ניטור עצבית אינטרה-פעיל של ניתוח בלוטת התריס במודל חזירי
1Department of Otorhinolaryngology,Kaohsiung Municipal Hsiao-Kang Hospital, Kaohsiung Medical University, 2Department of Otorhinolaryngology,Kaohsiung Medical University Hospital, Kaohsiung Medical University, 3Department of Otorhinolaryngology, Faculty of Medicine, College of Medicine,Kaohsiung Medical University, 4Department of Nursing,Kaohsiung Medical University Hospital, Kaohsiung Medical University, 5Department of Anesthesiology,Kaohsiung Medical University Hospital, Kaohsiung Medical University, 6Laboratory Animal Center,Kaohsiung Medical University Hospital, Kaohsiung Medical University, 7Department of Thyroid and Parathyroid Surgery, China-Japan Union Hospital and Jilin Provincial Key Laboratory of Surgical Translational Medicine,Jilin University, 8Division of Thyroid and Parathyroid Endocrine Surgery, Department of Otolaryngology, Massachusetts Eye and Ear Infirmary; Division of Surgical Oncology, Department of Surgery, Massachusetts General Hospital; Department of Otology and Laryngology,Harvard Medical School, 9Division for Endocrine Surgery, Department of Human Pathology in Adulthood and Child-hood “G. Barresi”,University Hospital G. Martino, University of Messina, 10Department of Anesthesiology,Kaohsiung Municipal Hsiao-Kang Hospital, Kaohsiung Medical University, 11Department of Anesthesiology, Faculty of Medicine, College of Medicine,Kaohsiung Medical University
Summary
מחקר זה שואפת לפתח פרוטוקול תקני של ניטור עצבית אינטרה-פעיל של ניתוח בלוטת התריס במודל חזירי. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להפגין הרדמה כללית, כדי להשוות בין סוגים שונים של אלקטרודות, וכדי לחקור את מאפייני אלקטרופיזיולוגיות נורמלי ונפצעו העצבים בגרון חוזרים ונשנים.
Abstract
פוסט ניתוחית לפגיעה העצב בגרון חוזרים ונשנים (RLN) יכול לגרום שיתוק קולי, אשר משבשת את הנאום יכול שעלול להפריע לנשימה. בשנים האחרונות, ניטור עצבית פוסט ניתוחית (IONM) כבר מותאם באופן נרחב כמו טכניקה מן החוץ בתרגום של RLN, RLN פגיעה, ויוכל לחזות למיתרי פונקציה במהלך הפעולות. מחקרים רבים גם השתמשו בבעלי חיים כדי לחקור יישומים חדשים של טכנולוגיית IONM, לפתח אסטרטגיות אמין למניעת פגיעה RLN פוסט ניתוחית. מטרת מאמר זה היא להציג את פרוטוקול תקני באמצעות מודל חזירי במחקר IONM. המאמר מדגים את ההליכים עבור גרימת הרדמה כללית, ביצוע צנרור קנה, תכנון ניסויים כדי לחקור את מאפייני אלקטרופיזיולוגיות של פציעות RLN. יישומים של פרוטוקול זה יכול לשפר את היעילות הכוללת ביישום עקרון 3R (החלפת, צמצום, עידון) במחקרים IONM חזירי.
Introduction
למרות כמו בול הוא כעת הליך נפוץ שבוצעו ברחבי העולם, תפקוד לקוי של קול לאחר הניתוח הוא עדיין נפוצים. פוסט ניתוחית לפגיעה העצב בגרון חוזרים ונשנים (RLN) יכול לגרום שיתוק קולי, אשר משבשת את הנאום יכול שעלול להפריע לנשימה. בנוסף, פציעה של הענף החיצוני של העצב בגרון סופריור יכול לגרום שינוי קול גדול מאת המשפיעים על גובה היטל ווקאלית.
פוסט ניתוחית עצבית ניטור (IONM) במהלך פעולות בלוטת התריס השיג פופולריות רחב כמו טכניקה מן החוץ עבור מיפוי ולאשר את RLN של העצב התועה (VN), ענף חיצוני של העצב בגרון סופריור (EBSLN). מכיוון IONM הוא שימושי עבור המאשר, שחקרתי מנגנוני הפגיעה RLN ועבור מזהה RLN וריאציות אנטומיים, זה יכול לשמש כדי לחזות למיתרי פונקציה לאחר כמו בול. לכן, IONM מוסיף דינאמי פונקציונלי חדש בניתוח בלוטת התריס ולהתלהב מנתחים עם מידע זה אין אפשרות להשיג על-ידי פריט חזותי ישיר לבד1,2,3,4,5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10.
