概要

Een herziene chirurgische aanpak om endolymphatische hydrops in het cavia te induceren

Published: June 04, 2020
doi:

概要

Dit artikel toont een extradurale benadering aan om de cavia endolymphatische zak uit te wissen en het endolymphatische kanaal te verwonden met een fijne pick om experimentele endolymphatische hydrops te induceren.

Abstract

Endolymphatische hydrops is een uitbreiding van scala media die meestal wordt geassocieerd met de ziekte van Meniere, hoewel de pathofysiologic mechanisme (s) onduidelijk blijven. Om de eigenschappen van endolymphatische hydrops, zoals de oorsprong van laagfrequente gehoorverlies, adequaat te bestuderen, is een betrouwbaar model nodig. De cavia is een goed model omdat het hoort in de laagfrequente gebieden die putatief worden beïnvloed door endolymphatische hydrops. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat endolymphatische hydrops chirurgisch kunnen worden geïnduceerd via intradurale of extradurale benaderingen die boren op de endolymphatische buis en zak omvatten. Echter, of het mogelijk was om een endolymphatische hydrops model te creëren met behulp van een extradurale aanpak die gevaarlijke boringen op de endolymphatische buis en zak vermeden was onbekend. Het doel van deze studie was om een herziene extradurale benadering aan te tonen om experimentele endolymftische hydropen te induceren na 30 dagen postoperatief door de endolymphatische zak uit te roeien en het endolymfphatische kanaal te verwonden met een fijne pick. De steekproefgrootte bestond uit zeven cavia’s. Functionele metingen van het gehoor werden gemaakt en temporele botten werden vervolgens geoogst voor histologische analyse. De aanpak had een slagingspercentage van 86% in het bereiken van endolymphatische hydrops. Het risico op hersenvochtlekkage was minimaal. Geen perioperatieve sterfgevallen of verwondingen aan het achterste halfronde kanaal opgetreden in het monster. De gepresenteerde methode toont een veilige en betrouwbare manier om endolymphatische hydrops te induceren op een relatief snel tijdstip van 30 dagen. De klinische implicaties zijn dat de gepresenteerde methode een betrouwbaar model biedt om de oorsprong van laagfrequente gehoorverlies dat kan worden geassocieerd endolymphatische hydrops verder te onderzoeken.

Introduction

Endolymphatische hydrops is een uitbreiding van scala media. De aanwezigheid van endolymfatische hydrops kan worden gemeten met behulp van het dwarsdoorsnedegebied van scalamedia. Er wordt gedacht dat klinische endolymphatische hydrops kunnen worden geassocieerd met laagfrequente sensorineural gehoorverlies, zoals die gezien bij de ziekte van Meniere. Maar de oorsprong(en) van het gehoorverlies blijven onduidelijk. Om de oorsprong van laagfrequente gehoorverlies in verband met endolymphatische hydrops adequaat te bestuderen, is een betrouwbaar model nodig.

In 1965 beschreven Kimura en Schuknecht hoe endolymphatische hydrops in het cavia te induceren met behulp van een intradurale benadering1. Hun techniek betrof het gebruik van een achterste craniale fossa benadering van toegang tot het operculum en subarcuate fossa. De stappen betrokken insnijden dura, het intrekken van de cerebellum met een Ringer oplossing doorweekt wattenschijfje, en boren over de endolymphatische buis en het tussengedeelte van de endolymphatische zak. Botwas werd vervolgens geplaatst in het operculum om de endolymphatische kanaal te scheiden van de distale endolymphatische zak. Het craniotomiedefect werd gedicht door het plaatsen van opneembaar gelatinepoeder (bijvoorbeeld Gelschuim) en het oogsten van de bovenlyserende spieren. Histologisch bewijs van endolymphatische hydrops werd consequent gevonden op postoperatieve dagen 1, 3, 7, 14, 21 en 30, waaruit bleek dat de intradurale benadering een betrouwbare methode was om histologisch bevestigde endolymfatische hydrops te induceren. Met dezelfde intradurale benadering als Kimura en Schuknecht, maar met verschillende tijdspunten, Salt en DeMott bevestigd dat scala media in de tweede beurt van het slakkenkastje aanzienlijk werd vergroot op dag 4 en na2. Hoewel de werkelijke morbiditeit van het induceren van een cerebrospinale vloeistof (CSF) lek met behulp van Kimura en Schuknecht’s intradurale benadering niet werd gemeld in de oorspronkelijke studie, de aanwezigheid van een CSF lek kan het risico op meningitis verhogen. Er is gesuggereerd dat verlies van CSF zou kunnen leiden tot een uitstroom van perilymph, wat resulteert in een gelijktijdige tijdelijke uitbreiding van het endolymphatische volume in het cavia3. Een extradurale benadering van het opwekken van endolymphatische hydrops zou een veiligere optie zijn.

