Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

חקירת פרמטרי הבטיחות האלקטרופיזיולוגיים והתרמוגרפיים של מכשירי אנרגיה כירורגיים במהלך ניתוחי בלוטת התריס ופאראתירואיד במודל חזירי

Published: October 13, 2022 doi: 10.3791/63732
Automatic Translation
1, 1, 1,2, 1, 3, 4, 5,6, 7, 1,8
1Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, International Thyroid Surgery Center, Kaohsiung Medical University Hospital, Kaohsiung Medical University, 2Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Kaohsiung Municipal Siaogang Hospital, Kaohsiung Medical University, 3Department of Anesthesiology, Kaohsiung Municipal Siaogang Hospital, Kaohsiung Medical University, 4Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, E-Da Hospital, I-Shou University, 5Division of General Surgery, Endocrine Surgery Section, Istituto Auxologico Italiano (IRCCS), 6Department of Pathophysiology and Transplantation, Faculty of Medicine and Surgery, University of Milan, 7Division of Thyroid and Parathyroid Endocrine Surgery, Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Massachusetts Eye and Ear Infirmary, Harvard Medical School, 8Center for Liquid Biopsy and Cohort Research, and Faculty of Medicine, College of Medicine, Kaohsiung Medical University

Summary

היישום הבטוח של מכשירי אנרגיה כירורגיים שפותחו לאחרונה בניתוחי בלוטת התריס / יותרת התריס מושך את תשומת הלב של המנתחים. מודלים ניסיוניים בבעלי חיים יכולים למנוע ניסויים מיותרים וטעויות בניתוחים אנושיים. דו"ח זה נועד להדגים שיטות אלקטרופיזיולוגיות ותרמוגרפיות להערכת פרמטרי הבטיחות של SEDs בניתוחי בלוטת התריס / יותרת התריס.

Abstract

בניתוחי בלוטת התריס ויותרת התריס, מכשירי אנרגיה כירורגיים (SEDs) מספקים המוסטזיס יעיל יותר מאשר המוסטזיס מהדק ועניבה קונבנציונלי באזורים עם אספקת דם עשירה. עם זאת, כאשר SED מופעל ליד עצב הגרון החוזר (RLN), החום שנוצר על ידי SED עלול לפגוע בעצב באופן בלתי הפיך. כדי ליישם בבטחה SEDs בניתוחי בלוטת התריס/בלוטת התריס, מאמר זה מציג מחקרי מודל חזירי ניסיוני כדי לחקור את פרמטרי בטיחות ההפעלה והקירור של SEDs בהליכים אלקטרופיזיולוגיים מתוקננים (EP) ותרמוגרפיים (TG), בהתאמה. בניסויי פרמטרי הבטיחות של EP, ניטור עצבי תוך ניתוחי רציף (C-IONM) מיושם כדי להדגים את פונקציית RLN בזמן אמת. מחקר הפעלת EP מעריך את מרחק ההפעלה הבטוח של SEDs; מחקר קירור EP מעריך את זמן הקירור הבטוח של SEDs. בניסוי פרמטר הבטיחות TG, מצלמת הדמיה תרמית משמשת לתיעוד שינוי הטמפרטורה לאחר הפעלת ה- SED. מחקר הפעלת TG מעריך את מרחק ההתפשטות התרמית הצידית לאחר הפעלת SED בסביבה יבשה או לחה והאם נוצרים עשן והתזה; מחקר קירור TG מעריך את זמן הקירור. זה יעזור לקבוע את פרמטרי הבטיחות של SEDs שפותחו לאחרונה המשמשים בניתוחי בלוטת התריס / יותרת התריס ולספק הנחיות בטיחות כדי למנוע פגיעה RLN וסיבוכים קשורים.

Introduction

המוסטזיס יעיל הוא נושא חשוב מאוד בניתוחי בלוטת התריס ויותרת התריס. בעשורים האחרונים, אחת ההתקדמויות הגדולות ביותר בניתוחי בלוטת התריס ויותרת התריס הייתה פיתוח של מכשירי אנרגיה כירורגיים (SEDs)1. SEDs מספקים המוסטזיס יעיל יותר מאשר טכניקת הידוק וקשירה קונבנציונלית באזורים עם אספקת דם עשירה, המפחיתה אובדן דם תוך ניתוחי וזמן ניתוח2, היפוקלצמיה לאחר הניתוח3, והמטומה מסכנת חיים לאחר הניתוח4. דווח כי SEDs נמצאים בשימוש ב -65.7% מחולי כריתת בלוטת התריס במחקרים אחרונים5, והשימוש השנתי ב- SED עולה מדי שנה.

עם זאת, SEDs לא הוכחו כעדיפים על טכניקות קונבנציונליות במונחים של פגיעה חוזרת בעצב הגרון (RLN) בניתוחי בלוטת התריס ופאראתירואיד 4,6,7. פגיעה תרמית והתפשטות תרמית לרוחב RLN מתרחשות לעתים קרובות באופן בלתי צפוי כאשר SED מופעל ליד העצב, וסוג זה של פגיעה הוא בדרך כלל חמור ובלתי הפיך. בהשוואה למתיחה מכנית או פגיעה בעצב הדחיסה, לפגיעה עצבית תרמית יש פחות עיוות של המבנה החיצוני אך נזק חמור יותר לאנדונויריום הפנימי, כולל מעטפת המיאלין והאקסון 8,9,10,11. פציעה מסוג זה לא רק מתקשה לחזור לתפקוד תקין, אלא גם פחות הפיכה ברצף קליני מאשר פציעת מתיחה10,12. בנוסף, פגיעה תרמית היא לעתים קרובות בלתי נראית למנתח ועשויה להיות בלתי מזוהה במהלך ניתוח13,14. לכן, מנתחים צריכים לשקול את ההשפעות התרמיות של SED כדי למנוע פגיעה תרמית RLN במהלך ניתוח בלוטת התריס ו parathyroid.

מודלים חזיריים משמשים בדרך כלל למחקר RLN מכיוון שהאנטומיה והפיזיולוגיה של חזירים דומים מאוד לאלה של בני אדם 15,16,17,18,19,20. דגם החזיר הניסיוני מאפשר טיפול קל, זמין באופן נרחב וחסכוני9. למידע אלקטרופיזיולוגי (EP), ניטור עצבי תוך ניתוחי (IONM) מועיל לזיהוי מנגנונים של פגיעה עצבית ולחיזוי תפקוד מיתרי הקוללאחר הניתוח 21,22,23,24,25,26,27. מבחינה אדדיריונית, IONM רציף (CIONM) מאפשר גילוי מוקדם של פגיעה עצבית לאחר הליכים בסיכון גבוה מכיוון שהוא יכול לתת משוב מיידי לתפקוד העצבי באמצעות גירוי ואגאלי חוזר28,29,30. מחקרים על הפעלה וקירור של EP יכולים לקבוע את מרחק ההפעלה הבטוח של SED מה-RLN ואת זמן הקירור הבטוח לאחר הפעלת SED לפני יצירת קשר עם ה-RLN. לקבלת מידע תרמוגרפי, מצלמת הדמיה תרמית מועילה להערכת שינוי הטמפרטורה (הפעלה וקירור), וניתן להמחיש את האזור ההיפרתרמי לאחר הפעלת SED31,32,33,34,35. במחקר קודם, פגיעה תרמית RLN התרחשה כאשר טמפרטורת הרקמה הגיעה לטמפרטורה קריטית של 60 מעלות צלזיוס בדגם CIONMחזירי 36. מחקרים על הפעלה וקירור של TG יכולים לקבוע את מרחק ההתפשטות התרמית הצידית, את התרחשות העשן והתזת העשן ואת שינוי הטמפרטורה במהלך קירור עם או בלי תמרון מגע השרירים (MTM). כדי ליישם SED בבטחה בניתוחי בלוטת התריס/בלוטת התריס, מאמר זה מציג מחקר מודל חזירי ניסיוני כדי לחקור את פרמטרי הבטיחות EP ו- TG של SEDs תחת נהלים סטנדרטיים.