לאחרונה, מחקרים פוטנציאליים רבים השתמשו מודלים חזירי כדי למטב את השימוש בטכנולוגיית IONM ולהקים אמין אסטרטגיות למניעת פוסט RLN פגיעה11,12,13,14 ,15,16,17,18,19,20. מודלים חזירי גם שימשו כדי לספק מתרגלים חיוני חינוך והכשרה יישומים קליניים של IONM.
לכן, השילוב של מודלים בעלי חיים וטכנולוגיה IONM הוא כלי רב ערך עבור לימוד הפתופיזיולוגיה של פגיעה RLN21. מטרת מאמר זה היה כדי להדגים את השימוש מודל חזירי במחקר IONM. באופן ספציפי, במאמר מדגים כיצד לגרום הרדמה כללית, לבצע צנרור קנה, להגדיר ניסויים על חקירת המאפיינים אלקטרופיזיולוגיות של סוגים שונים של פגיעה RLN.
Protocol
הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של Kaohsiung הרפואי האוניברסיטאי, טייוואן (פרוטוקול לא: IACUC-102046, 104063, 105158). 1. בעלי חיים והכנה הרדמה במודל חיה חזיריהערה: מחקר זה מיושם הפרוטוקול המתואר בספרות להקים מודל חזירי פוטנציאליים של IONM<su…
Representative Results
המחקר אלקטרופיזיולוגיהנתוני התוכנית הבסיסית EMG, ורמת גירוי מינימלי/מקסימלי את עקומות גירוי-תגובהשימוש רגיל monopolar ממריץ של בדיקה, רמת גירוי מינימלי שהושג עבור VN, RLN גירוי נע בין 0.1 ל 0.3 mA, בהתאמה. באופן כללי, הגירוי הנוכחי בקורלציה חיובית עם וכתוצאה מכך EMG amplituderesponse<s…
Discussion
פגיעה RLN ו- EBSLN נשאר מקור משמעותית של תחלואה הנגרמת על ידי ניתוח בלוטת התריס. עד לאחרונה, עצב פציעה יכול רק להיות מזוהה על ידי פריט חזותי ישיר של טראומה. השימוש IONM עכשיו מאפשר עוד יותר פונקציונלי זיהוי RLN על-ידי החלת גירוי והקלטה ההתכווצות של השרירים היעד. כיום, עם זאת, שתי מערכות IONM המקובלת של …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי מענקים Kaohsiung הרפואי בית החולים האוניברסיטאי, Kaohsiung הרפואי האוניברסיטאי (KMUH106-6R49), משרד המדע והטכנולוגיה (רוב 106-2314-B-037-042-MY2.), טייוואן
Materials
| Criticare systems | nGenuity | 8100E | physiologic monitoring, including capnography, electrocardiography (ECG) and monitoring of oxygenation (SaO2) |
| Intraoperative NIM nerve monitoring systems | Medtronic | NIM-Response 3.0 | monitor EMG activity from multiple muscles. If there is a change in nerve function, the NIM system may provide audible and visual warnings to help reduce the risk of nerve damage. |
| NIM TriVantage EMG Tube | Medtronic | 8229706 | 6 mm ID, 8.2 mm OD. The NIM TriVantage EMG Tube is a standard size, non-reinforced, DEHP-free PVC tube that features smooth, conductive silver ink electrodes and a cross-band to guide placement. It has reduced sensitivity to rotation and movement while offering increased EMG responses that facilitate improved nerve dissection. |
| NIM Contact Reinforced EMG Endotracheal Tube | Medtronic | 8229506 | 6 mm ID, 9 mm OD. The NIM Contact EMG Tube continuously monitors electromyography (EMG) activity during surgery. An innovative design allows the tube to maintain contact, even upon rotation. Vocal cords are more easily visible against the white band. Recording electrode leads are twisted pair. Packaged sterile with one green and one white subdermal needle. Single use. |
| NIM Standard Reinforced EMG Endotracheal Tube | Medtronic | 8229306 | 6 mm ID, 8.8 mm OD. The NIM Standard EMG Tube continuously monitors electromyography (EMG) activity during surgery. Recording electrode leads are twisted pair. Packaged sterile with one green and one white subdermal needle. Single use. |
| NIM Flex EMG Endotracheal Tube | Medtronic | 8229960 | 6 mm. The NIM Flex EMG Tube monitors vocal cord and recurrent laryngeal nerve EMG activity during surgery. An updated, dual-channel design allows the tube to maintain contact with the vocal cords, even upon rotation. Recording electrode leads are twisted pair. Packaged sterile with one green and one white subdermal needle. Single use. |
| Standard Prass Flush-Tip Monopolar Stimulator Probe | Medtronic | 8225101 | Tips and Handles. For locating and mapping cranial nerves in the surgical field, the single-use Standard Prass Monopolar Stimulating Probe features a flush 0.5 mm tip diameter. The probe is insulated to the tip to prevent current shunting. Individually sterile packaged. |
| Ball-Tip Monopolar Stimulator Probe | Medtronic | 8225275/ 8225276 | Tip and Handle, 1.0 mm/ 2.3mm. Featuring a flexible ball tip and flexible shaft, the single-use Ball-Tip Monopolar Stimulating Probe allows greater access to neural structures. The 1.0 mm tip diameter allows atraumatic contact to larger neural structures. The probe is insulated to the tip to prevent current shunting. Individually sterile packaged. |
