Het doel van dit document is om te illustreren hoe een reproduceerbaar laboratorium voor laryngeale chirurgie op betaalbare en nauw gelijkaardige dierlijke laryngealmodellen te organiseren om anatomische en chirurgische kennis en vaardigheden te verbeteren.
Chirurgie voor laryngeale maligniteiten vereist millimetrische nauwkeurigheid van de verschillende endoscopische en open technieken die beschikbaar zijn. De praktijk van deze operatie is bijna volledig voorbehouden aan een paar verwijzingscentra die zich bezighouden met een groot deel van deze pathologie. De praktijk op menselijke specimens is niet altijd mogelijk om ethische, economische of beschikbaarheidsredenen. Het doel van deze studie is om een reproduceerbare methode te bieden voor de organisatie van een laryngeal laboratorium op ex vivo diermodellen waar het mogelijk is om laryngeale technieken te benaderen, te leren en te verfijnen. Varkens en schapenlarynges zijn ideaal, betaalbaar, modellen om laryngeale chirurgie te simuleren gezien hun gelijkenis met het menselijk strottenhoofd in hun anatomische lay-out en weefselsamenstelling. Hierin worden de chirurgische stappen van transorale laserchirurgie, open gedeeltelijke horizontale laryngectomie en totale laryngectomie gemeld. Het samenvoegen van endoscopische en exoscopische opvattingen garandeert een inside-out perspectief, dat van vitaal belang is voor het begrip van de complexe laryngeale anatomie. De methode werd met succes aangenomen tijdens drie sessies van een dissectie cursus “Lary-Gym”. De verdere perspectieven op robotchirurgische opleiding worden beschreven.
In de afgelopen jaren heeft het gebied van laryngeale oncologie gezien de invoering en verspreiding van orgaan sparenprotocollen zoals chemoradiotherapie (CRT), functiesparende procedures zoals transorale lasermicrochirurgie (TLM) en gedeeltelijke laryngectomies, en voornamelijk open gedeeltelijke horizontale laryngecomies (OPHLs). Vanwege de huidige algemene neiging om meer prioriteit te geven aan de kwaliteit van leven van een patiënt na de behandeling, was deze strategieverandering noodzakelijk om, indien mogelijk, de belastende gevolgen van de totale laryngectomie (TL)-procedure te voorkomen, die nog steeds blijft de standaardbehandeling voor lokaal gevorderde laryngeale kanker. Ondanks chirurgische en technische innovaties blijft TL echter de ideale behandeling voor gevorderde laryngeale kanker (LC) en voor patiënten die een conservatief protocol niet kunnen verdragen vanwege leeftijd of belangrijke comorbiditeiten. Daarom moet TL goed worden opgenomen in het bewapeningsarium van een volledige laryngeale chirurg.
Een relevant probleem bij het leren over LC-behandeling is de relatief zeldzame incidentie van de pathologie (~ 13.000 nieuwe diagnoses per jaar in de VS), tegen het brede spectrum van mogelijke alternatieven1,2. Bovendien, zoals Olsen duidelijk benadrukte in een van zijn hoofdartikelen, leidt de verkeerde interpretatie van studies die voldoen aan de standaard van zorg tot verschillende onbedoelde gevolgen3. Een van die gevolgen was het opgeven van TLM en OPHLs, omdat ze niet werden opgenomen in die studies en in de kosten-batenanalyse, en daarom niet langer worden onderwezen aan bewoners en jonge chirurgen3. Als gevolg hiervan is er een aanzienlijke schaarste van centra waarin het mogelijk is om actief te leren een chirurgische techniek die een hoog niveau van nauwkeurigheid, waar het verschil tussen een conservatieve en een extirpative procedure is kwantificeerbaar in de volgorde van millimeters.
In antwoord op deze achtergrond en om tegemoet te komen aan de noodzaak van verspreiding van deze chirurgische ingrepen, heeft de Europese Laryngological Society zich ingezet voor het standaardiseren en classificeren van zowel TLM- als OPHL-technieken4,5,6. Het enorme resultaat van deze classificaties was om de mogelijkheid van een modulaire behandeling voor LC, aangepast door de echte tumor omvang en altijd blijven binnen het gebied van ‘gedeeltelijke’ chirurgie en functie sparen behandeling te introduceren.
Zoals benadrukt in recent werk, chirurgische vermogen (in feite, het succes van een procedure vereist millimetrische nauwkeurigheid) en strikte patiënt selectie zijn verplicht voor goede resultaten7,8,9. In goede handen, en indien toegepast op de juiste patiënten en ziekten, TLM en OPHL vertonen solide chirurgische en overlevingsresultaten.