Protocol

הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של האוניברסיטה הרפואית קאושיונג, טייוואן (פרוטוקול מספר: IACUC-110082).

1. הכנת בעלי חיים והרדמה

  1. תנאים לבחירת חזירים: חזירים נבחרים בגיל 3 עד 4 חודשים ובמשקל 18 עד 30 ק"ג.
  2. הכנה לפני הניסוי: צמו את החזירים במשך 8 שעות ללא מזון ושעתיים ללא מים לפני ההרדמה.
  3. זירוז הרדמה: מתן 2 מ"ג / ק"ג Tiletamine/Zolazepam דרך מסלול תוך שרירי 30 דקות לפני הניתוח
    הערה: לא נעשה שימוש בסוכני חסימה עצבית-שרירית במהלך השראת ההרדמה.
  4. בחירת צינור אנדוטרכאלי: השתמש בצינור אלקטרומיוגרפיה מסחרית (EMG) בקוטר 6.0 מ"מ (אלקטרודות ההקלטה) באופן שגרתי בשימוש קליני.
  5. אינטובציה: יש לתת לרופא המרדים לבצע אינטובציה לאלקטרודות ההקלטה בעזרת לרינגוסקופיה ישירה במצב נוטה. במחקר זה, הצינור האנדוטרכאלי היה קבוע ב 24 ס"מ באמצעות ניטור פחמן דו חמצני (etCO2) בסוף הגאות והשפל ו החזה כדי להבטיח את מיקום הצינור המתאים.
  6. תחזוקת הרדמה: מקמו את החזיר על גבו, האריכו את הצוואר וקיבעו את הצינור האנדוטרכאלי. הגדר את נפח הגאות ל- 8 עד 12 מ"ל / ק"ג וקצב נשימה של 15 עד 20 נשימות לדקה. יש להשתמש ב-1% עד 2% סבופלורן לתחזוקת הרדמה כללית.
    הערה: לא נעשה שימוש בחומרי חסימה עצבית-שרירית במהלך תחזוקת ההרדמה.
  7. במהלך הניסוי, בנוסף לניטור רציף של טמפרטורת הגוף המרכזית של החיה, חשוב לוודא כי טמפרטורת הניסוי נמצאת בטווח המתאים. אם בעל החיים חווה ירידה בחום הגוף, יש לספק תמיכה תרמית מיידית כגון שמיכה חמה.

2. פעילות בעלי חיים (איור 1 ואיור 2)

  1. ודא מישור כירורגי של הרדמה.
  2. חתך בעור: בצעו חתך רוחבי של 15 ס"מ בצוואר הרחם בעור בגובה 1 ס"מ מעל עצם החזה (איור 1A).
  3. הרם את הדש subplastysmal לרמת עצם hyoid .
  4. יש להפריד את שרירי הרצועה באמצעות גישת קו האמצע, ולסגת לרוחב כדי לדמיין את הסחוס של בלוטת התריס, הסחוס הקריקואיד, טבעות קנה הנשימה ובלוטת התריס.
    הערה: יש לנתח את הקצוות של שרירי הרצועה בזהירות ובצורה מסודרת לצורך לימודי TG.
  5. לאחר החשיפה, נתחו את שרירי הסטרנוקלידומסטואיד (SCM) באופן דו-צדדי (איור 1B).
    הערה: יש לנתח את הקצוות של SCMs בזהירות ובצורה מסודרת עבור מחקרי EP.
  6. לזהות, לחשוף ולנתח לאורך עצבי הגרון החוזרים (RLNs) והעצבים התועה (VNs) דו-צדדיים (איור 2).
    הערה: IONM יכול לסייע בשלב זה.
  7. בצע את הניסויים של מחקרי EP ו- TG לאחר שלב 4 ושלב 5.
  8. לאחר השלמת הניסוי כולו, יש לשמור על החזרזירים מתחת ל-4%-6% סבופלורן ולהרדים אותם באופן הומני על ידי מנת יתר של Tiletamine/Zolazepam (6 מ"ג/ק"ג).

3. מידע והגדרות של מכשירי אנרגיה כירורגיים (SEDs)

  1. לפרטים על SEDs עיין בטבלת החומרים.
    הערה: מחקר זה משתמש ב- Advanced Bipolar SEDs (המכונה התקן A) כדי להדגים את מחקרי EP ו- TG.

4. מחקר אלקטרופיזיולוגי (EP)