| Yingling Flex Tip Monopolar Stimulator Probe | Medtronic | 8225251 | Tips and Handles. The highly flexible single-use Yingling Monopolar Stimulating Probe allows stimulation in areas outside the surgeon’s field of view. The platinum-iridium wire of the probe is fully insulated to the ball tip to prevent current shunting. Individually sterile packaged with one green subdermal electrode. |
| Prass Bipolar Stimulator Probe | Medtronic | 8225451 | The single-use Prass Bipolar Stimulating Probe features a slim, flexible tip that allows greater access to neural structures. The probe tip is 0.5 mm in distance between cathode and anode for minimal shunting. Individually sterile packaged. |
| Concentric Bipolar Stimulator Probe | Medtronic | 8225351 | The single-use Concentric Bipolar Stimulating Probe features a 360° contact area. Insulation is complete to the active tip; cables and handles are polarized. Individually sterile packaged. |
| Side-by-Side Bipolar Stimulator Probe | Medtronic | 8225401 | The single-use Side-by-Side Bipolar Stimulating Probe features probe tips that are 1.3 mm apart, allowing neural structures to be stimulated between the tips. Insulation is complete to the active tip; cables and handles are polarized. Individually sterile packaged. |
| APS (Automatic Periodic Stimulation) Electrode* | Medtronic | 8228052 / 8228053 | 2 mm/ 3mm. The APS Electrode offers continuous, real-time monitoring. The electrode is placed on the nerve and can provide early warning of a change in nerve function. |
| Neotrode ECG Electrodes | ConMed | 1741C-003 | The electrode is made of a clear tape material, which allows for continuous observation of the patient's skin during monitoring. |
| LigaSure Small Jaw | Medtronic | LF1212 | A FDA-approved electrothermal bipolar vessel sealing system for surgery |
References
- Randolph, G. W., et al. Electrophysiologic recurrent laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: international standards guideline statement. Laryngoscope. 121, S1-S16 (2011).
- Barczynski, M., et al. External branch of the superior laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: International Neural Monitoring Study Group standards guideline statement. Laryngoscope. 123, S1-S14 (2013).
- 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).
- 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).
- Chiang, F. Y., et al. Anatomical variations of recurrent laryngeal nerve during thyroid surgery: how to identify and handle the variations with intraoperative neuromonitoring. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 26 (11), 575-583 (2010).
- Chiang, F. Y., et al. Intraoperative neuromonitoring for early localization and identification of the recurrent laryngeal nerve during thyroid surgery. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 26 (12), 633-639 (2010).
- Chiang, F. Y., et al. Detecting and identifying nonrecurrent laryngeal nerve with the application of intraoperative neuromonitoring during thyroid and parathyroid operation. American Journal of Otolaryngology. 33 (1), 1-5 (2012).
- Wu, C. W., et al. Vagal nerve stimulation without dissecting the carotid sheath during intraoperative neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve in thyroid surgery. Head Neck. 35 (10), 1443-1447 (2013).
- Wu, C. W., et al. Loss of signal in recurrent nerve neuromonitoring: causes and management. Gland Surgery. 4 (1), 19-26 (2015).
- Wu, C. W., et al. Recurrent laryngeal nerve injury with incomplete loss of electromyography signal during monitored thyroidectomy-evaluation and outcome. Langenbeck’s Archives of Surgery. 402 (4), 691-699 (2017).
- 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).
- Lu, I. C., et al. A comparison between succinylcholine and rocuronium on the recovery profile of the laryngeal muscles during intraoperative neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve: A prospective porcine model. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 29 (9), 484-487 (2013).
