Formålet med dette papir er at illustrere, hvordan man organiserer en reproducerbar laboratorium for larynx kirurgi på overkommelige og tæt lignende dyr larynx modeller med henblik på at forbedre anatomiske og kirurgiske viden og færdigheder.
Kirurgi for larynx maligniteter kræver millimetrisk nøjagtighed fra de forskellige endoskopisk og åbne teknikker til rådighed. Praksis af denne operation er næsten helt forbeholdt et par henvisning centre, der beskæftiger sig med en stor del af denne patologi. Praksis på menneskelige prøver er ikke altid muligt af etiske, økonomiske eller tilgængelighedsmæssige årsager. Formålet med denne undersøgelse er at give en reproducerbar metode til tilrettelæggelsen af et larynx laboratorium på ex vivo dyremodeller, hvor det er muligt at nærme sig, lære og forfine larynx teknikker. Svin og får laryner er ideelle, overkommelige, modeller til at simulere larynx kirurgi givet deres lighed med den menneskelige strubehoved i deres anatomiske layout og væv sammensætning. Heri, de kirurgiske trin af transoral laser kirurgi, åbne delvis vandret laryngektomi, og total laryngektomi er rapporteret. Sammenlægningen af endoskopiske og exoskopiske synspunkter garanterer et indefra og ud perspektiv, som er afgørende for forståelsen af den komplekse larynx anatomi. Metoden blev med succes vedtaget i løbet af tre sessioner af en dissektion kursus “Lary-Gym”. Yderligere perspektiver på robot kirurgisk træning er beskrevet.
I de senere år har området larynx onkologi oplevet indførelse og spredning af orgelbesparende protokoller såsom kemoradioterapi (CRT), funktionsbesparende procedurer som transoral laser mikrokirurgi (TLM) og delvis laryngectomier, og hovedsagelig åbne delvise vandrette laryngectomier (OPH’er). På grund af den nuværende generelle tilbøjelighed til at prioritere en patients livskvalitet højere efter behandlingen var denne strategiændring nødvendig for så vidt muligt at undgå de byrdefulde konsekvenser af den samlede laryngektomiprocedure, som stadig er fortsat standardbehandling for lokalt fremskreden larynxcancer. Men på trods af kirurgiske og tekniske innovationer, TL er fortsat den ideelle behandling for fremskreden fase larynx cancer (LC) og for patienter, der ikke kan tåle en konservativ protokol på grund af alder eller vigtige comorbiditeter. Derfor skal TL være korrekt inkluderet i armamentarium af en komplet larynx kirurg.
Et relevant problem i at lære om LC-behandling er den relativt sjældne forekomst af patologien (~13.000 nye diagnoser om året i USA) mod det brede spektrum af mulige alternativer1,2. Som Olsen klart har understreget i en af sine ledere, fører den fejlfortolkning af undersøgelser, der opfylder plejestandarden, desuden til flere utilsigtede konsekvenser3. En sådan konsekvens var opgivelsen af TLM og OPH’er, fordi de ikke var medtaget i disse undersøgelser og i cost-benefit-evalueringen, og derfor ikke længere undervises til beboere og unge kirurger3. Som et resultat, der er en betydelig mangel på centre, hvor det er muligt aktivt at lære en kirurgisk teknik kræver en høj grad af nøjagtighed, hvor forskellen mellem en konservativ og en extirpativ procedure er kvantificerbar i størrelsesordenen millimeter.
Som reaktion på denne baggrund og for at imødekomme behovet for formidling af disse kirurgiske procedurer har European Laryngological Society arbejdet på at standardisere og klassificere både TLM- og OPHL-teknikkerne4,5,6. Det enorme resultat af disse klassifikationer var at indføre muligheden for en modulær behandling for LC, tilpasset af den virkelige tumor omfang og altid forbliver inden for området for ‘delvis’ kirurgi og funktion besparende behandling.