  1. הגדרת IONM רציף (איור 3)
    הערה: ודא שאלקטרודות ההקלטה עוברות אינטובציה כפי שצוין בשלב 1.5.
    1. התקן את אלקטרודות הארקה מחוץ לפצע החתך הניתוחי.
    2. התקן את האלקטרודות המעוררות: התקן אלקטרודת גירוי תקופתי אוטומטי (APS) בקוטר 2.0 מ"מ בצד אחד של ה-VN.
    3. חברו את כל האלקטרודות בתיבת החיבור, ובדקו שתיבת החיבור מחוברת למערכת הניטור (Nerve Integrity Monitoring system) ושעוצמת מערכת הניטור מופעלת (איור 3A).
    4. ודא שמערכת הניטור מראה שהאלקטרודות מחוברות כראוי.
    5. בחר בדף ניטור ולחץ על הגדרות מתקדמות.
    6. לחץ על APS כדי להגדיר גירוי APS ל- 1/min עבור קצב איטי, 1/s עבור קצב מהיר ומגבלות התראה ל- 50% ו- 2000 μV עבור אמפליטודות, 10% עבור השהיה. לאחר מכן לחץ על אישור כדי לסיים את ההגדרות.
      הערה: ההגדרה של עמודות אחרות תלויה בנסיין.
    7. לחץ על לכידת אירועים בעמודה אירועים והגדר את סף האירוע על 100 μV.
      הערה: איור 3B מדגים את שלבי הפרוטוקול 4.1.5-4.1.7.
    8. מצא את עמודת Vagus APS Stim והגדר את זרם הגירוי ל- 1.0 mA. לחץ על Baseline; חלון חדש, Establishing APS Baseline, יופיע בצד ימין של המסך.
    9. הזן את כותרת ההפעלה ואת הערות ההפעלה. בחר את הערוץ לבדיקה, והמערכת תתחיל למדוד באופן אוטומטי 20 פעמים. המשרעת הבסיסית וההשהיה יחושבו ויוצגו באופן אוטומטי. לחץ על קבל אם תוכנית הבסיס נכונה.
      הערה: איור 3C מדגים את שלבי הפרוטוקול 4.1.8-4.1.9.
    10. לחץ על סמל Fast Forward בעמודה Vagus APS Stim כדי להתחיל בדיקה. לאחר כל ניסוי EP, לחץ על סמל Pulse כדי לעצור הקלטות.
    11. בחר את הדף דוחות והגדר את תבנית פלט הדוח כדי לשמור את הקובץ ב- USB.
      הערה: דוח C-IONM לדוגמה מוצג באיור 3D.
  2. מחקר הפעלת EP (איור 4)
    1. לפתח הנחיות ניסוי לפני תחילת ניסוי.
      הערה: איור 4A מציג דוגמה נפוצה של פרוטוקול מחקר הפעלת EP, שניתן לכוונן בהתאם למאפייני SED. עבור מכשירים מסוימים עם מחזורי הפעלה, זמן ההפעלה היחיד הוא מחזור הפעלה יחיד, הנע לרוב בין 2-4 שניות. לרוב ה- SEDs אין מחזור הפעלה, וזמן ההפעלה היחיד הוא 3 שניות.
    2. בדיקות מרחק הפעלה ב 5 מ"מ:
      1. החל את SED על הרקמה הרכה במרחק של 5 מ"מ מן RLN ולהפעיל SED (הפעלה יחידה).
      2. שימו לב לשינוי EMG. יש לפעול באותו מרחק הפעלה שלוש פעמים, אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG.
        הערה: איור 4B מציג את בדיקת מרחק ההפעלה ב- 5 מ"מ.
    3. בדיקות מרחק הפעלה ב -2 מ"מ:
      1. החל את SED על הרקמה הרכה קרוב RLN במרחק 1 מ"מ ולהפעיל SED (הפעלה יחידה).
      2. שימו לב לשינוי EMG. יש לפעול באותו מרחק הפעלה שלוש פעמים, אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG.
    4. בדיקות מרחק הפעלה של 1 מ"מ:
      1. החל את SED על הרקמה הרכה במרחק של 1 מ"מ מן RLN, ולהפעיל SED (הפעלה יחידה).
      2. שימו לב לשינוי EMG. יש לפעול באותו מרחק הפעלה שלוש פעמים, אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG
    5. אם נצפתה ירידה משמעותית באמפליטודת EMG במהלך שלבים 4.2.2-4.2.4, הפסק את ניסוי RLN. הקלט את EMG בזמן אמת ברציפות במשך 20-60 דקות כדי לקבוע אם הפציעה הפיכה. (איור 4C)
    6. רשום ידנית את תוצאות הניסוי כטבלה (טבלה 1).
  3. מחקר קירור EP (איור 5)
    1. לפתח הנחיות ניסוי לפני תחילת ניסוי.
      הערה: איור 5A מציג דוגמה נפוצה לפרוטוקול מחקר קירור EP, שניתן לכוונן בהתאם למאפייני SED.
    2. בדיקות זמן קירור של 5 שניות:
      1. החל הפעלה יחידה של SED על שריר SCM. גע RLN עם קצה SED לאחר 5 שניות של המתנה וקירור.
      2. שימו לב לשינוי EMG. יש לפעול באותו זמן קירור שלוש פעמים, אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG.
    3. בדיקות זמן קירור של 2 שניות:
      1. החל הפעלה יחידה של SED על שריר SCM. גע RLN עם קצה SED לאחר 2 שניות של המתנה וקירור.
      2. שימו לב לשינוי EMG. יש לפעול באותו זמן קירור שלוש פעמים, אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG.
        הערה: איור 5B מציג את מבחן זמן הקירור של 2 שניות.
    4. המשך מיד עם בדיקות תמרון מגע שרירים (MTM):
      1. החל הפעלה יחידה של SED על שריר SCM. גע במהירות (בערך 1 שניות) במשטח המופעל של ה-SED עם מיקום אחר של ה-SCM (MTM, איור 5C).
      2. גע ב- RLN עם קצה ה- SED מיד לאחר MTM והתבונן בשינוי ה- EMG. יש לפעול באותו זמן קירור שלוש פעמים, אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG.
    5. המשך באופן מיידי ללא בדיקות תמרון מגע שרירים (MTM):
      1. החל הפעלה יחידה של SED על שריר SCM. גע ב- RLN עם קצה ה- SED מיד ללא MTM.
      2. שימו לב לשינוי EMG. הפעל את אותו זמן קירור שלוש פעמים אלא אם כן מתרחש שינוי משמעותי באמפליטודת EMG. אם נצפתה ירידה משמעותית באמפליטודת EMG, בצע את שלב 4.3.6.
    6. אם נצפתה ירידה משמעותית באמפליטודת EMG, עצור את ניסוי RLN. לאחר מכן, עקוב ברציפות אחר תגובת EMG בזמן אמת במשך 20 דקות לפחות כדי לקבוע אם פגיעת RLN הפיכה או לא. (איור 5D)
    7. רשום ידנית את תוצאות הניסוי כטבלה (טבלה 2).

5. מחקר תרמוגרפי (TG)

  1. הגדר את מערכת ההדמיה התרמית (איור 6).
    הערה: מצלמת הדמיה תרמית עם רגישות לטמפרטורה עד טווח טמפרטורות של -20°C עד 650°C. התמונה מתעדכנת בכל שנייה.
    1. מקמו את המצלמה במרחק של 50 ס"מ מרקמת המטרה בזווית של 60° מטבלת הניסויים (איור 6A).
      הערה: בשדה ההפעלה, הנמדד על ידי מצלמת הדמיה תרמית, הטמפרטורה מוצגת בהתאם לסולם הצבעים. המיקום עם הטמפרטורה הגבוהה ביותר על המסך מסומן בסימן "+", והטמפרטורה המתאימה לו מוצגת (איור 6B)
    2. בחר מצב וידאו ולחץ על לחצן הצילום.
      הערה: ההליכים המנוטרים על-ידי המצלמה התרמית נרשמים ברציפות בצורת וידאו.
  2. ערכו את הכנת בעלי החיים למחקר TG:
    1. הקלט את טמפרטורת הרקע של אזור הניסוי באמצעות מצלמת ההדמיה התרמית. טמפרטורת הרקע צריכה להיות בטווח של 25 ±-2 מעלות צלזיוס (איור 6C). אם טמפרטורת הרקע חורגת מטווח זה, יש לכוונן את טמפרטורת מזגן המעבדה ולבדוק שוב.
    2. עובי שרירי הרצועה הסטנדרטי להפעלת SED: הכינו את שרירי הרצועה למחקר TG כמתואר בשלב 2.3. עובי שריר הרצועה הסטנדרטי להפעלת SED הוא 5 מ"מ (איור 6D).
  3. מחקר הפעלת TG (איור 6 ואיור 7)
    1. בדיקות סביבה יבשה: נגבו את פני השטח של שרירי הרצועה החזיריים בגזה יבשה.
      1. בדיקות להב שלם בסביבה יבשה (איור 7A):
        1. אחזו בשריר הרצועה לכל אורך הלהב באמצעות SED (איור 6E).
        2. הערכת טמפרטורת הפעלה מרבית: לאחר הפעלה יחידה, הטמפרטורה המרבית מוצגת על המסך במהלך המדידה (איור 7B).
        3. הערכת התפשטות תרמית רוחבית: מדוד את הקוטר של הקו האיזותרמי של 60°C לאחר הפעלה יחידה.
        4. הערכת עשן והתזה: לאחר הפעלה יחידה, כאשר הטמפרטורה הגבוהה ביותר במסך עולה על 60°C, הקלט כל עשן והתזה על המסך. חזור על חמש מדידות באזורים שונים.
          הערה: טמפרטורת ההפעלה המרבית הוערכה באמצעות בדיקות להב שלם בסביבה יבשה בלבד.
      2. שליש (1/3) מבדיקות הלהבים בסביבה יבשה (איור 7C):
        1. אחזו בשריר הרצועה עם להב קדמי באורך 1/3 באמצעות SED (איור 6F). הערך את ההתפשטות התרמית הצידית, העשן וההתזה (איור 7D) כמתואר בשלב 5.3.1.1. חזור על חמש מדידות באזורים שונים.
    2. בדיקות סביבה רטובה: השרו את שרירי הרצועה החזירית במים סטריליים למשך 3 שניות ממש לפני הפעלת SED.
      1. בדיקות להב שלם בסביבה רטובה (איור 7E): אחוז את שריר הרצועה במלוא אורך הלהב באמצעות SED והערך את ההתפשטות התרמית הצידית (איור 7F), עשן והתזה כמתואר בשלב 5.3.1.1. חזור על חמש מדידות באזורים שונים.
      2. שליש (1/3) בדיקות בסביבה רטובה (איור 7G): אחוז את שריר הרצועה עם להב קדמי באורך 1/3 באמצעות SED והערך את ההתפשטות התרמית הצידית, העשן (איור 7H) וההתזה כמתואר בשלב 5.3.1.1. חזור על חמש מדידות באזורים שונים.
    3. רשום ידנית את תוצאות הניסוי כטבלה (טבלה 3).
  4. מחקר קירור TG (איור 8)
    1. סביבה יבשה: נגבו את פני השטח של שרירי הרצועה החזיריים בגזה יבשה כמו בשלב 5.3.1.
      הערה: במחקר קירור TG, כל ההפעלות בוצעו בסביבה יבשה עם הפעלת להב שלם.
    2. הערך את זמן הקירור המינימלי ללא MTM: לאחר הפעלה יחידה של SED עם כל הלהב על שריר הרצועה, התחל להקליט את זמן הקירור עד שהטמפרטורה הגבוהה ביותר במסך הייתה פחות מ- 60 ° C. חזור על חמש מדידות באזורים שונים.
      הערה: בעת מדידת זמן הקירור והטמפרטורה של להב SED לאחר הפעלה יחידה ו-MTM, כסו את אזור השריר המופעל באמצעות SED ואת אזור השריר היוצר קשר עם MTM באמצעות גזה, מכיוון שהטמפרטורה הגבוהה באזורים אלה תזוהה על מסך TG ותפריע לטמפרטורה שיש למדוד בפועל.
    3. העריכו את טמפרטורת הלהב לאחר MTM: לאחר הפעלה יחידה של ה-SED עם כל הלהב על שריר הרצועה, געו במהירות (~1 שניות) במשטח המופעל של ה-SED עם מיקום אחר של שריר הרצועה (איור 8A). לאחר מכן רשמו את הטמפרטורה שלו מיד לאחר עזיבת ה-SED משריר הרצועה כשהלהב פתוח (איור 8B).
    4. הערך את זמן הקירור המינימלי באמצעות MTM: לאחר שלב 5.4.3, כאשר הטמפרטורה היא יותר מ -60 ° C, התחל להקליט את זמן הקירור עד שהטמפרטורה הגבוהה ביותר במסך תהיה פחות מ -60 ° C. חזור על חמש מדידות באזורים שונים.
    5. רשום ידנית את תוצאות הניסוי כטבלה (טבלה 4).

