Controllo neurale intra-operatoria della chirurgia della tiroide in un modello porcino

Summary

Questo studio mira a sviluppare un protocollo standard di monitoraggio neurale intra-operatoria della chirurgia della tiroide in un modello porcino. Qui, presentiamo un protocollo per dimostrare l’anestesia generale, per confrontare diversi tipi di elettrodi e di indagare le caratteristiche elettrofisiologiche dei nervi laringei ricorrenti normale e feriti.

Abstract

Ferita intraoperative al nervo laringeo ricorrente (RLN) può causare paralisi delle corde vocali, che interferisce con il discorso e può potenzialmente interferire con la respirazione. Negli ultimi anni, il controllo neurale intraoperative (IONM) è stato ampiamente adattato come tecnica dell’aggiunta per localizzare il RLN, rilevare lesioni RLN e predire la funzione del cavo vocale durante le operazioni. Molti studi hanno usato anche modelli animali per studiare nuove applicazioni della tecnologia IONM e a sviluppare strategie affidabili per impedire la ferita intraoperative RLN. Lo scopo di questo articolo è quello di introdurre un protocollo standard per l’utilizzo di un modello porcino nella ricerca IONM. L’articolo illustra le procedure per l’induzione di anestesia generale, eseguire l’intubazione tracheale e disegno sperimentale per studiare le caratteristiche elettrofisiologiche delle lesioni RLN. Le applicazioni del presente protocollo possono migliorare efficacia complessiva nell’attuazione del principio di 3R (sostituzione, riduzione e perfezionamento) negli studi IONM porcini.

Introduction

Sebbene la tiroidectomia è ora una procedura comunemente effettuata in tutto il mondo, la disfunzione postoperatoria voce è ancora comune. Ferita intraoperative al nervo laringeo ricorrente (RLN) può causare paralisi delle corde vocali, che interferisce con il discorso e può potenzialmente interferire con la respirazione. Inoltre, ferita al ramo esterno del nervo laringeo superiore possa causare un cambiamento di voce principali che interessano pitch e proiezione vocale.

(IONM) controllo neurale intraoperative durante le operazioni della tiroide ha ottenuto grande popolarità come tecnica dell’aggiunta per la mappatura e confermando il RLN, il nervo vago (VN) e il ramo esterno del nervo laringeo superiore (EBSLN). Perché IONM è utile per la conferma e delucidare i meccanismi della ferita RLN e per rilevare le variazioni anatomiche nel RLN, può essere utilizzato per predire la funzione del cavo vocale dopo la tiroidectomia. Di conseguenza, IONM aggiunge una nuova dinamica funzionale nella chirurgia della tiroide e consente ai chirurghi con informazioni che non possono essere ottenuti tramite visualizzazione diretta da solo^{1,2,3,4,5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10}.

Recentemente, molti studi prospettici hanno utilizzato modelli porcine per ottimizzare l’utilizzo della tecnologia IONM e stabilire strategie affidabili per prevenire intraoperative RLN lesioni^{11,12,13,14 ,15,16,17,18,19,20}. Porcini modelli sono stati utilizzati anche per fornire agli operatori con essenziale istruzione e formazione in applicazioni cliniche di IONM.

Pertanto, la combinazione di modelli animali e IONM tecnologia è uno strumento prezioso per studiare la patofisiologia di RLN lesioni²¹. Lo scopo di questo articolo era di dimostrare l’uso di un modello porcino nella ricerca IONM. In particolare, l’articolo viene illustrato come per indurre l’anestesia generale, eseguire l’intubazione tracheale e impostare esperimenti per indagare le caratteristiche elettrofisiologiche di vari tipi di lesioni RLN.

Protocol

Esperimenti sugli animali sono stati approvati dal istituzionale Animal Care e uso Committee (IACUC) dell’Università di medicina di Kaohsiung, Taiwan (protocollo no: IACUC-102046, 104063, 105158). 1. anestesia e preparazione animale Modello animale porcinoNota: Questo studio applicato il protocollo descritto nella letteratura per stabilire un modello porcino prospettico di IONM11,12,13<…

Representative Results

Studio di elettrofisiologiaDati di previsione EMG, livello minimo/massimo dello stimolo e le curve di stimolo-rispostaUsando una stimolazione monopolare standard della sonda, il livello di stimolazione minima ottenuti per VN e RLN intervalli di stimolazione da 0,1 a 0,3 mA, rispettivamente. In generale, lo stimolo corrente correlato positivamente con il risultante EMG amplituderesponse11,17. L’ampiezza di EMG plat…

Discussion

Lesioni al RLN ed EBSLN rimane una fonte significativa di morbosità causato da chirurgia della tiroide. Fino a poco tempo, la ferita del nervo potrebbe essere identificata solo da visualizzazione diretta del trauma. L’utilizzo di IONM ora consente ulteriore identificazione funzionale del RLN applicando la stimolazione e la contrazione dei muscoli della destinazione di registrazione. Attualmente, tuttavia, sistemi IONM intermittente e continui convenzionali hanno alcune limitazioni tecniche nelle interpretazioni di falsi…

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