- 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).
- Lin, Y. C., et al. Electrophysiologic monitoring correlates of recurrent laryngeal nerve heat thermal injury in a porcine model. Laryngoscope. 125 (8), E283-E290 (2015).
- Wu, C. W., et al. Recurrent laryngeal nerve safety parameters of the Harmonic Focus during thyroid surgery: Porcine model using continuous monitoring. Laryngoscope. 125 (12), 2838-2845 (2015).
- Dionigi, G., et al. Severity of Recurrent Laryngeal Nerve Injuries in Thyroid Surgery. World Journal of Surgery. 40 (6), 1373-1381 (2016).
- Wu, C. W., et al. Optimal stimulation during monitored thyroid surgery: EMG response characteristics in a porcine model. Laryngoscope. 127 (4), 998-1005 (2017).
- Dionigi, G., et al. Safety of LigaSure in recurrent laryngeal nerve dissection-porcine model using continuous monitoring. Laryngoscope. 127 (7), 1724-1729 (2017).
- Lu, I. C., et al. Safety of high-current stimulation for intermittent intraoperative neural monitoring in thyroid surgery: A porcine model. Laryngoscope. , (2018).
- Lu, I. C., et al. Reversal of rocuronium-induced neuromuscular blockade by sugammadex allows for optimization of neural monitoring of the recurrent laryngeal nerve. Laryngoscope. 126 (4), 1014-1019 (2016).
- Wu, C. -. W., et al. Intraoperative neural monitoring in thyroid surgery: lessons learned from animal studies. Gland Surgeryery. 5 (5), 473-480 (2016).
- Lu, I. C., et al. Reversal of rocuronium-induced neuromuscular blockade by sugammadex allows for optimization of neural monitoring of the recurrent laryngeal nerve. Laryngoscope. , (2016).
- Scott, A. R., Chong, P. S., Brigger, M. T., Randolph, G. W., Hartnick, C. J. Serial electromyography of the thyroarytenoid muscles using the NIM-response system in a canine model of vocal fold paralysis. Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology. 118 (1), 56-66 (2009).
- Puram, S. V., et al. Vocal cord paralysis predicted by neural monitoring electrophysiologic changes with recurrent laryngeal nerve compressive neuropraxic injury in a canine model. Head Neck. 38, E1341-E1350 (2016).
- Puram, S. V., et al. Posterior cricoarytenoid muscle electrophysiologic changes are predictive of vocal cord paralysis with recurrent laryngeal nerve compressive injury in a canine model. Laryngoscope. 126 (12), 2744-2751 (2016).
- Brauckhoff, K., et al. Injury mechanisms and electromyographic changes after injury of the recurrent laryngeal nerve: Experiments in a porcine model. Head Neck. 40 (2), 274-282 (2018).
- Brauckhoff, K., Aas, T., Biermann, M., Husby, P. EMG changes during continuous intraoperative neuromonitoring with sustained recurrent laryngeal nerve traction in a porcine model. Langenbeck’s Archives of Surgery. 402 (4), 675-681 (2017).
- Schneider, R., et al. A new vagal anchor electrode for real-time monitoring of the recurrent laryngeal nerve. The American Journal of Surgery. 199 (4), 507-514 (2010).
- Kim, H. Y., et al. Impact of positional changes in neural monitoring endotracheal tube on amplitude and latency of electromyographic response in monitored thyroid surgery: Results from the Porcine Experiment. Head Neck. 38, E1004-E1008 (2016).
- Sterpetti, A. V., De Toma, G., De Cesare, A. Recurrent laryngeal nerve: its history. World Journal of Surgery. 38 (12), 3138-3141 (2014).
- Kaplan, E. L., Salti, G. I., Roncella, M., Fulton, N., Kadowaki, M. History of the recurrent laryngeal nerve: from Galen to Lahey. World Journal of Surgery. 33 (3), 386-393 (2009).
- Lu, I. C., et al. In response to Reversal of rocuronium-induced neuromuscular blockade by sugammadex allows for optimization of neural monitoring of the recurrent laryngeal nerve. Laryngoscope. 127 (1), e51-e52 (2017).
Cite This Article
Wu, C., Huang, T., Chen, H., Chen, H., Tsai, T., Chang, P., Lin, Y., Tseng, H., Hun, P., Liu, X., Sun, H., Randolph, G. W., Dionigi, G., Chiang, F., Lu, I. Intra-Operative Neural Monitoring of Thyroid Surgery in a Porcine Model. J. Vis. Exp. (144), e57919, doi:10.3791/57919 (2019).