6. פרשנויות נתונים

  1. הציגו את פרמטרי הבטיחות EP ו-TG בצורת טבלה עם סימון עשן והתזה.
    הערה: כאן, פרמטרי הבטיחות EP ו- TG של SED מוצגים בצורת טבלה, ועשן והתזה מסומנים בסמלים * ו- #, בהתאמה. במחקרי EP ו-TG, התוצאה הסופית מפרטת את הנתונים המרביים כמו בטבלה 5.

Representative Results

פעולת החיות בוצעה על כל חזרזיר, והמבנים האנטומיים זוהו, כפי שניתן לראות באיור 1 ובאיור 2. כמה מבנים נותחו בקפידה (שרירי SCM ושרירי רצועה) והוכנו בקפידה (RLNs ו-VNs) בהתאם להליך הסטנדרטי שמוצג באיור 1 ובאיור 2. ה-SEDs שנבדקו במחקר זה מוצגים בטבלאות משלימות. יישום הנהלים הסטנדרטיים המתוארים בסעיף הפרוטוקול, ניתן לקבוע את פרמטרי הבטיחות של SEDs בניסויים בבעלי חיים.

מחקר אלקטרופיזיולוגי (EP)
CIONM מורכב משלושה חלקים עיקריים: האלקטרודה המעוררת, אלקטרודת ההקלטה ומערכת הניטור (איור 3A). לאחר שמערכת CIONM מובטחת להיות זמינה, שינוי האות במהלך מחקר EP יכול להיות מתועד היטב. (איור 3D).

מחקר הפעלת EP: פרוטוקולי מחקר הפעלת EP מוצגים באיור 4A. מרחק ההפעלה הבטוחה מוגדר כהפעלה יחידה של ה-SED במיקום גדול ממרחק זה מבלי לגרום לשינוי משמעותי באמפליטודת EMG. הקלטות אותות APS EMG של מחקר הפעלת EP מוצגות באיור 4C. דוגמה להדגמת תוצאות ניסוייות של מחקר הפעלת EP מוצגת בטבלה 1. הפירושים הסופיים מוצגים בטבלה 5.

מחקר קירור EP: פרוטוקולי מחקר קירור EP מוצגים באיור 5A. זמן הקירור הבטוח מוגדר כקירור ליותר מהזמן הזה לאחר הפעלה אחת של ה-SED שלא תגרום לשינוי משמעותי באמפליטודת EMG. MTM של 1 s בוצע מיד לאחר הפעלה אחת של SED, אשר קבע אם SED היה בטוח או לא בטוח על פי התרחשות של שינוי משמעותי באמפליטודת EMG. הקלטות אותות APS EMG של מחקר הפעלת EP מוצגות באיור 5D. דוגמה להדגמת תוצאות הניסוי של מחקר קירור EP מוצגת בטבלה 2. הפירושים הסופיים מוצגים בטבלה 5.

מחקר תרמוגרפי (TG)
ההגדרה המתוקננת של מערכת הדמיה תרמית מוצגת באיור 6A. תצוגות הטמפרטורה, סימן הטמפרטורה הגבוה ביותר ("+") וסקאלת הצבעים מתוארים באיור 6B. טמפרטורת הרקע של אזור הניסוי נרשמת כפי שמוצג באיור 6C. שרירי הרצועה הוכנו בעובי סטנדרטי של 5 מ"מ, כפי שניתן לראות באיור 6D. ההגדרה של כל הלהב ושליש הלהב הודגמה באיור 6E,F.

מחקר הפעלת TG: הטמפרטורה המקסימלית נבדקה עם כל הלהב בסביבה יבשה; התוצאות מוצגות בטבלה 3. מחקר הפעלת TG מכיל ארבעה שילובים: בדיקות להבים שלמים בסביבה יבשה (איור 7A,B), בדיקות שליש להבים בסביבה יבשה (איור 7C,D), בדיקות להבים שלמים בסביבה רטובה (איור 7E,F), ושליש בדיקות להבים בסביבה רטובה (איור 7G,H). בהשוואה לסביבה היבשה, התזת חום והתפשטות תרמית צידית נוטים להתרחש על מסך ההדמיה TG בסביבה הרטובה. ל-SEDs שונים יש תבניות שונות של התפשטות תרמית צידית והיווצרות עשן/התזה כאשר הם מופעלים עם להב שלם או שליש להב, בהתאם למנגנוני המוסטאזיס השונים שלהם. מרחק ההתפשטות התרמית מוגדר כמרחק הרחוק ביותר בין הקו האיזותרמי של 60°C לבין להב SED לאחר הפעלה יחידה. תוצאות הניסוי מוצגות בטבלה 3. הפירושים הסופיים מוצגים בטבלה 5.