Som understreget i det seneste arbejde, kirurgiske evner (som en kendsgerning, succes af en procedure kræver millimetrisk nøjagtighed) og streng patient udvælgelse er obligatorisk for gode resultater7,8,9. I gode hænder, og hvis de anvendes til de rette patienter og sygdomme, TLM og OPHL udviser solid kirurgiske og overlevelse resultater.
Den praksis og udvikling af disse kirurgiske procedurer fandt sted næsten udelukkende i henvisningscentre for patologi, på grund af det relativt høje antal patienter, som gjorde det muligt for kirurger at udvikle den væsentlige ekspertise til en vellykket behandling selv lokalt avancerede LC’er. Forsøger at opsummere det nuværende scenario, larynx kirurgi kan anvendes på et relativt lille antal patienter og består af forskellige procedurer, der ikke er tilgængelige og levedygtige i hvert center. For at bevare larynx funktion og lige så nå onkologisk radikalitet, perfekt forståelse af den geometriske anatomi, teknisk nøjagtighed, og bekymring for væv, er obligatoriske. Af alle disse grunde, simuleringer på modeller er i dag nødvendigt at kunne nærme sig denne type kirurgi. Trofaste, detaljerede simuleringer er nødvendige for at konsolidere forståelsen af larynx rammer, styre væv manipulation med forskellige teknikker, og at lære den nøjagtige og præcise sekvens af bevægelser, der kræves af en enkelt procedure. For at lære TLM- og OPHL-teknikker er det derfor hensigtsmæssigt at kunne øve sig i et dedikeret laboratorium. Hvis der af etiske, økonomiske eller tilgængelige årsager ikke er mulighed for at uddanne sig i humane enheder, er det nødvendigt at finde en alternativ og økonomisk overkommelig ex vivo-model. Svin og får larynder, affald animalske produkter i kødet forsyningskæden, er ideelle og overkommelige modeller til at simulere larynx kirurgi givet deres lighed med den menneskelige strubehovedet i anatomiske layout og væv sammensætning10,11.
Flere grupper har rapporteret om deres erfaringer med svin strubehoved bruges som model for TLM11,12,13,14. På trods af de forskellige dimensioner af bruskagtige skelet med større arytenoids og den manglende evne til at skelne mellem arytenoid, corniculate, og cuneiform brusk, den glottic plan er meget lig sin menneskelige modstykke: arytenoid brusk har en tilsvarende artikulation med cricoid og lignende geometriske proportioner15. Sammenlignet med andre dyrearter, svin strubehovedet har en defineret larynx ventrikel med godt repræsenteret falske stemmebånd, mens glottic flyet er kendetegnet ved korte arytenoid vokal processer, lange vokal folder, og fraværet af en ordentlig vokal ligament14. Desuden har Hahn og kolleger fra et histologisk synspunkt rapporteret om en sammenlignelig elastin-fordeling inden for laminapropria mellem svin og humane glotticfly16,17,18.
På den anden side har andre undersøgelser beskrevet udnyttelsen af lammestrubehovedet til både TLM og åbne operationer10,19,20. I detaljer bekræftede Nisa et al. den stærke lighed mellem får og menneskelige laryner, med undtagelse af en anderledes formet hyoid knogle og arytenoid brusk, en lavere position af den anterior commissure (placeret på ringere grænsen af skjoldbruskkirtlen brusk), og næsten komplet trakeal ringe21. På trods af disse små forskelle, skitserede disse forfattere den store nytte af denne model for uddannelse og praksis laryngotracheal kirurgiske procedurer21. Desuden blev den samme model også brugt til at simulere den perkutane trakeostomi procedure22.
Formålet med denne undersøgelse er at illustrere, hvordan man forbereder og organiserer et reproducerbart laboratorium for larynx kirurgi på overkommelige og tæt lignende ex vivo dyr larynx modeller. Forfatternes erfaring med at oprette et sådant laboratorium blev erhvervet i løbet af års træning i kirurgisk simulering i et laboratorium for eksperimentel larynx kirurgi kaldet “Lary-Gym” – på FPO-IRCCS Cancer Institute of Candiolo, Torino, Italien.