De praktijk en evolutie van deze chirurgische ingrepen vonden bijna uitsluitend plaats in verwijzingscentra voor pathologie, vanwege het relatief hoge aantal patiënten, waardoor de chirurgen de essentiële expertise konden ontwikkelen om zelfs lokaal geavanceerde l.C.’s met succes te behandelen. Proberend het huidige scenario samen te vatten, kan laryngeale chirurgie worden toegepast op een relatief klein aantal patiënten en bestaat uit verschillende procedures die niet beschikbaar en levensvatbaar zijn in elk centrum. Om de laryngeale functie te behouden en evenzeer de oncologische radicaliteit te bereiken, zijn perfect begrip van de geometrische anatomie, technische nauwkeurigheid en zorg voor de weefsels verplicht. Om al deze redenen zijn simulaties op modellen tegenwoordig nodig om dit type operatie succesvol te benaderen. Getrouwe, gedetailleerde simulaties zijn nodig om het begrip van het laryngeale kader te consolideren, weefselmanipulatie met verschillende technieken te beheren en om de exacte en nauwkeurige volgorde van bewegingen te leren die door één enkele procedure worden vereist. Daarom is het, om TLM- en OPHL-technieken te leren, aangewezen om in een speciaal laboratorium te kunnen oefenen. Wanneer er om ethische, economische of beschikbaarheidsredenen geen mogelijkheid is om te trainen op menselijke exemplaren, is het noodzakelijk om een alternatief en betaalbaar ex vivo-model te vinden. Varkens- en schapenlarven, dierlijke afvalstoffen in de vleesketen, zijn ideale en betaalbare modellen om een laryngeale operatie te simuleren, gezien hun gelijkenis met het menselijk strottenhoofd in anatomische lay-out en weefselsamenstelling10,11.
Verschillende groepen hebben hun ervaringen met varkensstrottenhoofd gerapporteerd dat als model wordt gebruikt voor TLM11,12,13,14. Ondanks de verschillende afmetingen van het kraakbeen met grotere arytenoïden en het onvermogen om onderscheid te maken tussen arytenoïde, corniculaat en spijkerschriftkraakbeen, lijkt het glottische vlak sterk op zijn menselijke tegenhanger: het arytenoïde kraakbeen heeft een analoge articulatie met de cricoid en vergelijkbare geometrische verhoudingen15. In vergelijking met andere diersoorten heeft het varkensstrottenhoofd een gedefinieerde laryngeale ventrikel met goed vertegenwoordigde valse stembanden, terwijl het glottische vlak wordt gekenmerkt door korte arytenoïde vocale processen, lange vocale plooien en de afwezigheid van een goede vocale ligament14. Bovendien hebben Hahn en collega’s vanuit histologisch oogpunt melding gemaakt van een vergelijkbare elastineverdeling binnen de laminapropria tussen varkens en menselijke glottische vliegtuigen16,17,18.
Anderzijds hebben andere studies het gebruik van lamsstrottenhoofd voor zowel TLM als open operaties10,19,20beschreven . In detail bevestigden Nisa et al. de sterke gelijkenis tussen schapen en menselijke larynges, met uitzondering van een verschillend gevormd tongbeen en arytenoïde kraakbeen, een lagere positie van de voorste commissure (geplaatst aan de inferieure rand van het schildklierkraakbeen) en bijna volledige tracheale ringen21. Ondanks deze kleine verschillen, deze auteurs schetste het grote nut van dit model voor de opleiding en de praktijk van laryngotracheale chirurgische procedures21. Bovendien werd hetzelfde model ook gebruikt om de percutane tracheostomieprocedure22te simuleren.
Het doel van deze studie is om te illustreren hoe u een reproduceerbaar laboratorium voor laryngeale chirurgie op betaalbare en nauw vergelijkbare ex vivo dierlijke laryngeale modellen voor te bereiden en te organiseren. De ervaring van de auteurs in het opzetten van een dergelijk laboratorium werd opgedaan tijdens jaren van training over chirurgische simulatie in een laboratorium van experimentele laryngeale chirurgie genaamd “Lary-Gym” – aan het FPO-IRCCS Cancer Institute van Candiolo, Turijn, Italië.
