заживление отличное. Пунктирные контуры указывают на заживший разрез. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 7: Через неделю после операции у животных, не показывающих заживления. Разрез был незакрыт, и на поверхности образовалась неправильная псевдомембрана и свищ, некоторые швы отпадали. Пунктирные контуры указывали на свищ с мягким нёбом. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Рисунок 8: Миниатюрная компьютерная томография головы свиньи (сагиттальный срез). (A) Изогнутая носовая полость. Желтая вертикальная линия в правой части изображения — это масштабная линейка, а желтая горизонтальная линия внизу — 5 см, обозначая длину части мягкого неба, что указывает на то, что длина мягкого неба у миниатюрных свиней превышает 5 см. (B) Схема эндоскопического введения в носовую полость. Трение между эндоскопией и слизистой оболочкой носа при введении в полость носа. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Иллюстрация 9: Миниатюрная компьютерная томография головы свиньи (поперечный разрез). (А-С) Нормальная КТ миниатюрной головы свиньи, теней высокой плотности в двустороннем среднем ухе и сосцевидных полостях не обнаружено (красная стрелка). (D) Левый гамулюс крыловидного отростка миниатюрной свиньи А был разорван, и компьютерная томография была проведена через 3 месяца после операции. В сосцевидной полости среднего уха не было обнаружено тени высокой плотности (красная стрелка). (E) Миниатюрной свинье B была проведена дилатация баллона левой евстахиевой трубы через мягкое небо. Компьютерная томография была проведена через 3 месяца после операции, и в сосцевидной полости среднего уха не наблюдалось тени высокой плотности (красная стрелка). (F) Миниатюрной свинье C было проведено прижигание левой евстахиевой трубы, и компьютерная томография была проведена через месяц после операции. В сосцевидной полости левого среднего уха была видна тень повышенной плотности (желтая стрелка). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Обсуждение
ЭТ, соединяющий носоглотку и среднее ухо, играет решающую роль в регулировании давления в среднем ухе и участвует в патогенезе среднего отита25. Чтобы всесторонне изучить функцию инопланетян, исследователи вышли за рамки небольших животных и обратились к другим моделям, таким как грызуны или макаки-резусы. В настоящее время в многочисленных исследованиях использовались овцы или миниатюрные свиньи. С помощью компьютерной томографии и трехмерных структур Миллер и др. подтвердили, что анатомия евстахиевой трубы у чернолицых овец очень похожа на таковую у человека22. Pohl et al. подтвердили возможность лечения дисфункции ЭТ путем имплантации стента в ЭТ21 овцы.
Миниатюрные свиньи, отличающиеся небольшими размерами, ранней половой зрелостью, быстрым размножением и простотой в управлении, становятся все более популярными в качестве моделей крупных животных вмедицинских исследованиях. Предыдущие исследования нашей команды показали, что миниатюрные свиньи служат отличными моделями для изучения среднего и внутреннего уха 30,31,32, учитывая их морфологическое и функциональное сходство с человеком. Замечательные достижения были достигнуты в исследовании морфологии, электрофизиологических характеристик, развития внутреннего уха33,34, экспрессии генов в слуховой системе35, регуляции генов 36,37,38 и трансформации генов 39,40. Одновременно с этим были проведены углубленные исследования в области функции ЭТ. Поэтому, чтобы более эффективно исследовать структуру и функцию ЭТ, мы изучили новый хирургический подход с использованием миниатюрных свиней.
При исследовании хирургических подходов мы первоначально использовали трансназальный подход23, который является традиционным подходом для всех операций на крупных животных с использованием ET25. Впоследствии мы попробовали подходы с твердым нёбом и мягким нёбом, и в конце концов был выбран подход с мягким нёбом. Преимущества и недостатки каждого подхода заключаются в следующем:
Трансназальный доступ
Трансназальный подход – это традиционный подход к клиническим обследованиям и операциям с участием ЭТ. Благодаря относительно короткой, но просторной носовой полости человека и большому пространству, пропитанный адреналином хлопок можно использовать для сужения слизистой оболочки носа, облегчая прохождение эндоскопа к носоглотке. Достаточное пространство позволяет комфортно проводить манипуляции, что делает операцию относительно простой. Естественно, что при проведении хирургических операций на крупных подопытных животных такой подход является предпочтительным.