Dette papir har til formål at beskrive tilrettelæggelsen af et laboratorium dedikeret til larynx kirurgi og valget af tilsvarende ex vivo dyremodeller, der kan bruges til at simulere flere kirurgiske procedurer i en økonomisk, men trofast måde. Når der ikke findes humane prøver, er det nødvendigt at finde en nøjagtig dyremodel, der skal anvendes som erstatning. Hvis der ikke er nogen anatomi afdeling, der kan give prøver fra kroppen donationer, den gennemsnitlige pris for en menneskelig model er omkring $ 1.300-1.500. På den anden side, for et dyr slagtet for kødprodukter, er de tilsvarende ex vivo dyremodeller omkring $ 8 eller derunder. Her rapporteres erfaringerne med at etablere det dedikerede rum, individuelle træningssessioner og organiseringen af kirurgiske dissektionskurser. Baseret på litteraturen, blev det besluttet at bruge svin og får larynx modeller, primært til laser og åben kirurgi, henholdsvis10,,14,15,19,20,21. Begge de beskrevne dyremodeller er let tilgængelige og økonomisk overkommelige, da de er animalske affaldsprodukter i kødforsyningskæden. Desuden forvaltes og lagres disse ex vivo-modeller let uden risiko for operatørerne. Selv om det er lidt forskelligt fra det menneskelige strubehoved og fjernet fra den normale kontekst af halsen, de anatomiske proportioner og væv sammensætning af dyret erstatninger er meget ens, så en trin-for-trin reproduktion af TLM, OPHL, og TL teknikker. Det store antal prøver til rådighed til en meget rimelig pris garanterer muligheden for at gentage proceduren mange gange. På denne måde kan kirurger ikke kun forbedre deres præcision og nøjagtighed i kirurgiske procedurer, men de kan også øge deres hastighed udførelse, hovedsagelig under de mindre vigtige kirurgiske trin i procedurerne.
Den moderne brug af mikroskoper / endoskoper til endolaryngeal opfattelse, sammen med den ydre opfattelse, forstærket i dette tilfælde af 3D exoscope, giver mulighed for en inside-out perspektiv, der skal opnås, som kan hjælpe kirurger til fuldt ud at forstå den komplekse larynx anatomi og betydningen af hvert kirurgisk trin. Desuden gør brugen af et kamera og en skærm til at dele dissektion læreren og de andre kirurger til at overvåge det samme synsfelt som den første operatør, hvilket øger uddannelsespotentialet i systemet. På denne måde tutor kan guide proceduren, rette fejl, og besvare eventuelle spørgsmål eller kommentarer.
Denne type opsætning kan nemt replikeres, da den er modulær og fleksibel baseret på de instrumenter og enheder, der er tilgængelige. Naturligvis kan eventuelle begrænsninger af dyremodellerfindes findes i de iboende forskelle mellem modellen og det menneskelige strubehoved og i arbejdet på et enkelt forberedt organ i mangel af normale relationer med de omkringliggende anatomiske strukturer. I detaljer, svin strubehovedet har forskellige arytenoids kropsbygning, som kræver en god glottic eksponering. Desuden forhindrer fraværet af vokalledbånd i svinprøven en helt realistisk type II cordectomy. På den anden side overskygges disse forskelle noget af tilgængeligheden og omkostningerne ved dyremodellerne, som er meget ens erstatninger for vævskonsistens og -struktur. Når kirurgen har erhvervet tilstrækkelig evne, det naturlige skridt fremad er at skifte til simulering til de dyrere menneskelige prøver.