Dit document is bedoeld om de organisatie van een laboratorium gewijd aan laryngeale chirurgie en de keuze van gelijkwaardige ex vivo dier modellen die kunnen worden gebruikt om verschillende chirurgische ingrepen te simuleren op een economische maar getrouwe manier te beschrijven. Wanneer menselijke specimens niet beschikbaar zijn, is het noodzakelijk om een nauwkeurig diermodel te vinden dat als substituut moet worden gebruikt. Als er geen anatomie afdeling die exemplaren van het lichaam donaties kan bieden, de gemiddelde prijs voor een menselijk model is ongeveer $ 1.300-1.500. Aan de andere kant, voor een dier geslacht voor vleesproducten, de gelijkwaardige ex vivo dier modellen zijn ongeveer $ 8 of minder. Hier worden de ervaringen van het opzetten van de speciale ruimte, individuele trainingen en de organisatie van chirurgische dissectiecursussen gerapporteerd. Op basis van de literatuur werd besloten om varkens en schapenlaryngeale modellen te gebruiken, voornamelijk voor laser en open chirurgie, respectievelijk10,14,15,19,20,21. Beide beschreven diermodellen zijn gemakkelijk verkrijgbaar en betaalbaar, omdat het dierlijke afvalproducten in de vleesketen zijn. Bovendien zijn deze ex vivo modellen gemakkelijk te beheren en op te slaan, zonder risico voor de operators. Zelfs als iets verschilt van het menselijk strottenhoofd en verwijderd uit de normale context van de nek, de anatomische verhoudingen en weefselsamenstelling van de dierlijke vervangers zijn zeer vergelijkbaar, waardoor een stap-voor-stap reproductie van TLM, OPHL, en TL technieken. Het grote aantal exemplaren dat voor een zeer redelijke prijs beschikbaar is, garandeert de mogelijkheid om de procedure vele malen te herhalen. Op deze manier kunnen chirurgen niet alleen hun precisie en nauwkeurigheid in chirurgische procedures verbeteren, maar ze kunnen ook hun uitvoeringssnelheid verhogen, voornamelijk tijdens de minder belangrijke chirurgische stappen van de procedures.
Het hedendaagse gebruik van microscopen/endoscopen voor de endolaryngeale weergave, samen met de externe visie, in dit geval versterkt door de 3D exoscoop, maakt het mogelijk om een inside-out perspectief te winnen, dat chirurgen kan helpen om de complexe laryngeale anatomie en het belang van elke chirurgische stap volledig te begrijpen. Bovendien, het gebruik van een camera en scherm om de dissectie te delen stelt de tutor en de andere chirurgen in staat om hetzelfde gezichtsveld als de eerste operator te controleren, waardoor het opleidingspotentieel van het systeem toeneemt. Op deze manier kan de tutor de procedure begeleiden, fouten corrigeren en eventuele vragen of opmerkingen beantwoorden.
Dit type set-up kan eenvoudig worden gerepliceerd, omdat het modulair en flexibel is op basis van de instrumenten en apparaten die beschikbaar zijn. Natuurlijk zijn mogelijke beperkingen van de diermodellen te vinden in de intrinsieke verschillen tussen het model en het menselijk strottenhoofd en in het werken aan één voorbereid orgaan bij afwezigheid van de normale relaties met de omringende anatomische structuren. In detail heeft het varkensstrottenhoofd verschillende arytenoïdenconformatie, wat een goede glottische blootstelling vereist. Bovendien voorkomt de afwezigheid van de vocale ligament in het varkensmonster een volledig realistische cordectomie van type II. Aan de andere kant worden deze verschillen enigszins overschaduwd door de beschikbaarheid en kosten van de diermodellen, die zeer vergelijkbare vervangingen zijn in weefselconsistentie en -structuur. Zodra de chirurg voldoende vermogen heeft verworven, is de natuurlijke stap voorwaarts om over te schakelen naar simulatie naar de duurdere menselijke exemplaren.
Een laryngeal trainingscentrum met de beschreven functies is een ideale set-up voor training in deze precisie chirurgie, voor technische verfijning, en voor onderwijsdoeleinden. Bovendien kan hetzelfde laboratorium worden gebruikt om nieuwe hoofd-en nekchirurgische technieken te testen. Bijvoorbeeld, de groeiende verspreiding van transorale robotchirurgie voor orofharyngeale en supraglottische tumoren vergt tijd voor individuele training op de robotconsole en weefselmanipulatie en bewegingen. Al deze oefeningen kunnen gemakkelijk worden gesimuleerd en herhaald goedkoop in een opleiding laboratorium georganiseerd zoals beschreven, zonder bewegende chirurgische faciliteiten en instrumenten.
The authors have nothing to disclose.
De auteurs willen de administratie van het FPO-IRCCS van Candiolo (Turijn) erkennen voor de bijdrage en de constante steun aan ons werk.
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 |