מחקר קירור TG: זמן הקירור הבטוח מוגדר כקירור ליותר מזמן זה לאחר הפעלה אחת של SED, והוא נמוך לחלוטין מ- 60 מעלות צלזיוס במסך TG. MTM (איור 8A) היא שיטת קירור טובה שבה הטמפרטורה יורדת במהירות מתחת למסך ההדמיה TG. MTM של 1 שניות בוצע מיד לאחר הפעלה יחידה של ה-SED, והטמפרטורה על הלהב העולה על 60°C או לא קובעת אם ה-SED בטוח או לא בטוח, בהתאמה (איור 8B). תוצאות הניסוי, כולל זמן קירור מינימלי ללא MTM, טמפרטורת להב לאחר MTM וזמן קירור מינימלי עם MTM, מוצגות בטבלה 4. הפירושים הסופיים מוצגים בטבלה 5.

פרשנויות נתונים
על פי הנתונים שהתקבלו בניסויים, פרמטרי הבטיחות של SED ישולבו בטבלה (טבלה 5 מציגה את הנתונים שנאספו באמצעות SED דו-קוטבי מתקדם (המכונה התקן A) בטבלת החומרים). מכשיר A הוא אחד המכשירים המשמשים לבדיקה במחקר זה. נתונים אלה מצביעים על כך שכאשר מנתחים משתמשים ב-SED זה, עליהם לשמור על מרחק בטיחות מספיק וזמן קירור מספיק, להתאים בהתאם לסביבות ניתוח שונות ואורך אחיזה שונה, לבחון אם מתרחשת תבנית התפשטות תרמית לא סדירה (עשן והתזה), ולהעריך את הטמפרטורה של ה-SED לאחר הפעלה אחת ומיד לאחר ביצוע MTM.

Figure 1
איור 1: חתך בעור ודיסקציה של שרירי הסטרנוקלידומסטואיד. (A) קו חתך רוחבי של 15 ס"מ בצוואר הרחם נעשה 1 ס"מ מעל עצם החזה. (B) שרירי הרצועה נסוגים לרוחב כדי לדמיין את הסחוס של בלוטת התריס, הסחוס הקריקואיד, טבעות קנה הנשימה ובלוטת התריס. קיצורים: SCM = שריר sternocleidomastoid , STM = שרירי רצועה, TC = סחוס בלוטת התריס, CC = סחוס cricoid, בלוטת התריס = בלוטת התריס. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: זיהוי וחשיפה של RLNs (*) ו-VNs (#). קיצורים: SCM = שריר sternocleidomastoid , S = שרירי רצועה, TG = בלוטת התריס, RLN = עצב הגרון חוזר, VN = עצבים הואגוס. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: הגדרות והקלטות C-IONM. (A) התקנת אלקטרודות של C-IONM: אלקטרודות הקלטה - EMG צינור אנדוטרכאלי 6# היה intubated; אלקטרודות מעוררות הותקנו על VN (*); אלקטרודות-אלקטרודות הארקה הותקנו מחוץ לפצע החתך הניתוחי. כל האלקטרודות חוברו למערכת הניטור. (B) ההגדרות המתקדמות של גירויי APS. (C) הגדר את זרם הגירוי והתחל לקבל את קו הבסיס בעמודה Vagus APS Stim, וההשהיה והמשרעת של קו הבסיס נבדקות ומחושבות אוטומטית בחלון החדש (קביעת קו הבסיס של APS). (D) דוח C-IONM לדוגמה. קיצורים: APS = גירוי תקופתי אוטומטי, EMG = אלקטרומיוגרפיה, ETT = צינור אנדוטרכאלי, C-IONM = ניטור עצבי תוך ניתוחי רציף, RLN = עצב הגרון חוזר, VN = עצבים תועים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: תרשים זרימה של פרוטוקולי מחקר הפעלת EP . (A) בדיקות הפעלה יחידה מבוצעות על RLN מהמקטעים הפרוקסימליים (קאודליים) למקטעים הדיסטליים (גולגולתיים) במרחקים שונים. אם תגובת EMG נותרה ללא שינוי לאחר שלוש בדיקות ההפעלה במרחק 5 מ"מ במקטע הפרוקסימלי, בוצעה בדיקה נוספת במרחק 2 מ"מ. אם תגובת ה-EMG נשארה יציבה לאחר בדיקות חוזרות ונשנות במרחק של 2 מ"מ, בדיקות הבטיחות הסופיות מבוצעות במרחק של 1 מ"מ או על ידי נגיעה ישירה בקצה ה-SED עם ה-RLN. אם נצפתה ירידה משמעותית באמפליטודת EMG לאחר בדיקה כלשהי, הצד של ניסוי RLN הושלם, ותגובת EMG תנוטר ברציפות במשך 20 דקות לפחות. (B) ה-SED נבדק במרחק של 5 מ"מ קרוב ל-RLN השמאלי. (C) אות APS EMG בעת ביצוע מחקר ההפעלה. קיצורים: SED = התקן אנרגיה כירורגי, RLN = עצב הגרון חוזר, EMG = אלקטרומיוגרפי, APS = גירוי תקופתי אוטומטי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: תרשים זרימה של פרוטוקול מחקר קירור EP. (A) הבדיקות מבוצעות על RLN מהסגמנטים הפרוקסימליים (קאודליים) למקטעים הדיסטליים (גולגולתיים). לאחר הפעלת SED על שריר ה-SCM האיפסילטרלי (חץ לבן) ולאחר זמני קירור משתנים, געו בקצה ה-RLN (כוכב צהוב) למשך 5 שניות. אם תגובת EMG נותרה ללא שינוי לאחר שלוש בדיקות של 5 שניות זמן קירור, מבוצעות בדיקות זמן קירור של 2 שניות. אם תגובת ה-EMG נותרה ללא שינוי לאחר בדיקות חוזרות, בדיקות הבטיחות הסופיות מבוצעות על ידי נגיעה בקצה ה-SED עם ה-RLN מיד לאחר הפעלה יחידה או כפולה עם או בלי תמרון המגע (כוכבית). (B) קצה ה-SED נפתח כדי לגעת בחלק הפנימי שאינו ציפוי ב-RLN. (C) תמרון המגע (כוכבית) הוא נגיעה/קירור מהירים עם SCM לאחר ההפעלה. (D) אות ה-EMG של APS בעת ביצוע מחקר הקירור. קיצורים: RLN = עצב הגרון חוזר, SCM = sternocleidomastoid, EMG = electromyographic. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: הגדרת מערכת הדמיה תרמית . (A) המצלמה מוקמה במרחק של 50 ס"מ מרקמת המטרה ובזווית של 60° משולחן הניסוי. (B) שדה ההפעלה נמדד באמצעות מצלמת הדמיה תרמית. הטמפרטורה מוצגת בהתאם לסולם הצבעים והטמפרטורה הגבוהה ביותר על המסך מסומנת בסימן "+". (C) רשום את טמפרטורת הרקע של אזור הניסוי. (D) עובי שריר הרצועה הסטנדרטי להפעלת SED הוא 5 מ"מ. (E) בדיקת להב שלם בסביבה יבשה. (F) שליש (1/3) בדיקות להב בסביבה יבשה. קיצור: SED = מכשירי אנרגיה כירורגיים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 7
איור 7: מחקר הפעלת TG. (A,B) A: בדיקות להב שלם בסביבה יבשה; B: תמונת TG, טמפרטורת ההפעלה המקסימלית היא יותר מ 60 ° C במהלך ההפעלה. (ג,ד) C: שליש (1/3) בדיקות להב בסביבה יבשה; D: תמונת TG, התזה (חץ ירוק) נצפית לאחר ההפעלה. (ה) בדיקות להבים שלמים בסביבה רטובה; (F) תמונת TG, נצפתה התפשטות תרמית רוחבית ברורה יותר (חץ לבן) בהשוואה לסביבה היבשה. (G) שליש (1/3) בדיקות להב בסביבה רטובה. (H) תמונת TG, עשן (חץ כחול) ברור יותר בהשוואה לסביבה יבשה. קיצור: TG = תרמוגרפי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 8
איור 8: מחקר קירור TG עם MTM . (A) לאחר הפעלה אחת של ה-SED עם כל הלהב על שריר הרצועה (עיגול קו מקווקו צהוב), נוגעים במהירות (בערך 1 שניות) במשטח המופעל של ה-SED עם מיקום אחר של שריר הרצועה. (B) תמונת TG מראה את טמפרטורת ה-SED מיד לאחר עזיבת ה-SED משריר הרצועה כשהלהב פתוח. כאשר הטמפרטורה היא יותר מ 60 ° C, להתחיל להקליט את זמן הקירור עד הטמפרטורה הגבוהה ביותר על המסך הוא פחות מ 60 ° C. קיצורים: TG = תרמוגרפי, MTM = תמרון קשוח שרירים, SED = מכשירי אנרגיה כירורגיים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