En larynx træningscenter med de beskrevne funktioner er en ideel set-up for uddannelse i denne præcision kirurgi, for teknisk raffinement, og til undervisningsformål. Desuden kan det samme laboratorium bruges til at teste nye hoved og hals kirurgiske teknikker. For eksempel kræver den voksende udbredelse af transoral robotkirurgi for oropharyngeal og supraglottic tumorer tid til individuel træning på robotkonsollen og til at opleve vævsmanipulation og bevægelser. Alle disse øvelser kan let simuleres og gentages billigt i et træningslaboratorium organiseret som beskrevet, uden at flytte kirurgiske faciliteter og instrumenter.
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne vil gerne anerkende administrationen af FPO-IRCCS af Candiolo (Torino) for bidraget og den konstante støtte til vores arbejde.
3D camera | STORZ | VITOM 3D TH200 | |
4k camera | STORZ | TH120 | |
4K/3D 32" monitor | STORZ | TM350 | |
Autostatic arm for VITOM 3D | STORZ | 28272 HSP | |
Bone Rongeur, Luer | MEDICON | 30.30.35 | |
CO2 fiber laser | LUMENIS | Ultrapulse/Surgitouch | |
CO2 laser | LUMENIS | AcuPulse 40WG | |
Dedo operating larygoscope | STORZ | 8890 A | |
Delicate tissue forceps, Adson | MEDICON | 06.21.12 | |
Hemostatic forceps curved | MEDICON | 15.45.12 | |
Hemostatic forceps straight | MEDICON | 15.44.12 | |
Hook | MEDICON | 20.48.05 | |
Hopkins II forward-oblique telescope 30° | STORZ | 8712 BA | |
Hopkins II forward-oblique telescope 70° | STORZ | 8712 CA | |
Hopkins II straight forward telescope 0° | STORZ | 8712 AA | |
Image 1 pilot | STORZ | TC014 | |
Kleinsasser handle | STORZ | 8597 | |
Kleinsasser hook 90° | STORZ | 8596 C | |
Kleinsasser injection needle straight | STORZ | 8598 B | |
Kleinsasser scissors curved to left | STORZ | 8594 D | |
Kleinsasser scissors curved to right | STORZ | 8594 C | |
Kleinsasser scissors straight | STORZ | 8594 A | |
Light source | STORZ | TL300 | |
Lindholm distending forceps | STORZ | 8654 B | |
Lindholm operating laryngoscope | STORZ | 8587 A | |
Mayo standard scissors | MEDICON | 03.50.14 | |
Microscope | LEICA | F40 | |
Module for 3D image | STORZ | Image 1 D3-link TC302 | |
Module for 4K image | STORZ | Image 1 s 4U-Link TC304 | |
Needle Holder | MEDICON | 10.18.65 | |
Operating scissors standard curved | MEDICON | 03.03.13 | |
Raspatory, Freer | MEDICON | 26.35.02 | |
Retractor, double-ended, Roux | MEDICON | 22.16.13 | |
Retractor, Volkmann | MEDICON | 22.34.03 | |
Retractory, double-ended, langenbeck | MEDICON | 22.18.21 | |
Scalpel #11 | |||
Scalpel #15 | |||
Steiner Coagulation suction tube | STORZ | 8606 D | |
Steiner Grasping forceps curved to left | STORZ | 8663 CH | |
Steiner Grasping forceps curved to right | STORZ | 8663 BH | |
Steiner Laryngoforce II grasping forceps | STORZ | 8662 E | |
Steiner operating laryngoscope | STORZ | 8661 CN | |
Suction tube to remove vapor | STORZ | 8574 LN | |
Tissue grasping forceps | MEDICON | 07.01.10 | |
Tissue Grasping forceps, Allis | MEDICON | 50.02.15 | |
Towel clamp | MEDICON | 17.55.13 | |
Vascular forceps, DeBakey | MEDICON | 06.50.15 | |
Video processor | STORZ | Image 1S connect II TC201 | |
Yankauer suction tube |