In 1989 beschreven Andrews en Bohmer twee extradurale chirurgische benaderingen om de endolymphatische zak en kanaal te bereiken, via een midden craniale fossa-benadering of achterste schedelfossa-benadering, om de endolymfatische zak 4 uit teroeien. Ze beschreven het verwijderen van het operculum met een diamant boor, en vervolgens ofwel boren uit het tussengedeelte van de endolymphatische zak of met behulp van een fijne pick om de endolymphatische zak en kanaal te verstoren. In 1993 beschreven Lee, Wright en Meyerhoff een soortgelijke aanpak, waaronder boren door de endolymphatische zak en buis, maar verschilden in die tijd dat ze tegelijkertijd het cochleair aquaduct5belemmerden. Ze toonden de aanwezigheid aan van endolymfatische hydrops, zoals beoordeeld via histologie, vier weken na het uitwrijveeren van de endolymphatische zak en het belemmeren van het cochleair aquaduct. Megerian et al. was de eerste die een videoartikel publiceerde waaruit een extradurale vernietiging van de endolymphatische zak en kanaal demonstreert die betrekking vigeerde om rechtstreeks op het mediale gedeelte van het operculum te boren om de endolymphatische zak en kanaal6binnen te gaan. Ze toonden histologisch bewijs van endolymphatische hydrops in een cavia geofferd op 28 weken na de operatie, evenals gehoorverlies in de 16 kHz regio6. Of het mogelijk was om histologisch bevestigde endolymfatische hydrops en laagfrequente gehoorverlies te induceren op een vroeg moment met behulp van extradurale benaderingen was onbekend.

Het algemene doel van dit rapport is om een extradurale aanpak aan te tonen om experimentele endolymftische hydrops te induceren na 30 dagen postoperatief door de endolymphatische zak uit te roeien en het endolymfphatische kanaal te verwonden met een fijne pick. De reden achter het gebruik van deze techniek is het voordeel van het vermijden van de noodzaak om te boren op de petrous temporele bot, waardoor het risico van per ongeluk verwonden van de dura en het veroorzaken van een CSF lek, het verminderen van de mogelijkheid van het verwonden van de achterste halfronde kanaal, en het verminderen van het risico van letsel aan de sigmoïde sinus.

Protocol

Alle procedures die onmiddellijk hieronder in het protocol sectie werden uitgevoerd zoals beschreven in protocollen goedgekeurd door de Washington University in St. Louis Institutional Animal Care and Use Committee. 1. Verdoving en bewaking van vitale tekens LET OP: Deze studie gebruikte gepigmenteerde NIH-stam cavia’s verkregen uit een eigen fokkolonie. Gebruik cavia’s van beide geslachten, met een gewicht van ten minste 350 g. …

Representative Results

De gepresenteerde methode gebruikte een extradurale benadering om de endolymphatische zak uit te wissen en het endolymphatische kanaal te verwonden met een fijne pick in zeven cavia’s bestaande uit twee mannetjes en vijf vrouwtjes. De gemiddelde duur van de operatie was 2 uur van incisie tot sluiting. De totale boortijd varieerde van 5-10 minuten. Tot 4 uur was nodig voor de cavia volledig te voorschijn komen uit anesthesie. Er waren geen intraoperatieve of postoperatieve sterfgevallen in…

Discussion

De gepresenteerde extradurale methode had een slagingspercentage van 86% bij het bereiken van histologisch bevestigde endolymfatische hydrops en laagfrequente gehoorverlies. De methode bereikte betrouwbaar histologisch bewijs van endolymphatische hydrops op postoperatieve dag 30, in overeenstemming met eerdere studies die een intradurale benaderinggebruikten 2. Het belang van de methode met betrekking tot bestaande methoden is dat een CSF-lek niet nodig is, waardoor een potentiële verstorende var…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wij danken Shannon M. Lefler voor hulp bij cijfers en de Tabel van materialen. Onderzoek gemeld in deze publicatie werd ondersteund door het National Institute of Doofness and Other Communication Disorders binnen de National Institutes of Health, door de “Development of Clinician / Researchers in Academic ENT” opleiding subsidie, award nummer T32DC000022 (C.V.V.) en door R01 DC014997 (J.T.L). De inhoud valt uitsluitend onder de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijkerwijs de officiële standpunten van de National Institutes of Health.