עצב לא. 5 מ"מ, 2 מ"מ,
מצב משרעת מצב משרעת
עצב 1 יציב (3) יציב (3)
עצב 2 יציב (3) יציב (3)
עצב 3 יציב (3) יציב (3)
LOS, אובדן אות; המספר בסוגריים הוא מספר הבדיקות

טבלה 1: מחקר הפעלה אלקטרופיזיולוגית (EP). זוהי אחת מתוצאות מחקר הפעלת EP. כל מרחק נבדק שלוש פעמים עד שאות ה-EMG יורד או אובד. כל SED נבדק עם שלושה עצבים. נתונים אלה מתקבלים באמצעות התקן A (רשימת חומרים).

לא. עצב 5 שניות, 2 שניות, מיד ללא MTM,
מצב משרעת מצב משרעת מצב משרעת
עצב 1 יציב (3) יציב (3) לוס (1)
עצב 2 יציב (3) יציב (3) אובדן 47% (2)
עצב 3 יציב (3) יציב (3) לוס (2)
MTM, תמרון מגע שרירים; LOS, אובדן אות; המספר בסוגריים הוא מספר הבדיקות

טבלה 2: מחקר קירור אלקטרופיזיולוגי (EP). זוהי אחת מתוצאות מחקר קירור EP. כל מרחק נבדק שלוש פעמים עד שאות ה-EMG יורד או אובד. בניסוי זה נבדקים גם ה-MTM. כל SED נבדק עם שלושה עצבים. נתונים אלה מתקבלים באמצעות התקן A (רשימת חומרים).

טמפרטורת הפעלה מרבית (°C)
להב מבחן 1 מבחן 2 מבחן 4 מבחן 5 המרבי
להב שלם 74.7 73.5 72.3 74.1 77.4
מרחק התפשטות תרמית לרוחב (בסביבה יבשה) (mm)
להב מבחן 1 מבחן 2 מבחן 4 מבחן 5 המרבי
להב שלם 3.7 5.2 4.9 4.2 5.3
שליש להב 4.2 4.7 4.5 5.0# 5.2#
מרחק התפשטות תרמית לרוחב (בסביבה רטובה) (mm)
להב מבחן 1 מבחן 2 מבחן 4 מבחן 5 המרבי
להב שלם 5.2*# 4.3# 6.7 4.6# 6.7*#
שליש להב 3.9*# 4.5# 5.1# 5.7*# 5.7*#
* עם עשן; # עם התזה

טבלה 3: מחקר הפעלה תרמוגרפי (TG). זוהי אחת מתוצאות מחקר הפעלת TG. כל הפעלה נבדקת חמש פעמים תחת מצלמה. נתונים אלה מתקבלים באמצעות התקן A (רשימת חומרים).

זמן קירור מינימלי (עד 60°C) ללא MTM
מבחן 1 מבחן 2 מבחן 3 מבחן 4 מבחן 5
6 5 5 6 6
טמפרטורת הלהב לאחר MTM ( °C)
מבחן 1 מבחן 2 מבחן 3 מבחן 4 מבחן 5
66.4 44.7 65.3 61.5 51.8
זמן קירור מינימלי (עד 60°C) עם MTM (ים)
מבחן 1 מבחן 2 מבחן 3 מבחן 4 מבחן 5
2 - 2 1 -

טבלה 4: מחקר קירור תרמוגרפי (TG). זוהי אחת מתוצאות מחקר קירור TG. כל הפעלה נבדקת חמש פעמים תחת מצלמה וזמן הקירור מתועד. נתונים אלה מתקבלים באמצעות התקן A (רשימת חומרים).

פרמטרי בטיחות EP התקן א'
מרחק הפעלה 2 מ"מ
זמן קירור 2 $ s
פרמטרי בטיחות TG התקן א'
טמפרטורת הפעלה @ 77.4 °C
מרחק התפשטות תרמית לרוחב
מצב יבש: להב שלם (שליש להב) 5.3 מ"מ (5.2# מ"מ)
מצב רטוב: להב שלם (שליש להב) 6.7 מ"מ*# (5.7*# מ"מ)
זמן קירור
ללא MTM 6 שניות
עם MTM (טמפרטורת להב לאחר MTM) 2 שניות (66.4 °C)
$ אין אובדן אות EMG לאחר שימוש ב- MTM לקירור ה- SEDs; @ עם להב שלם בסביבה יבשה;
* עם עשן; # עם התזה; MTM, תמרון מגע שרירים

טבלה 5: פרמטרים בטיחותיים אלקטרופיזיולוגיים (EP) ותרמוגרפיים (TG). הטבלה שילבה את פרמטרי הבטיחות EP ו-TG שהוערכו במחקר זה. נתונים אלה מתקבלים באמצעות התקן A (רשימת חומרים).

Discussion

הפיתוח של SEDs מבוסס על הציפייה של מנתחי בלוטת התריס להשיג המוסטזיס יעיל במהלך ניתוח בלוטת התריס. עם זאת, הטמפרטורה הגבוהה הנוצרת על ידי SED היא גורם סיכון שלא ניתן להתעלם ממנו. ככל שהשימוש ב-SED הופך נפוץ יותר, גם פגיעה תרמית בעצבים תהפוך לנפוצה יותר. לכן, זוהי אחריותם של מנתחי בלוטת התריס המשתמשים ב- SED כדי להבין כיצד להפעיל את הציוד בבטחה. עם זאת, לא מומלץ לאמת פרמטרים בטיחותיים באמצעות ניסוי וטעייה שוב ושוב בבני אדם; לכן, הערך של ניסויים בבעלי חיים הוכח. בנוסף, יש צורך בתהליך סטנדרטי כדי להכשיר ולכמת את ההשפעות התרמיות האפשריות של SEDs15,17 כדי לספק באופן מרבי למנתחי בלוטת התריס הנחיות לביצוע ניתוחים בבטחה.