Преимущества этого рутинного подхода заключаются в том, что анатомическая структура относительно проста, а использование эндоскопии носа позволяет обеспечить четкую визуализацию, что делает ее привычным выбором для операторов. Недостатки этого подхода заключаются, во-первых, в том, что носовая полость у миниатюрных свиней удлиненная и узкая, что видно из результатов КТ нашего предыдущего исследования (рис. 8А)23, что ограничивает подвижность инструментов после глубокого введения. Маневрирование становится сложной задачей, особенно когда требуется вращение или угловое движение, что особенно затрудняет попытки дотянуться до отверстия глотки ЭТ наружу и вверх.
Во-вторых, может возникнуть кровотечение из слизистой оболочки носа, что приводит к эндоскопическому загрязнению хрусталика и нечеткому обзору операционного поля (рис. 8B). Этот вопрос существенно влияет на хирургическое вмешательство, и много времени тратится на процесс введения эндоскопа в носовую полость, очистки хрусталика после загрязнения хрусталика, а затем повторного введения эндоскопа. Кроме того, длительное хирургическое вмешательство приводит к застойным явлениям и отеку слизистой оболочки носоглотки, усугубляя сужение носовой полости и увеличивая кровопотерю. Трансназальные операции часто занимают 3 часа и дольше; В этот период носовая полость находится в состоянии непрерывного кровотечения, что приводит к низкой эффективности хирургического вмешательства. Длительные процедуры могут привести к утомляемости оператора и увеличению повреждения носовой полости, носоглотки и глоточного отверстия ЭТ. В экспериментах с ЭТ изменения морфологии и функции отверстий глотки являются критическими моментами для наблюдения. Чрезмерное хирургическое повреждение этой области может повлиять на результаты наблюдения и, следовательно, повлиять на экспериментальные выводы, которых следует по возможности избегать во время операции.
Подход с твердым нёбом
Преимущество этого подхода заключается в том, что во время хирургических процедур разрез располагается ближе к передней части, что позволяет увеличить пространство полости рта. Использование инструментов удобно, что делает операцию относительно простой. Слизистая оболочка нёба тонкая, и инструменты не нужны.
Недостатки этого подхода заключаются в том, что хирургические этапы сложны, и для вскрытия твердой нёбной кости требуется такое оборудование, как механизированная дрель. Эта сложность препятствует широкому применению подхода. Самое главное, что послеоперационное заживление часто происходит плохо, что приводит к образованию твердого нёбного свища, что может негативно сказаться на функции ЭТ и даже на питательном статусе свиней. Из-за этих осложнений от такого подхода отказались.
Подход с мягким нёбом
К преимуществам такого подхода можно отнести четкие анатомические слои с узнаваемыми ориентирами. Хирургический разрез небольшой, всего 5-7 мм, и может быть полностью открыт для достаточного гемостаза, чтобы ограничить кровопотерю. Хирургические процедуры просты, и после вскрытия мягкого неба можно наблюдать носовую полость от уровня соединения мягкого и твердого неба до уровня горла с помощью эндоскопа 0°, непосредственно обнажается глоточное отверстие ЭТ. Операция занимает около 20 минут, а квалифицированный персонал может завершить ее чуть более чем за 10 минут, что повышает эффективность операции. Послеоперационное восстановление происходит быстро, а рана заживает в течение 1 недели.
Недостатки этого подхода заключаются в том, что положение разреза во время операции является задним, что приводит к уменьшению пространства полости рта и делает операцию более сложной. Тем не менее, эти проблемы можно преодолеть. Этот подход включает в себя разрезание части мышцы, поднимающей veli palatini (LVP) мягкого неба, что может повлиять на функцию ET.