Materials

12 mL syringe Henke-Sass Wolf 5100-X00V0
1 mL and 3 mL syringe BD Precision(Ordered from Fischer Sci) 14-826-87 15859152
27.5 butterfly gauge needle Terumo Surflo Winged Infusion Set, Terumo Corporation, Japan) (Ordered from McKesson) 448407
4-0 suture McKesson 1034507
4×4 gauze sponges Dukal (Ordered form McKesson) 374454
60mL syringe Fisher Sci 22-031-375
Anspach otologic drill Anspach SC2100
atipamezole Zoetis 107204-6
autoclave Fisher sci 15-103-0508
autoclave bags McKesson 524881
bayonet separator Olympus AL 130564
bupivicaine auro Medics Pharma 555150-169-10
clear sterile drape 3M 1020
cotton balls Fisherbrand (ordered from Fisher Sci) 22-456-885
cotton swabs McKesson 508716
diamond burrs #3, #2, #1, and #0.5 mm Anspach QD8-3SD; QD8-2SD; QD8-1SD; QD8-05SD
diaper pad McKesson 945330
disposable 15 blade Swann-Morton 0305
enrofloxacin Hospira 0409-4888-01
epinephrine McKesson 63739-0456
eye ointment Dechra Vet Products 17033-211-38
Freer elevator Grace Medical 215100FX
gelfoam Pfizer (Ordered from McKesson) 82830
hair trimmers Oster Power Pro Cordless (ordered from Amazon) 078400-020-000
iodine scrub Purdue Pharma (ordered from mcKesson) 521243
iris scissors Olympus CL-542114
ketamine Henry Schein Animal Health 55853
lactated ringers B. Braun Medical (ordered from McKesson) 186662
lancet knife by Rosen Grace Medical 151100FX referred to as curette in the text
lubricant Milex (ordered from Cooper Surgical) MX5030
masking tape 3M (ordered from fisher sci 19047259
metal rectangle basin Amazon B07NQDBC6T
needle holder Olympus CR 213015-ENT
needles: 27 gage, 18 gauge BD Precision(Ordered from Fischer Sci) 14-826-48 14-826-5D
neonatal warming isollete Air Borne Life Support Systems 731-1800
operating microscope Carl Zeiss OPMI pico
oxygen tank AirGas OX USP200
pulse ox CapnoTrue (Ordered from Medacx) M-3090112001
rectal probe with heating blanket Harvard Apparatus probe: PY2 50-7217 Heating Blanket: PY2 50-7214
red body holder Lichtenhan Lab N/A In-house product
right angle Olympus BV-230337
rosen needle Olympus AM-130566 customized, it is the instrument I use to tear the sac
rubber tubing for O2 administration Fisher Sci 14-171-104
saran wrap Fisher Sci NC9617977
stereotactic head holder WUSTL Instrument Machine Shop N/A In-house product
sterile drapes Cardinal Health 7553
suction tube by Baron Grace Medical 034903FX 034905FX #3 and #5 Suction
tissue forceps adson brown Grace Medical 325112FX
Weitlander retractor Olympus Grace Medical BL200011 100313FX
xylazine Akorn 59399-110-20

参考文献

  1. Kimura, R. S., Schuknecht, H. F. Membranous Hydrops in the Inner Ear of the Guinea Pig after Obliteration of the Endolymphatic Sac. Pract oto-rhino-laryng. 27, 343-354 (1965).
  2. Salt, A. N., DeMott, J. Time course of endolymph volume increase in experimental hydrops measured in vivo with an ionic volume marker. Hearing Research. 74 (1-2), 165-172 (1994).
  3. Walsted, A., Garbarsch, C., Michaels, L. Effect of craniotomy and cerebrospinal fluid loss on the inner ear. An experimental study. Acta Oto-Laryngologica. 114 (6), 626-631 (1994).
  4. Andrews, J. C., Bohmer, A. The surgical approach to the endolymphatic sac and the cochlear aqueduct in the guinea pig. American Journal of Otolaryngology. 10 (1), 61-66 (1989).
  5. Lee, J. R., Wright, C. G., Meyerhoff, W. L. Modified occipital approach to the endolymphatic sac and cochlear aqueduct of the guinea pig. American Journal of Otolaryngology. 14 (2), 165-169 (1993).
  6. Megerian, C. A., et al. Surgical induction of endolymphatic hydrops by obliteration of the endolymphatic duct. Journal of Visualized Experiments. (35), (2010).
  7. Lichtenhan, J. T., Cooper, N. P., Guinan, J. J. A new auditory threshold estimation technique for low frequencies: proof of concept. Ear and Hearing. 34 (1), 42-51 (2013).
  8. Lichtenhan, J. T., Hartsock, J., Dornhoffer, J. R., Donovan, K. M., Salt, A. N. Drug delivery into the cochlear apex: Improved control to sequentially affect finely spaced regions along the entire length of the cochlear spiral. Journal of Neuroscience Methods. 273, 201-209 (2016).
  9. Lichtenhan, J. T., Hartsock, J. J., Gill, R. M., Guinan, J. J., Salt, A. N. The auditory nerve overlapped waveform (ANOW) originates in the cochlear apex. Journal of the Association for Research in Otolaryngology. 15 (3), 395-411 (2014).
  10. Lichtenhan, J. T., Hirose, K., Buchman, C. A., Duncan, R. K., Salt, A. N. Direct administration of 2-Hydroxypropyl-Beta-Cyclodextrin into guinea pig cochleae: Effects on physiological and histological measurements. PloS One. 12 (4), e0175236 (2017).
  11. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods. 9 (7), 671-675 (2012).

Play Video

記事を引用
Valenzuela, C. V., Lee, C., Buchman, C. A., Lichtenhan, J. T. A Revised Surgical Approach to Induce Endolymphatic Hydrops in the Guinea Pig. J. Vis. Exp. (160), e60597, doi:10.3791/60597 (2020).

View Video