במחקר זה, מספר שלבים דורשים תשומת לב רבה יותר. במחקרי EP, סוכני חסימה עצבית-שרירית עלולים להפריע לאותות EMG במהלך ניטור עצבי ולא נעשה בהם שימוש במהלך השראת ההרדמה ותחזוקתה. במחקרי TG יש להסיר מקורות חום שאינם מבחני SED. כאשר לא ניתן להסיר את מקורות החום (למשל, אזור ההפעלה למחקר קירור או שריר הרצועה לאחר MTM), יש צורך לחסום את מקורות החום שלא נבדקו עם גזה. במחקרי TG, הטמפרטורה של SEDs לפני ההפעלה צריכה להיות מאושרת להיות בתוך טמפרטורת הייחוס ברקע (25 ± 2 ° C), אחרת, יש לנקוט אמצעי קירור, ויש לקבוע שהלהב יבש לפני תחילת הניסוי.

מספר מחקרים קודמים תרמו להגדרת EP 15,37,38,39,40,41,42,43 ו-TG 31,32 פרמטרי בטיחות של SEDs שונים במחקרי הפעלה וקירור במודלים שונים של ניתוחי בלוטת התריס של חזירים. הפרוטוקול הנוכחי לא רק משלב ניסיון עבר, אלא גם מייעל ומתקנן עוד יותר את התהליך. במחקר EP, ברגע ש-SED הופעל ללא מרחק קריטי בטוח או זמן קירור בטוח, העצבים עמדו בפני פגיעה בלתי הפיכה ומהירה. במחקר TG צפינו בשדה האיזותרמי של 60°C ובייצור עשן/ניתז. מנתחים יכולים להבין טוב יותר את דפוסי ההתפשטות התרמית בסביבות הפעלה שונות ובטווחי אחיזה שונים.

למחקר זה יש עדיין כמה מגבלות. ראשית, הטמפרטורה בסביבה אינה זהה לזו שבחדר הניתוח, וטמפרטורת חזרזיר אינה זהה לטמפרטורת הגוף של אדם. שנית, ייתכן שתוצאות המודל החזירי לא יהיו ישימות לכל הפרקטיקות הקליניות בבני אדם; המחקר הניסיוני בבעלי חיים לא רק מספק למנתחים מידע SED שלא ניתן להשיג מבני אדם, אלא גם משמש כפלטפורמת מחקר רבת ערך לביסוס מידע על פגיעות תרמיות עבור SEDs חדשים שיפותחו בעתיד. מידע זה יכול לעזור למנתחים לבחור מכשירים ואסטרטגיות כירורגיות שיכולים להפחית פגיעה תרמית במהלך ניתוחי בלוטת התריס ובלוטת התריס.

מאמר זה מדגים את ההליך הסטנדרטי לשימוש בניסויים בבעלי חיים כך שמנתחי בלוטת התריס יוכלו להשיג הבנה מקיפה יותר של (1) מרחק ההפעלה הבטוח וזמן הקירור של SEDs, (2) הטמפרטורה המרבית הנוצרת על ידי הפעלת SEDs, ו-(3) התפשטות תרמית צידית לא סדירה ועשן/ניתז, שעלולים לפגוע בעצב.

Disclosures

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהיעדר קשרים מסחריים או פיננסיים שיכולים להתפרש כניגוד עניינים פוטנציאלי.