Чтобы исключить влияние мышечной травмы на функцию евстахиевой трубы, мы провели соответствующие исследования. Во-первых, мы разорвали гамулюс крыловидного отростка, чтобы ослабить сократительную способность тензора veli palatini (TVP). Послеоперационная компьютерная томография проводилась ежемесячно, и в конце 3 месяцев средний отит не образовывался, что подтверждает, что функция евстахиевой трубы не была затронута (Рисунок 9А и Рисунок 9D). Во-вторых, мы провели компьютерную томографию миниатюрных свиней через 3 месяца после разреза на мягком небе, и результаты также показали отсутствие образования среднего отита, подтвердив, что функция евстахиевой трубы не была нарушена (рис. 9B и рис. 9E). Однако прижигание евстахиевой трубы может повредить функцию евстахиевой трубы, что приведет к образованию среднего отита (Рисунок 9C и Рисунок 9F). Сравнение послеоперационных компьютерных томографий трех свиней показало, что хирургический путь мягкого неба не привел к образованию среднего отита у миниатюрных свиней, что указывает на то, что этот хирургический метод не повлиял на функцию евстахиевой трубы. При этом длина разреза составляет всего 5-7 мм, в то время как длина мягкого неба превышает 5 см, что обеспечивает анатомическую основу для того, чтобы не влиять на функцию ЭТ (рисунок 8А). Мы также быстро зашили разрезы, и разрез зажил через 1 неделю после операции. Эти данные, как из анатомического строения, так и из послеоперационной компьютерной томографии, подтверждают, что хирургический разрез не повлиял на функцию ЭТ. Это может быть связано с различным воздействием TVP и LVP свиньи на ET по сравнению с человеком. Кроме того, миниатюрные свиньи выращивались в течение четырех недель после операции, чтобы наблюдать за восстановлением евстахиевой трубы. В течение этого периода не возникало никаких осложнений, таких как трудности с приемом пищи или дыханием. Таким образом, подход с мягким нёбом безопасен и эффективен.
Ключевыми моментами хирургической процедуры для мягкого неба являются профилактика инфекций и критические анатомические ориентиры. Для профилактики инфекций основное внимание уделяется предотвращению образования свища мягкого неба. Как только это происходит, это может серьезно повлиять на потребление воды и питательный статус свиньи, а также поставить под угрозу функцию ЭТ. Крайне важно соблюдать строгие асептические процедуры, обеспечивая тщательную дезинфекцию операционной зоны, которая включает в себя всю слизистую оболочку верхнего неба, обе стороны десен и зубных дуг, участки поверхности языка, а также кожу вокруг ротовой полости. Кроме того, во время и после операции назначаются антибиотики, с ежедневным пероральным приемом антибиотиков в течение одной недели после операции.
Важнейшими анатомическими ориентирами являются задний край твердого неба и срединный шов мягкого неба. Задний край твердого неба расположен на стыке мягкого и твердого неба и прощупывается указательным пальцем. Идентификация этого ориентира имеет решающее значение для того, чтобы избежать разреза вперед и риска повреждения кости твердого нёба, что затруднит разрез или сделает невозможным получение доступа к носоглотке после разреза. Разрез назад может привести к чрезмерному повреждению мягкого неба, влияя на локализацию глоточного отверстия ЭТ. Для срединного шва мягкого неба разрез должен находиться примерно в 2-3 мм от хирургической стороны срединного шва мягкого неба. Разрез слишком близко к срединному шву может непреднамеренно попасть в подслизистую перегородку носа, препятствуя доступу к глоточному отверстию ЭТ. Если разрез находится слишком далеко от срединного шва, существует риск близости к латеральной поверхности носоглотки, что может повредить глоточное отверстие ЭТ. В крайних случаях он может даже проникнуть в подслизистую оболочку боковой стенки, что затрудняет локализацию глоточного отверстия ЭТ и вызывает потенциальное повреждение окружающих тканей, что приводит к глубокой инфекции тканей после операции.
Пятьдесят три миниатюрные свиньи были задействованы в этом исследовании, посвященном изучению функции евстахиевой трубы. В дополнение к пути мягкого неба в качестве хирургического метода, мы также изучили влияние баллонной дилатации на структуру и функцию евстахиевой трубы, а также механизм повреждения и процесс восстановления слизистой оболочки евстахиевой трубы. Последующие исследования включали дилатацию с помощью баллонов разного диаметра и гистологические характеристики слизистой оболочки евстахиевой трубы в различные моменты времени после дилатации. Пятьдесят миниатюрных свиней были успешно прооперированы для проведения описанных выше экспериментальных исследований.
В 3 случаях наш хирургический подход оказался неудачным. Эти результаты могут быть вызваны несколькими факторами, в том числе некоторыми из следующих. Во-первых, расположение разреза было недостаточно точным, он был наклонен в сторону носовой перегородки, так что положение глоточного отверстия евстахиевой трубы не могло быть эффективно видно через первоначальный разрез. Для завершения операции разрез был расширен, в результате чего образовалась незаживающая рана. Во-вторых, артерия была травмирована во время разреза мягкого неба, хирургическое время было увеличено из-за повторного гемостаза, а остаточные пятна крови прилипли к носовой полости, служа питательной средой для ускорения роста бактерий, что приводило к инфицированию раны и нарушало заживление. В-третьих, глубина наложения швов была недостаточной, а пищевое трение во время еды приводило к тому, что шов несвоевременно отпадал, в результате чего рана не заживала. Несмотря на то, что в отдельных случаях наблюдалось незаживление, вероятность хирургического успеха все еще оставалась на высоком уровне.
Ограничением данного исследования является то, что мы не проводили статистический анализ кровопотери и времени операции между трансназальным и мягким нёбными путями. Первоначально мы использовали трансназальный доступ, но операция показалась нам довольно сложной. Эндоскоп необходимо было неоднократно удалять для очистки крови, что еще больше усугубляло повреждение слизистой оболочки носа и затрудняло операцию. Потребовалось более 3 часов, прежде чем раскрытие баллона было завершено. Несмотря на то, что нам удалось завершить процедуру, мы не продолжили использовать этот хирургический метод из-за этики экспериментов на животных. В связи с ограниченным количеством ранних трансназальных процедур, мы просто сделали предварительные расчеты времени операции. Тем не менее, именно недостатки длительного хирургического времени и чрезмерного кровотечения вдохновили нас рассмотреть другие способы, чтобы избежать этих проблем и достичь цели баллонной дилатации евстахиевой трубы.
В заключение следует отметить, что хирургический подход, описанный в этом исследовании, очень подходит для выполнения процедур ЭТ у крупных животных, таких как миниатюрные свиньи, овцы и собаки. Методика отличается простотой, легкостью в освоении, коротким хирургическим временем, высокой эффективностью, минимальным повреждением тканей и быстрым заживлением. Во время операции возможна прямая визуализация глоточного отверстия ЭТ, и процедура не оказывает неблагоприятного влияния на нормальную функцию ЭТ. Этот подход облегчает различные вмешательства в области входа в глотку, включая баллонную дилатацию, упомянутую в этом исследовании, и в равной степени применим к другим процедурам, таким как установка стента ЭТ в другой литературе.
Раскрытие информации
У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.
Благодарности
Это исследование финансировалось за счет грантов Национальной программы ключевых исследований и разработок Китая (2023YFC2508400), Пекинского муниципального фонда естественных наук (7212096) и Пекинской программы Nova (Z201100006820133)
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Растворимый в амоксициллине | Хэфэй драконий бог Animal Pharmaceutical Co., Ltd. | Лицензия на ветеринарные препараты No 120.51199 | Растворимый в амоксициллине порошок является антибиотиком, используемым в ветеринарии. Он эффективен против широкого спектра бактериальных инфекций у животных, особенно респираторных и желудочно-кишечных инфекций. Легко растворяется в воде, удобен для приема внутрь скоту и птице. Для профилактики послеоперационных инфекций после операции баллонной дилатации евстахиевой трубы. |
| Схема анестезии | INSPIRED MEDICAL | YZB/Guangdong 0016-2009 | Анестезиологическая схема представляет собой систему трубок и компонентов в наркозном аппарате, которая подает анестезирующие газы пациенту и удаляет выдыхаемые газы. Он обеспечивает непрерывный поток газов, что позволяет точно контролировать уровень анестезии во время хирургических процедур. |
| Аппарат для анестезии | Drä ger | ARHB-0015 | Наркозный аппарат — это медицинское устройство, используемое для введения и поддержания анестезии во время хирургических процедур. Он точно смешивает газы и пары, обеспечивая контролируемый поток анестезии к пациенту, контролируя жизненно важные показатели для обеспечения безопасности |
| Катетер для баллонной дилатации | BIOVAS | ETB30200 | Катетер для баллонной дилатации евстахиевой трубы — это специализированное медицинское устройство, предназначенное для лечения дисфункции евстахиевой трубы. На его кончике находится небольшой баллон, который при надувании мягко открывает и расширяет евстахиеву трубу, способствуя восстановлению нормальной функции и облегчению симптомов. |
| Пукатель баллонов | BIOVAS | DYQ42 | Используется в сочетании с катетером для баллонной дилатации, это устройство используется во время операции по баллонной дилатации евстахиевой трубы. Он вводится через носовую полость к отверстию евстахиевой трубы, устанавливая рабочий канал. Это направляет баллонный катетер в канал для завершения баллонного расширения. После процедуры он удаляется из канала вместе с баллонным дилатационным катетером. В этом эксперименте он вводится через мягкое нёбо в отверстие евстахиевой трубы." |
| Цефуроксим натрия для инъекций | SHANDONG RUNZE PHARMACEUTICAL CO., LTD | Номер одобрения национальной медицины H20066112 | Цефуроксим натрия для инъекций - это антибиотик широкого спектра действия, используемый для лечения различных бактериальных инфекций. Он эффективен против инфекций дыхательных путей, мочевыводящих путей, кожи и мягких тканей, препятствуя синтезу бактериальной клеточной стенки, тем самым уничтожая бактерии, вызывающие инфекцию. Для профилактики послеоперационных инфекций после операции баллонной дилатации евстахиевой трубы. |
| Одноразовый баллонный насос для надувания давления | FERVID | FXB-20-30 | В хирургии баллонной дилатации евстахиевых труб используется одноразовый насос для баллонного надувания. Это устройство точно контролирует расширение баллона, обеспечивая безопасное и оптимальное давление во время процедуры. Это имеет решающее значение для достижения эффективной дилатации при минимизации риска повреждения тканей. |
| Эндоскоп | Karl Storz | 7220AA | В хирургии баллонной дилатации евстахиевой трубы эндоскоп используется для прямой визуализации евстахиевой трубы. Это позволяет точно направлять баллонный катетер, обеспечивая точное размещение и расширение, что имеет решающее значение для успеха процедуры и снижения риска осложнений. Используется в сочетании с эндоскопической системой визуализации. |
| Эндоскопическая система визуализации | DELON | HD3808 | В хирургии баллонной дилатации евстахиевой трубы эндоскопическая система визуализации обеспечивает визуализацию области носа и евстахиевой трубы с высоким разрешением. Это способствует точному размещению и расширению баллона, обеспечивая эффективность процедуры и сводя к минимуму риск повреждения тканей и осложнений. |
| Инъекции гидрохлорида эпинефрина | Лицензия на | ветеринарный препарат HENGTONG No. (2013) 220381220 | Инъекции гидрохлорида адреналина широко используются благодаря своим сосудосуживающим свойствам, эффективно сужая кровеносные сосуды для уменьшения кровотечения. Это делает его важным средством в борьбе с кровотечением, особенно во время хирургических процедур и при некоторых нарушениях свертываемости крови. |
| Тилетамина гидрохлорид и золазепама гидрохлорид для инъекций | Вирбак | Золетил 50 | Тилидин гидрохлорид и налоксона гидрохлорид для инъекций - это лекарство, сочетающее в себе опиоидный анальгетик и опиоидный антагонист. Он используется для лечения сильной боли, где тилидин обеспечивает облегчение боли, в то время как налоксон снижает риск побочных эффектов, вызванных опиоидами, особенно угнетения дыхания. Используется для обезболивания подопытных животных. |
| Аспиратор непрерывного дренажа для травматологии | Shanghai S.MANF | YZB/Shanghai 5094-54-2014 | Аспиратор непрерывного дренажа для травматологии - это медицинское устройство, используемое для длительного отсасывания жидкостей из хирургических или травматических ран. Он помогает удалять экссудат и кровь, снижая риск инфекции и способствуя более быстрому заживлению за счет поддержания чистой и сухой среды раны. |
| Инъекция гидрохлорида ксилазина | Chang shabest biological technology institute CO., LTD. | Лицензия на ветеринарный препарат No 180121777 | Инъекции цетиризина гидрохлорида используются в экспериментальной анестезии животных благодаря своим седативным свойствам. Он способствует индукции легкого седативного эффекта, уменьшая стресс и дискомфорт у животных во время процедур. Его применение имеет решающее значение для обеспечения благополучия и минимизации стресса в различных исследованиях на животных. |
Ссылки
- Smith, M. E., Scoffings, D. J., Tysome, J. R. Imaging of the eustachian tube and its function: A systematic review. Neuroradiology. 58 (6), 543-556 (2016).
- Di Martino, E. F. eustachian tube function tests: An update. Hno. 61 (6), 467-476 (2013).
- Bluestone, C. D. Impact of evolution on the eustachian tube. Laryngoscope. 118 (3), 522-527 (2008).
- Bluestone, C. D., Beery, Q. C. Concepts on the pathogenesis of middle ear effusions. Ann Otol Rhinol Laryngol. 85, 2 Suppl 25 Pt 2 182-186 (1976).
- Derkay, C. S., Bluestone, C. D., Thompson, A. E., Kardatske, D. Otitis media in the pediatric intensive care unit: A prospective study. Otolaryngol Head Neck Surg. 100 (4), 292-299 (1989).
- Bluestone, C. D., Doyle, W. J. Anatomy and physiology of eustachian tube and middle ear related to otitis media. J Allergy Clin Immunol. 81 (5), Pt 2 997-1003 (1988).
- Li, G., et al. Surfactant protein a can affect the surface tension of the eustachian tube and macrophage migration. Laryngoscope. 133 (7), 1726-1733 (2023).
- Kouhi, A., Xia, A., Khomtchouk, K., Santa Maria, P. L. Minimally invasive trans-tympanic eustachian tube occlusion animal model. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 156, 111070(2022).
- Nicholas, B. D., et al. Changes in eustachian tube mucosa in mice after short-term tobacco and e-cigarette smoke exposure. Laryngoscope. 132 (3), 648-654 (2022).
- Kim, Y., et al. Serial histological changes in the cartilaginous eustachian tube in the rat following balloon dilation. PLoS One. 17 (5), e0268763(2022).
- Yang, J., Zhao, C., Chen, P., Zhao, S. Morphological and pathological changes of eustachian tube mucosa in an animal model of eosinophilic otitis media. Braz J Otorhinolaryngol. 88 (5), 701-707 (2022).
- Yu, C., et al. Effect of glucocorticoids on aquaporin-1 in guinea pigs with otitis media with effusion. Exp Ther Med. 5 (6), 1589-1592 (2013).
- Choi, H. S., et al. Functional study of mucus secretion of the eustachian tube in guinea pigs. Otol Neurotol. 31 (5), 817-822 (2010).
- Jang, C. H., Park, H., Choi, C. H., Cho, Y. B., Park, I. Y. Efficacy of transnasal nebulized surfactant on experimental otitis media with effusion in guinea pig. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 74 (1), 71-74 (2010).
- Murrah, K. A., et al. Replication of type 5 adenovirus promotes middle ear infection by streptococcus pneumoniae in the chinchilla model of otitis media. Pathog Dis. 73 (2), 1-8 (2015).
- Novotny, L. A., Mason, K. M., Bakaletz, L. O. Development of a chinchilla model to allow direct, continuous, biophotonic imaging of bioluminescent nontypeable haemophilus influenzae during experimental otitis media. Infect Immun. 73 (1), 609-611 (2005).
- Tong, H. H., Grants, I., Liu, X., Demaria, T. F. Comparison of alteration of cell surface carbohydrates of the chinchilla tubotympanum and colonial opacity phenotype of streptococcus pneumoniae during experimental pneumococcal otitis media with or without an antecedent influenza a virus infection. Infect Immun. 70 (8), 4292-4301 (2002).
- Giebink, G. S. Otitis media: The chinchilla model. Microb Drug Resist. 5 (1), 57-72 (1999).
- Wang, B., Xu, X., Lin, J., Jin, Z. Dynamic rabbit model of ear barotrauma. Aerosp Med Hum Perform. 90 (8), 696-702 (2019).
- Koten, M., et al. Nebulized surfactant as a treatment choice for otitis media with effusion: An experimental study in the rabbit. J Laryngol Otol. 115 (5), 363-368 (2001).
- Pohl, F., et al. Stenting the eustachian tube to treat chronic otitis media - a feasibility study in sheep. Head Face Med. 14 (1), 8(2018).
- Miller, F., et al. Treatment of middle ear ventilation disorders: Sheep as animal model for stenting the human eustachian tube--a cadaver study. PLoS One. 9 (11), e113906(2014).
- An, F. W., et al. Establishment of a large animal model for eustachian tube functional study in miniature pigs. Anat Rec (Hoboken). 302 (6), 1024-1038 (2019).
- Pracy, J. P., White, A., Mustafa, Y., Smith, D., Perry, M. E. The comparative anatomy of the pig middle ear cavity: A model for middle ear inflammation in the human. J Anat. 192, Pt 3 359-368 (1998).
- Oppel, N., et al. Development of an in vivo model for eustachian tube dysfunction). Bioengineering (Basel). 9 (7), (2022).
- Alper, C. M., Swarts, J. D., Doyle, W. J. Prevention of otitis media with effusion by repeated air inflation in a monkey model). Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 126 (5), 609-614 (2000).
- Van Cauwenberge, P. animal experiment concerning the relationship between tubal function and nasal resistance. Acta Otorhinolaryngol Belg. 43 (5), 499-513 (1989).
- Casselbrant, M. L., Cantekin, E. I., Dirkmaat, D. C., Doyle, W. J., Bluestone, C. D. Experimental paralysis of tensor veli palatini muscle. Acta Otolaryngol. 106 (3-4), 178-185 (1988).
- Doyle, W. J., Ingraham, A. S., Fireman, P. The effects of intranasal histamine challenge on eustachian tube function. J Allergy Clin Immunol. 76 (4), 551-556 (1985).
- Ji, X., et al. The miniature pig: A large animal model for cochlear implant research. J Vis Exp. (185), e64174(2022).
- Yi, H. J., et al. The temporal bone microdissection of miniature pigs as a useful large animal model for otologic research. Acta Otolaryngol. 134 (1), 26-33 (2014).
- Yi, H., et al. Miniature pigs: A large animal model of cochlear implantation. Am J Transl Res. 8 (12), 5494-5502 (2016).
- Guo, W., et al. The morphology and electrophysiology of the cochlea of the miniature pig. Anat Rec (Hoboken). 298 (3), 494-500 (2015).
- Guo, W., et al. The morphological and functional development of the stria vascularis in miniature pigs. Reprod Fertil Dev. 29 (3), 585-593 (2017).
- Wang, Q., et al. Transcription analysis of cochlear development in minipigs. Acta Otolaryngol. 137 (11), 1166-1173 (2017).
- Chen, L., et al. A de novo silencer causes elimination of mitf-m expression and profound hearing loss in pigs. BMC Biol. 14, 52(2016).
- Hai, T., et al. Pilot study of large-scale production of mutant pigs by enu mutagenesis. Elife. 6, (2017).
- Hai, T., et al. Creation of miniature pig model of human waardenburg syndrome type 2a by enu mutagenesis. Hum Genet. 136 (11-12), 1463-1475 (2017).
- Ma, Y., et al. Transplantation of human umbilical cord mesenchymal stem cells in cochlea to repair sensorineural hearing. Am J Transl Res. 8 (12), 5235-5245 (2016).
- Shi, X., et al. Adeno-associated virus transformation into the normal miniature pig and the normal guinea pigs cochlea via scala tympani. Acta Otolaryngol. 137 (9), 910-916 (2017).
Перепечатки и разрешения
Теги
Эта статья была опубликована
Видео скоро будет доступно