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי מענקים מבית החולים האוניברסיטאי הרפואי קאושיונג, האוניברסיטה הרפואית קאושיונג (KMUH109-9M44), מענקי בית החולים העירוני סיאוגאנג קאושיונג/מרכז המחקר של האוניברסיטה הרפואית קאושיונג (KMHK-DK(C)110009, I-109-04, H-109-05, I-108-02) ומשרד המדע והטכנולוגיה (MOST 109-2628-B-037-014, MOST 110-2314-B-037-104-MY2, MOST 110-2314-B-037-120), טייוואן.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Automatic periodic stimulation (APS) Medtronic, Jacksonville, FL 2.0 mm
Advanced bipolar surgical energy devices(SEDs) Medtronic, Minneapolis, MN LigaSure Exact Dissector (Device A) Generator: Valleylab LS10 energy platform
Power setting: Default
Bipolar electrocautery Generator: ForceTriad energy platform
Power setting: 30 watts
Duroc-Landrace pigs 3–4 months old; weighing 18–30 kg
Electromyography (EMG) Endotracheal tube (ETT) Medtronic, Jacksonville, FL #6 NIM Standard Tube  Recording electrodes
Ferromagnetic SEDs Domain Surgical, Salt Lake City, Utah FMwand, and Fmsealer Generator: FMX G1 Generator
Power setting: FMwand (Max 45); FMsealer (Max 3)
Hybrid SEDs
(Ultrasonic and Advance bipolar SEDs)		 Olympus Co Inc, Tokyo, Japan Thunderbeat Generator: Thunderbeat generator ESG USG 400
Power setting: SEAL&CUT mode (Level 1); SEAL mode (Level 3)
Monopolar electrocautery  Generator: ForceTriad energy platform
Power setting: 15 watts
Nerve Integrity Monitoring (NIM) system  Medtronic, Jacksonville, FL NIM 3.0  Intraoperative neuromonitoring (IONM) equipment
Sevoflurane 1% to 2% for anesthesia maintenance
Tiletamine/Zolazepam 2 mg/kg for anesthesia induction
Thermal imaging camera Ezo Corp., Taiwan Thermal camera D4A (384x288 pixels) Thermal image recording equioments
Ultrasonic SEDs Ethicon, Johnson and Johnson, Cincinnati, OH Harmonic Focus+ Generator: Ethicon Endo-Surgery Generator G11
Power setting: Level 5
Ultrasonic SEDs Medtronic, Minneapolis, MN Sonicision  Generator: Sonicision Reusable Generator
Power setting: maximum power mode (55 kHz)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wang, J. J., et al. Improving voice outcomes after thyroid surgery - review of safety parameters for using energy-based devices near the recurrent laryngeal nerve. Front Endocrinol. 12, 793431 (2021).
  2. Cakabay, B., et al. LigaSure versus clamp-and-tie in thyroidectomy: a single-center experience. Advances in Therapy. 26 (11), 1035-1041 (2009).
  3. Chiang, F. Y., et al. Comparison of hypocalcemia rates between LigaSure and clamp-and-tie hemostatic technique in total thyroidectomies. Head & Neck. 41 (10), 3677-3683 (2019).
  4. Liu, C. -H., et al. Comparison of surgical complications rates between LigaSure small jaw and clamp-and-tie hemostatic technique in 1,000 neuro-monitored thyroidectomies. Frontiers in Endocrinology. 12, 313 (2021).
  5. Moran, K., et al. Energy vessel sealant devices are associated with decreased risk of neck hematoma after thyroid surgery. Updates in Surgery. 72 (4), 1135-1141 (2020).
  6. Pacilli, M., et al. Energy based vessel sealing devices in thyroid surgery: a systematic review to clarify the relationship with recurrent laryngeal nerve injuries. Medicina. 56 (12), 651 (2020).
  7. Garas, G., et al. Which hemostatic device in thyroid surgery? A network meta-analysis of surgical technologies. Thyroid. 23 (9), 1138-1150 (2013).
  8. Wu, C. W., et al. Intraoperative neuromonitoring for the early detection and prevention of RLN traction injury in thyroid surgery: A porcine model. Surgery. 155 (2), 329-339 (2014).
  9. Wu, C. -W., et al. Intraoperative neural monitoring in thyroid surgery: lessons learned from animal studies. Gland Surgery. 5 (5), 473-480 (2016).
  10. Dionigi, G., et al. Severity of recurrent laryngeal nerve injuries in thyroid surgery. World Journal of Surgery. 40 (6), 1373-1381 (2016).
  11. Wu, C. W., et al. Recurrent laryngeal nerve (RLN) injury in thyroid surgery: lessons learned from the intraoperative neural monitoring (IONM). International Journal of Head and Neck Science. 1 (1), 19-26 (2017).
  12. Dionigi, G., et al. Recurrent laryngeal nerve injury in video-assisted thyroidectomy: lessons learned from neuromonitoring. Surg Endosc. 26 (9), 2601-2608 (2012).
  13. Dionigi, G. Energy based devices and recurrent laryngeal nerve injury: the need for safer instruments. Langenbeck's Archives of Surgery. 394 (3), 579-580 (2009).
  14. Kern, K. A. Medicolegal analysis of errors in diagnosis and treatment of surgical endocrine disease. Surgery. 114 (6), 1167-1174 (1993).
  15. Wu, C. W., et al. Intra-operative neural monitoring of thyroid surgery in a porcine model. Journal of Visualized Experiments. (144), e57919 (2019).
  16. Wu, C. W., et al. Investigation of optimal intensity and safety of electrical nerve stimulation during intraoperative neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve: a prospective porcine model. Head & Neck. 32 (10), 1295-1301 (2010).
  17. Dionigi, G., et al. Safety of energy based devices for hemostasis in thyroid surgery. Gland Surgery. 5 (5), 490 (2016).
  18. Björck, G., et al. New animal model for assessment of functional laryngeal motor innervation. Ann Otol Rhinol Laryngol. 121 (10), 695-699 (2012).
  19. Wu, C. W., et al. Feasibility of intraoperative neuromonitoring during thyroid surgery using transcartilage surface recording electrodes. Thyroid. 28 (11), 1508-1516 (2018).
  20. Wu, C. W., et al. Transcutaneous recording during intraoperative neuromonitoring in thyroid surgery. Thyroid. 28 (11), 1500-1507 (2018).
  21. Chiang, F. Y., et al. The mechanism of recurrent laryngeal nerve injury during thyroid surgery--the application of intraoperative neuromonitoring. Surgery. 143 (6), 743-749 (2008).
  22. Randolph, G. W., et al. Electrophysiologic recurrent laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: international standards guideline statement. Laryngoscope. 121, 1-16 (2011).
  23. Wu, C. -W., et al. Informed consent for intraoperative neural monitoring in thyroid and parathyroid surgery - consensus statement of the International Neural Monitoring Study Group. Frontiers in Endocrinology. 12 (1598), (2021).
  24. Chiang, F. Y., et al. Standardization of intraoperative neuromonitoring of recurrent laryngeal nerve in thyroid operation. World Journal of Surgery. 34 (2), 223-229 (2010).
  25. Wu, C. W., et al. International neuromonitoring study group guidelines 2018: Part II: Optimal recurrent laryngeal nerve management for invasive thyroid cancer-incorporation of surgical, laryngeal, and neural electrophysiologic data. Laryngoscope. 128, 18-27 (2018).
  26. Schneider, R., et al. International neural monitoring study group guideline 2018 part I: Staging bilateral thyroid surgery with monitoring loss of signal. Laryngoscope. 128, 1-17 (2018).
  27. Wu, C. W., et al. Training courses in laryngeal nerve monitoring in thyroid and parathyroid surgery-The INMSG Consensus Statement. Frontiers in Endocrinology. 12, 705346 (2021).
  28. Dionigi, G., et al. Continuous monitoring of the recurrent laryngeal nerve in thyroid surgery: a critical appraisal. International Journal of Surgery. 11, 44-46 (2013).
  29. Schneider, R., et al. A new anchor electrode design for continuous neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve by vagal nerve stimulations. Langenbecks Archives of Surgery. 394 (5), 903-910 (2009).
  30. Sinclair, C. F., et al. Clarifying optimal outcome measures in intermittent and continuous laryngeal neuromonitoring. Head & Neck. 44 (2), 460-471 (2021).
  31. Hayami, M., et al. Steam induced by the activation of energy devices under a wet condition may cause thermal injury. Surgical Endoscopy. 34 (5), 2295-2302 (2020).
  32. Hayami, M., et al. Lateral thermal spread induced by energy devices: a porcine model to evaluate the influence on the recurrent laryngeal nerve. Sure Endosc. 33 (12), 4153-4163 (2019).
  33. Smith, C. T., Zarebczan, B., Alhefdhi, A., Chen, H. Infrared thermographic profiles of vessel sealing devices on thyroid parenchyma. Journal of Surgical Research. 170 (1), 64-68 (2011).
  34. Seehofer, D., et al. Safety and efficacy of new integrated bipolar and ultrasonic scissors compared to conventional laparoscopic 5-mm sealing and cutting instruments. Surgical Endoscopy. 26 (9), 2541-2549 (2012).
  35. Kim, F. J., et al. Temperature safety profile of laparoscopic devices: Harmonic ACE (ACE), Ligasure V (LV), and plasma trisector (PT). Surgical Endoscopy. 22 (6), 1464-1469 (2008).
  36. Lin, Y. C., et al. Electrophysiologic monitoring correlates of recurrent laryngeal nerve heat thermal injury in a porcine model. Laryngoscope. 125 (8), 283-290 (2015).
  37. Chávez, K. V., et al. Safety assessment of the use of ultrasonic energy in the proximity of the recurrent laryngeal nerve in a porcine model. The American Journal of Surgery. 215 (1), 186-190 (2018).
  38. Wu, C. W., et al. Recurrent laryngeal nerve safety parameters of the H armonic F ocus during thyroid surgery: Porcine model using continuous monitoring. The Laryngoscope. 125 (12), 2838-2845 (2015).
  39. Huang, T. Y., et al. Safety parameters of ferromagnetic device during thyroid surgery: Porcine model using continuous neuromonitoring. Head Neck. 42 (10), 2931-2940 (2020).
  40. Dionigi, G., et al. Safety of LigaSure in recurrent laryngeal nerve dissection-porcine model using continuous monitoring. The Laryngoscope. 127 (7), 1724-1729 (2017).
  41. Huang, T. -Y., et al. Safety of Ligasure exact dissector in thyroidectomy with continuous neuromonitoring: a porcine model. Gland Surgery. 9 (3), 702 (2020).
  42. Kim, H. K., Chai, Y. J., Lee, H. Y., Kim, H. Y., Dionigi, G. Comparing the safety of harmonic ACE and ACE+ around the recurrent laryngeal nerve in swine models. Annals of Surgical Treatment Research. 94 (6), 285-290 (2018).
  43. Kwak, H. Y., et al. Thermal injury of the recurrent laryngeal nerve by THUNDERBEAT during thyroid surgery: findings from continuous intraoperative neuromonitoring in a porcine model. Journal of Surgical Research. 200 (1), 177-182 (2016).

Tags

רפואה גיליון 188 ניתוחי בלוטת התריס ויותרת התריס מכשירי אנרגיה כירורגיים (SEDs) מודל חזירי אלקטרופיזיולוגי (EP) תרמוגרפי (TG) פרמטר בטיחות
חקירת פרמטרי הבטיחות האלקטרופיזיולוגיים והתרמוגרפיים של מכשירי אנרגיה כירורגיים במהלך ניתוחי בלוטת התריס ופאראתירואיד במודל חזירי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tseng, H. Y., Huang, T. Y., Wang, J. … More

Tseng, H. Y., Huang, T. Y., Wang, J. J., Lin, Y. C., Lu, I. C., Chiang, F. Y., Dionigi, G., Randolph, G. W., Wu, C. W. Investigation of the Electrophysiological and Thermographic Safety Parameters of Surgical Energy Devices During Thyroid and Parathyroid Surgery in a Porcine Model. J. Vis. Exp. (188), e63732, doi:10.3791/63732 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter