التحقيق في معلمات السلامة الكهربية والحرارية لأجهزة الطاقة الجراحية أثناء جراحة الغدة الدرقية والغدة الدرقية في نموذج الخنازير
1Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, International Thyroid Surgery Center, Kaohsiung Medical University Hospital,Kaohsiung Medical University, 2Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Kaohsiung Municipal Siaogang Hospital,Kaohsiung Medical University, 3Department of Anesthesiology, Kaohsiung Municipal Siaogang Hospital,Kaohsiung Medical University, 4Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, E-Da Hospital,I-Shou University, 5Division of General Surgery, Endocrine Surgery Section,Istituto Auxologico Italiano (IRCCS), 6Department of Pathophysiology and Transplantation, Faculty of Medicine and Surgery,University of Milan, 7Division of Thyroid and Parathyroid Endocrine Surgery, Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Massachusetts Eye and Ear Infirmary,Harvard Medical School, 8Center for Liquid Biopsy and Cohort Research, and Faculty of Medicine, College of Medicine,Kaohsiung Medical University
Summary
يجذب التطبيق الآمن لأجهزة الطاقة الجراحية المطورة حديثا في جراحة الغدة الدرقية / الغدة الدرقية انتباه الجراحين. يمكن لنماذج التجارب على الحيوانات تجنب التجارب والأخطاء غير الضرورية في الجراحة البشرية. يهدف هذا التقرير إلى إظهار الطرق الفيزيولوجية الكهربية والحرارية لتقييم معايير السلامة ل SEDs في جراحة الغدة الدرقية / الغدة الدرقية.
Abstract
في جراحة الغدة الدرقية والغدة الجار درقية ، توفر أجهزة الطاقة الجراحية (SEDs) إرقاء أكثر كفاءة من الإرقاء التقليدي بالمشبك والربط في المناطق ذات إمدادات الدم الغنية. ومع ذلك ، عندما يتم تنشيط SED بالقرب من العصب الحنجري المتكرر (RLN) ، فإن الحرارة الناتجة عن SED قد تصيب العصب بشكل لا رجعة فيه. لتطبيق SEDs بأمان في جراحة الغدة الدرقية / الغدة الدرقية ، تقدم هذه المقالة دراسات نموذج الخنازير التجريبية للتحقيق في معلمات سلامة التنشيط والتبريد ل SEDs في إجراءات الفيزيولوجيا الكهربية الموحدة (EP) والحرارية (TG) ، على التوالي. في تجارب معلمات السلامة EP ، يتم تطبيق المراقبة العصبية المستمرة أثناء العملية (C-IONM) لإثبات وظيفة RLN في الوقت الفعلي. تقوم دراسة تنشيط EP بتقييم مسافة التنشيط الآمنة ل SEDs ؛ تقوم دراسة التبريد EP بتقييم وقت التبريد الآمن ل SEDs. في تجربة معلمة السلامة TG ، يتم استخدام كاميرا التصوير الحراري لتسجيل تغير درجة الحرارة بعد تنشيط SED. تقوم دراسة تنشيط TG بتقييم مسافة الانتشار الحراري الجانبي بعد تنشيط SED في بيئة جافة أو رطبة وما إذا كان يتم توليد الدخان والرش. تقوم دراسة التبريد TG بتقييم وقت التبريد. سيساعد ذلك في تحديد معايير السلامة ل SEDs المطورة حديثا والمستخدمة في جراحة الغدة الدرقية / الغدة الدرقية وتوفير إرشادات السلامة لتجنب إصابة RLN والمضاعفات ذات الصلة.
Introduction
الإرقاء الفعال هو قضية مهمة جدا في جراحة الغدة الدرقية والغدة الدرقية. في العقود الأخيرة، كان أحد أهم التطورات في جراحة الغدة الدرقية والغدة الجار درقية هو تطوير أجهزة الطاقة الجراحية (SEDs)1. توفر SEDs إرقاء أكثر كفاءة من تقنية المشبك والربط التقليدية في المناطق ذات إمدادات الدم الغنية ، مما يقلل من فقدان الدم أثناء العملية ووقت العملية2 ، ونقص كلس الدمبعد العملية الجراحية 3 ، والورم الدموي بعد العملية الجراحية4 الذي يهدد الحياة. تم الإبلاغ عن استخدام SED في 65.7٪ من مرضى استئصال الغدة الدرقية في الدراسات الحديثة5 ، ويزداد الاستخدام السنوي ل SED كل عام.
ومع ذلك ، لم يثبت تفوق اضطرابات الحضارة التنعكسية على التقنيات التقليدية من حيث إصابة العصب الحنجري المتكرر (RLN) في جراحة الغدة الدرقية والغدة الدرقية4،6،7. غالبا ما تحدث الإصابة الحرارية والانتشار الحراري الجانبي إلى RLN بشكل غير متوقع عندما يتم تنشيط SED بالقرب من العصب ، وعادة ما يكون هذا النوع من الإصابات شديدا ولا رجعة فيه. بالمقارنة مع الجر الميكانيكي أو إصابة العصب الانضغاطي ، فإن إصابة العصب الحراري لها تشوه أقل في الهيكل الخارجي ولكن أضرارا أكثر خطورة في داخل العصب الداخلي ، بما في ذلك غمد المايلين والمحورالعصبي 8،9،10،11. لا يواجه هذا النوع من الإصابات صعوبة في استعادة الوظيفة الطبيعية فحسب ، بل إنه أيضا أقل قابلية للعكس في التسلسل السريري من إصابة الجر10,12. بالإضافة إلى ذلك ، غالبا ما تكون الإصابة الحرارية غير مرئية للجراح وقد لا يتم التعرف عليها أثناء الجراحة13,14. وبالتالي ، يجب على الجراحين النظر في التأثيرات الحرارية ل SED لتجنب الإصابة الحرارية RLN أثناء جراحة الغدة الدرقية والغدة الدرقية.
تستخدم نماذج الخنازير بشكل شائع في أبحاث RLN لأن تشريح وفسيولوجيا الخنازير متشابهان جدا مع تلك الخاصة بالبشر15،16،17،18،19،20. يتيح نموذج الخنازير التجريبي سهولة التعامل ، وهو متاح على نطاق واسع ، وهو فعال من حيث التكلفة9. للحصول على معلومات الفيزيولوجيا الكهربية (EP) ، تعد المراقبة العصبية أثناء العملية (IONM) مفيدة للكشف عن آليات إصابة الأعصاب والتنبؤ بوظيفة الحبل الصوتي بعد الجراحة21،22،23،24،25،26،27. بالإضافة إلى ذلك ، يتيح IONM المستمر (CIONM) الكشف المبكر عن إصابة الأعصاب بعد الإجراءات عالية الخطورة لأنه يمكن أن يرتد على الفور لوظيفة العصب باستخدام التحفيز المبهم المتكرر28،29،30. يمكن للدراسات حول تنشيط EP والتبريد تحديد مسافة تنشيط SED الآمنة من RLN ووقت التبريد الآمن بعد تنشيط SED قبل الاتصال ب RLN. للحصول على معلومات حرارية ، تعد كاميرا التصوير الحراري مفيدة لتقييم تغير درجة الحرارة (التنشيط والتبريد) ، ويمكن تصور المنطقة شديدة الحرارة بعد تنشيط SED31،32،33،34،35. في دراسة سابقة ، حدثت إصابة حرارية RLN عندما وصلت درجة حرارة الأنسجة إلى درجة الحرارة الحرجة البالغة 60 درجة مئوية في نموذج CIONM الخنازير36. يمكن للدراسات حول تنشيط TG والتبريد تحديد مسافة الانتشار الحراري الجانبي ، وحدوث الدخان والرش ، وتغير درجة الحرارة أثناء التبريد مع أو بدون مناورة لمس العضلات (MTM). لتطبيق SED بأمان في جراحة الغدة الدرقية / الغدة الدرقية ، تقدم هذه المقالة دراسة نموذج الخنازير التجريبية للتحقيق في معلمات أمان EP و TG ل SEDs بموجب إجراءات موحدة.
Protocol
تمت الموافقة على التجارب على الحيوانات من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوان (IACUC) بجامعة كاوشيونغ الطبية ، تايوان (رقم البروتوكول: IACUC-110082). 1. إعداد الحيوان والتخدير شروط اختيار الخنازير: حدد خنازير Duroc-Landrace في عمر 3 إلى 4 أشهر ويزن 18 إلى 30 كجم. التحضير قبل التجربة: صوم الخنازير لمدة 8 ساعات بدون طعام و 2 ساعة بدون ماء قبل التخدير. تحريض التخدير: تطبيق 2 ملغ/ كغ من تيلتامين/زولازيبام بالطريق العضلي قبل 30 دقيقة من الجراحةملاحظة: لم يتم استخدام عوامل الكتلة العصبية العضلية أثناء تحريض التخدير. اختيار الأنبوب الرغامي: استخدم أنبوب القصبة الهوائية التجاري 6.0 مم (EMG) (أقطاب التسجيل) بالطريقة المستخدمة بشكل روتيني سريريا. التنبيب: دع طبيب التخدير ينبيب أقطاب التسجيل بمساعدة تنظير الحنجرة المباشر في وضعية الانبطاح. في هذه الدراسة ، تم تثبيت الأنبوب الرغامي عند 24 سم من خلال مراقبة ثاني أكسيد الكربون في نهاية المد والجزر (etCO2) وتسمع الصدر لضمان موقع الأنبوب المناسب. صيانة التخدير: ضع الخنزير على ظهره ، وقم بتمديد الرقبة ، وإصلاح الأنبوب الرغامي. اضبط حجم المد والجزر على 8 إلى 12 مل / كجم ومعدل تنفس من 15 إلى 20 نفسا في الدقيقة. استخدم 1٪ إلى 2٪ سيفوفلوران لصيانة التخدير العام.ملاحظة: لم يتم استخدام عوامل الكتلة العصبية العضلية أثناء صيانة التخدير. أثناء التجربة ، بالإضافة إلى المراقبة المستمرة لدرجة حرارة الجسم الأساسية للحيوان ، من المهم التأكد من أن درجة الحرارة التجريبية ضمن نطاق مناسب. إذا تعرض الحيوان لانخفاض في درجة حرارة الجسم ، فيجب توفير دعم حراري فوري مثل بطانية دافئة. 2. عملية الحيوان (الشكل 1 والشكل 2) تحقق من مستوى التخدير الجراحي. شق الجلد: قم بعمل شق عنق الرحم المستعرض 15 سم على الجلد 1 سم فوق القص (الشكل 1 أ). ارفع السديلة تحت الرذيلة إلى مستوى العظم اللامي. افصل عضلات الحزام عبر نهج خط الوسط ، وتراجع بشكل جانبي لتصور غضروف الغدة الدرقية والغضروف الحلقي وحلقات القصبة الهوائية والغدة الدرقية.ملاحظة: يجب تشريح حواف عضلات الحزام بعناية ودقة لدراسات TG. بعد التعرض ، تشريح العضلات القصية الترقوية الخشائية (SCMs) بشكل ثنائي (الشكل 1 ب).ملاحظة: يجب تشريح حواف SCMs بعناية ودقة لدراسات EP. تحديد وكشف وتشريح على طول الأعصاب الحنجرية المتكررة (RLNs) والأعصاب المبهمة (VNs) بشكل ثنائي (الشكل 2).ملاحظة: يمكن أن تساعد IONM في هذه الخطوة. قم بإجراء تجارب دراسات EP و TG باتباع الخطوتين 4 و 5. بعد الانتهاء من التجربة بأكملها ، احتفظ بالخنازير تحت 4٪ -6٪ سيفوفلوران والقتل الرحيم إنسانيا بجرعة زائدة من Tiletamine / Zolazepam (6 مجم / كجم). 3. معلومات وإعدادات أجهزة الطاقة الجراحية (SED) للحصول على التفاصيل المتعلقة ب SEDs ، راجع جدول المواد.ملاحظة: تستخدم هذه الدراسة SEDs ثنائية القطب المتقدمة (المشار إليها باسم الجهاز A) لإثبات دراسات EP و TG. 4. دراسة الفيزيولوجيا الكهربية (EP) إعداد IONM المستمر (الشكل 3)ملاحظة: تأكد من تنبيب أقطاب التسجيل كما هو مذكور في الخطوة 1.5.قم بتركيب الأقطاب الكهربائية الأرضية خارج جرح الشق الجراحي. قم بتركيب أقطاب التحفيز: قم بتركيب قطب كهربائي للتحفيز الدوري التلقائي (APS) مقاس 2.0 مم على جانب واحد من VN. قم بتوصيل جميع الأقطاب الكهربائية في صندوق التوصيل البيني ، وتحقق من أن صندوق التوصيل البيني متصل بنظام المراقبة (نظام مراقبة سلامة الأعصاب) وأن قوة نظام المراقبة قيد التشغيل (الشكل 3 أ). تأكد من أن نظام المراقبة يوضح أن الأقطاب الكهربائية متصلة بشكل صحيح. حدد صفحة المراقبة ، وانقر فوق الإعدادات المتقدمة. انقر APS لتعيين APS التحفيز إلى 1 / دقيقة للمعدل البطيء ، 1 / ثانية للمعدل السريع ، وحدود التنبيه إلى 50٪ و 2000 μV للسعة ، 10٪ لزمن الوصول. ثم انقر فوق “موافق ” لإنهاء الإعدادات.ملاحظة: يعتمد إعداد الأعمدة الأخرى على المجرب. انقر فوق التقاط الأحداث في عمود الأحداث ، وقم بتعيين حد الحدث على 100 μV.ملاحظة: يوضح الشكل 3B خطوات البروتوكول 4.1.5-4.1.7. ابحث عن عمود Sps Stim المبهم ، واضبط تيار التحفيز على 1.0 مللي أمبير. انقر فوق خط الأساس ؛ نافذة جديدة ، إنشاء APS خط الأساس، ستظهر على الجانب الأيمن من الشاشة. أدخل عنوان الجلسة وتعليقات الجلسة. حدد القناة المراد اختبارها ، وسيبدأ النظام تلقائيا في القياس 20 مرة. سيتم حساب السعة الأساسية وزمن الانتقال وإظهارهما تلقائيا. انقر فوق قبول إذا كان خط الأساس صحيحا.ملاحظة: يوضح الشكل 3C خطوات البروتوكول 4.1.8-4.1.9. انقر على أيقونة التقديم السريع في عمود Vagus APS Stim لبدء الاختبار. بعد كل تجربة EP ، انقر فوق رمز Pulse لإيقاف التسجيلات. حدد صفحة التقارير وقم بتعيين تنسيق إخراج التقرير لحفظ الملف على USB.ملاحظة: يظهر نموذج تقرير C-IONM في الشكل 3D. دراسة تنشيط EP (الشكل 4)ضع إرشادات تجريبية قبل بدء التجربة.ملاحظة: يوضح الشكل 4A مثالا شائعا لبروتوكول دراسة تنشيط EP ، والذي يمكن تعديله وفقا لخصائص SED. بالنسبة لبعض الأدوات ذات دورات التنشيط ، يكون وقت التنشيط الفردي عبارة عن دورة تنشيط واحدة ، تتراوح في الغالب من 2-4 ثوان. لا تحتوي معظم SEDs على دورة تنشيط ، ووقت التنشيط الفردي هو 3 ثوان. اختبارات مسافة التنشيط عند 5 مم:ضع SED على الأنسجة الرخوة على مسافة 5 مم من RLN وقم بتنشيط SED (تنشيط واحد). راقب تغيير EMG. تعمل على نفس مسافة التنشيط ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG.ملاحظة: يوضح الشكل 4B اختبار مسافة التنشيط عند 5 مم. اختبارات مسافة التنشيط عند 2 مم:ضع SED على الأنسجة الرخوة بالقرب من RLN على مسافة 1 مم وقم بتنشيط SED (تنشيط واحد). راقب تغيير EMG. تعمل على نفس مسافة التنشيط ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG. اختبارات مسافة التنشيط عند 1 مم:ضع SED على الأنسجة الرخوة على مسافة 1 مم من RLN ، وقم بتنشيط SED (تنشيط واحد). راقب تغيير EMG. تعمل على نفس مسافة التنشيط ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG إذا لوحظ انخفاض كبير في سعة EMG خلال الخطوات 4.2.2-4.2.4 ، فقم بإيقاف تجربة RLN. سجل مخطط كهربية العضل في الوقت الفعلي بشكل مستمر لمدة 20-60 دقيقة لتحديد ما إذا كانت الإصابة قابلة للعكس. (الشكل 4 ج) سجل النتائج التجريبية يدويا كجدول (الجدول 1). دراسة تبريد EP (الشكل 5)ضع إرشادات تجريبية قبل بدء التجربة.ملاحظة: يوضح الشكل 5A مثالا شائعا لبروتوكول دراسة تبريد EP ، والذي يمكن تعديله وفقا لخصائص SED. اختبارات وقت التبريد من 5 ثوان:تطبيق تنشيط SED واحد على عضلة SCM. المس RLN بطرف SED بعد 5 ثوان من الانتظار والتبريد. راقب تغيير EMG. تعمل في نفس وقت التبريد ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG. اختبارات وقت التبريد من 2 ثانية:تطبيق تنشيط SED واحد على عضلة SCM. المس RLN بطرف SED بعد 2 ثانية من الانتظار والتبريد. راقب تغيير EMG. تعمل في نفس وقت التبريد ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG.ملاحظة: يوضح الشكل 5B اختبار وقت التبريد البالغ 2 ثانية. تابع على الفور اختبارات مناورة لمس العضلات (MTM):تطبيق تنشيط SED واحد على عضلة SCM. المس بسرعة (حوالي 1 ثانية) السطح المنشط ل SED مع موضع آخر من SCM (MTM ، الشكل 5C). المس RLN بطرف SED مباشرة بعد MTM ولاحظ تغيير EMG. تعمل في نفس وقت التبريد ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG. تابع على الفور دون اختبارات مناورة لمس العضلات (MTM):تطبيق تنشيط SED واحد على عضلة SCM. المس RLN بطرف SED على الفور بدون MTM. راقب تغيير EMG. قم بتشغيل نفس وقت التبريد ثلاث مرات ما لم يحدث تغيير كبير في سعة EMG. إذا لوحظ انخفاض كبير في سعة EMG ، فاتبع الخطوة 4.3.6. إذا لوحظ انخفاض كبير في سعة EMG ، فقم بإيقاف تجربة RLN. بعد ذلك ، راقب باستمرار استجابة EMG في الوقت الفعلي لمدة 20 دقيقة على الأقل لتحديد ما إذا كانت إصابة RLN قابلة للعكس أم لا. (الشكل 5D) تسجيل النتائج التجريبية يدويا كجدول (الجدول 2). 5. دراسة حرارية (TG) قم بإعداد نظام التصوير الحراري (الشكل 6).ملاحظة: كاميرا تصوير حراري مع حساسية لدرجة الحرارة تصل إلى نطاق درجة حرارة من -20 درجة مئوية إلى 650 درجة مئوية. يتم تحديث الصورة كل ثانية.ضع الكاميرا على بعد 50 سم من الأنسجة المستهدفة بزاوية 60 درجة من الجدول التجريبي (الشكل 6 أ).ملاحظة: في مجال التشغيل ، الذي يتم قياسه بواسطة كاميرا التصوير الحراري ، يتم عرض درجة الحرارة وفقا لمقياس الألوان. يتم تمييز الموقع الذي يحتوي على أعلى درجة حرارة على الشاشة بعلامة “+” ، ويتم عرض درجة الحرارة المقابلة له (الشكل 6 ب) حدد وضع الفيديو، واضغط على زر الالتقاط.ملاحظة: يتم تسجيل الإجراءات التي تراقبها الكاميرا الحرارية بشكل مستمر في شكل فيديو. إجراء إعداد الحيوان لدراسة TG:سجل درجة حرارة الخلفية للمنطقة التجريبية باستخدام كاميرا التصوير الحراري. يجب أن تكون درجة حرارة الخلفية في حدود 25 ± 2 درجة مئوية (الشكل 6C). إذا تجاوزت درجة حرارة الخلفية هذا النطاق ، فاضبط درجة حرارة مكيف هواء المختبر واختبره مرة أخرى. سمك عضلة الشريط القياسي لتنشيط SED: قم بإعداد عضلات الحزام لدراسة TG كما هو موضح في الخطوة 2.3. سمك عضلة الشريط القياسي لتنشيط SED هو 5 مم (الشكل 6D). دراسة تنشيط TG (الشكل 6 والشكل 7)اختبارات البيئة الجافة: امسح سطح عضلات حزام الخنازير بشاش جاف.اختبارات الشفرة الكاملة في بيئة جافة (الشكل 7 أ):أمسك عضلة الحزام بالطول الكامل للشفرة باستخدام SED (الشكل 6E). تقييم درجة حرارة التنشيط القصوى: بعد تنشيط واحد ، تظهر درجة الحرارة القصوى على الشاشة أثناء القياس (الشكل 7 ب). تقييم الانتشار الحراري الجانبي: قم بقياس قطر الخط متساوي الحرارة 60 درجة مئوية بعد تنشيط واحد. تقييم الدخان والرش: بعد تنشيط واحد ، عندما تتجاوز أعلى درجة حرارة على الشاشة 60 درجة مئوية ، قم بتسجيل أي دخان ورذاذ على الشاشة. كرر خمسة قياسات في مناطق مختلفة.ملاحظة: تم تقييم درجة حرارة التنشيط القصوى من خلال اختبارات الشفرة الكاملة في بيئة جافة فقط. ثلث (1/3) اختبارات الشفرة في بيئة جافة (الشكل 7C):أمسك عضلة الحزام بشفرة أمامية بطول 1/3 باستخدام SED (الشكل 6F). قم بتقييم الانتشار الحراري الجانبي والدخان والرش (الشكل 7 د) كما هو موضح في الخطوة 5.3.1.1. كرر خمسة قياسات في مناطق مختلفة. اختبارات البيئة الرطبة: نقع عضلات حزام الخنازير في ماء معقم لمدة 3 ثوان قبل تنشيط SED مباشرة.اختبارات الشفرة الكاملة في بيئة رطبة (الشكل 7E): أمسك عضلة الحزام بالطول الكامل للشفرة باستخدام SED وقم بتقييم الانتشار الحراري الجانبي (الشكل 7F) والدخان والرش كما هو موضح في الخطوة 5.3.1.1. كرر خمسة قياسات في مناطق مختلفة. ثلث (1/3) الاختبارات في بيئة رطبة (الشكل 7G): أمسك عضلة الحزام بشفرة أمامية بطول 1/3 باستخدام SED وقم بتقييم الانتشار الحراري الجانبي والدخان (الشكل 7H) والرش كما هو موضح في الخطوة 5.3.1.1. كرر خمسة قياسات في مناطق مختلفة. تسجيل النتائج التجريبية يدويا كجدول (الجدول 3). دراسة تبريد TG (الشكل 8)البيئة الجافة: امسح سطح عضلات حزام الخنازير بشاش جاف كما في الخطوة 5.3.1.ملاحظة: في دراسة تبريد TG ، تم إجراء جميع عمليات التنشيط في بيئة جافة مع تنشيط الشفرة بالكامل. تقييم الحد الأدنى من وقت التبريد بدون MTM: بعد تنشيط SED الفردي بالشفرة بأكملها على عضلة الحزام ، ابدأ في تسجيل وقت التبريد حتى تكون أعلى درجة حرارة على الشاشة أقل من 60 درجة مئوية. كرر خمسة قياسات في مناطق مختلفة.ملاحظة: عند قياس وقت التبريد ودرجة حرارة شفرة SED بعد التنشيط الفردي و MTM ، قم بتغطية منطقة العضلات التي يتم تنشيطها بواسطة SED ومنطقة العضلات الملامسة ل MTM بالشاش ، حيث سيتم اكتشاف درجة الحرارة المرتفعة في هذه المناطق على شاشة TG وتتداخل مع درجة الحرارة التي سيتم قياسها بالفعل. قم بتقييم درجة حرارة الشفرة بعد MTM: بعد تنشيط واحد ل SED مع الشفرة بأكملها على عضلة الحزام ، المس بسرعة (~ 1 ثانية) السطح المنشط ل SED مع وضع آخر لعضلة الشريط (الشكل 8 أ). ثم سجل درجة حرارته فور مغادرة SED من عضلة الشريط مع فتح الشفرة (الشكل 8 ب). تقييم الحد الأدنى لوقت التبريد باستخدام MTM: بعد الخطوة 5.4.3 ، عندما تكون درجة الحرارة أكثر من 60 درجة مئوية ، ابدأ في تسجيل وقت التبريد حتى تكون أعلى درجة حرارة على الشاشة أقل من 60 درجة مئوية. كرر خمسة قياسات في مناطق مختلفة. تسجيل النتائج التجريبية يدويا كجدول (الجدول 4). 6. تفسيرات البيانات قدم معلمات السلامة EP و TG في شكل جدول مع وضع علامة على الدخان والرش.ملاحظة: هنا ، يتم عرض معلمات السلامة EP و TG ل SED في شكل جدول ، ويتم تمييز الدخان والرش برموز * و # ، على التوالي. في دراسات EP و TG ، تسرد النتيجة النهائية الحد الأقصى للبيانات كما في الجدول 5.
Representative Results
أجريت العملية الحيوانية على كل خنزير صغير ، وتم تحديد الهياكل التشريحية ، كما هو موضح في الشكل 1 والشكل 2. تم تشريح العديد من الهياكل بدقة (عضلات SCM وعضلات الحزام) وإعدادها بعناية (RLNs و VNs) وفقا للإجراء القياسي الموضح في الشكل 1 والشكل 2. يتم عرض SEDs المختبرة في هذه الدراسة في الجداول التكميلية. بتطبيق الإجراءات القياسية الموضحة في قسم البروتوكول ، يمكن تحديد معايير السلامة الخاصة ب SEDs في التجارب على الحيوانات. دراسة الفيزيولوجيا الكهربية (EP)يتكون CIONM من ثلاثة أجزاء رئيسية: القطب المحفز ، قطب التسجيل ، ونظام المراقبة (الشكل 3 أ). بعد التأكد من توفر نظام CIONM ، يمكن توثيق تغيير الإشارة أثناء دراسة EP جيدا. (الشكل 3 د). دراسة تنشيط EP: تظهر بروتوكولات دراسة تنشيط EP في الشكل 4A. يتم تعريف مسافة التنشيط الآمنة على أنها تنشيط واحد ل SED في موضع أكبر من هذه المسافة دون التسبب في تغيير كبير في سعة EMG. ال APS تظهر تسجيلات إشارة EMG لدراسة تنشيط EP في الشكل 4C. يظهر مثال على إظهار النتائج التجريبية لدراسة تنشيط EP في الجدول 1. وترد التفسيرات النهائية في الجدول 5. دراسة تبريد EP: تظهر بروتوكولات دراسة تبريد EP في الشكل 5A. يتم تعريف وقت التبريد الآمن على أنه تبريد لأكثر من هذا الوقت بعد تنشيط واحد ل SED لن يتسبب في تغيير كبير في سعة EMG. تم إجراء MTM من 1 s مباشرة بعد تنشيط واحد ل SED ، والذي حدد ما إذا كان SED آمنا أم غير آمن وفقا لحدوث تغيير كبير في سعة EMG. ال APS تظهر تسجيلات إشارة EMG لدراسة تنشيط EP في الشكل 5D. يظهر مثال على إظهار النتائج التجريبية لدراسة تبريد EP في الجدول 2. وترد التفسيرات النهائية في الجدول 5. دراسة حرارية (TG)يظهر إعداد نظام التصوير الحراري القياسي في الشكل 6 أ. يتم توضيح عروض درجة الحرارة وأعلى علامة درجة حرارة (“علامة +”) ومقياس الألوان في الشكل 6B. يتم تسجيل درجة حرارة الخلفية للمنطقة التجريبية كما هو موضح في الشكل 6C. تم تحضير عضلات الحزام بسمك قياسي 5 مم ، كما هو موضح في الشكل 6 د. تم توضيح تعريف الشفرة بأكملها وشفرة الثلث في الشكل 6E ، F. دراسة تنشيط TG: تم اختبار درجة الحرارة القصوى بالشفرة بأكملها في بيئة جافة ؛ النتائج موضحة في الجدول 3. تحتوي دراسة تنشيط TG على أربع مجموعات: اختبارات الشفرة الكاملة في بيئة جافة (الشكل 7A ، B) ، واختبارات الشفرة الثالثة في بيئة جافة (الشكل 7C ، D) ، واختبارات الشفرة الكاملة في بيئة رطبة (الشكل 7E ، F) ، واختبارات الشفرة الثالثة في بيئة رطبة (الشكل 7G ، H). بالمقارنة مع البيئة الجافة ، يميل تناثر الحرارة والانتشار الحراري الجانبي إلى الحدوث على شاشة التصوير TG في البيئة الرطبة. تتميز SEDs المختلفة بانتشار حراري جانبي مختلف وأنماط تكوين دخان / تناثر عند تنشيطها بشفرة كاملة أو ثلث شفرة ، وفقا لآليات الإرقاء المختلفة. يتم تعريف مسافة الانتشار الحراري على أنها أبعد مسافة بين الخط متساوي الحرارة 60 درجة مئوية وشفرة SED بعد تنشيط واحد. النتائج التجريبية موضحة في الجدول 3. وترد التفسيرات النهائية في الجدول 5. دراسة تبريد TG: يتم تعريف وقت التبريد الآمن على أنه تبريد لأكثر من هذا الوقت بعد تنشيط واحد ل SED ، وهو أقل تماما من 60 درجة مئوية على شاشة TG. MTM (الشكل 8 أ) هي طريقة تبريد جيدة تنخفض فيها درجة الحرارة بسرعة تحت شاشة التصوير TG. تم إجراء MTM من 1 s مباشرة بعد تنشيط واحد ل SED ، ودرجة الحرارة على الشفرة تتجاوز 60 درجة مئوية أم لا تحدد ما إذا كان SED آمنا أم غير آمن ، على التوالي (الشكل 8B). النتائج التجريبية ، بما في ذلك الحد الأدنى من وقت التبريد بدون MTM ، ودرجة حرارة الشفرة بعد MTM ، والحد الأدنى من وقت التبريد مع MTM ، موضحة في الجدول 4. وترد التفسيرات النهائية في الجدول 5. تفسيرات البياناتوفقا للبيانات التي تم الحصول عليها في التجارب ، سيتم دمج معلمات السلامة الخاصة ب SED في جدول (يوضح الجدول 5 البيانات التي تم جمعها باستخدام SEDs ثنائية القطب المتقدمة (المشار إليها باسم الجهاز A) في جدول المواد). الجهاز A هو أحد الأجهزة المستخدمة للفحص في هذه الدراسة. تشير هذه البيانات إلى أنه عند استخدام الجراحين ل SED ، يجب عليهم الحفاظ على مسافة أمان كافية ووقت تبريد كاف ، وضبطه وفقا لبيئات التشغيل المختلفة وطول الإمساك المختلف ، ومراقبة ما إذا كان نمط الانتشار الحراري غير المنتظم يحدث (الدخان والرش) ، وتقييم درجة حرارة SED بعد تنشيط واحد وبعد إجراء MTM مباشرة. الشكل 1: شق الجلد وتسلخ العضلات القصية الترقوية الخشائية. (أ) خط شق الجلد العنقي المستعرض ١٥ سم فوق القص بمقدار ١ سم. (ب) تسحب عضلات الشريط أفقيا لتصور الغضروف الدرقي، والغضروف الهقي، وحلقات القصبة الهوائية، والغدة الدرقية. الاختصارات: SCM = العضلة القصية الترقوية الخشائية ، STM = عضلات الشريط ، TC = غضروف الغدة الدرقية ، CC = الغضروف الحلقي ، الغدة الدرقية = الغدة الدرقية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 2: تحديد وكشف RLNs (*) و VNs (#). الاختصارات: SCM = العضلة القصية الترقوية الخشائية ، S = عضلات الشريط ، TG = الغدة الدرقية ، RLN = العصب الحنجري المتكرر ، VN = الأعصاب المبهمة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 3: إعدادات وتسجيلات C-IONM. (أ) إعداد أقطاب كهربائية من C-IONM: تسجيل الأقطاب الكهربائية – تم تنبيب أنبوب القصبة الهوائية EMG 6 # ؛ تم تركيب أقطاب كهربائية محفزة على VN (*) ؛ تم تركيب أقطاب كهربائية أرضية خارج جرح الشق الجراحي. تم توصيل جميع الأقطاب الكهربائية بنظام المراقبة. (ب) الإعدادات المتقدمة ل APS محفزات. (ج) اضبط تيار التحفيز وابدأ في الحصول على خط الأساس في عمود Vagus APS Stim ، ويتم اختبار زمن انتقال خط الأساس وسعته وحسابهما تلقائيا في النافذة الجديدة (إنشاء خط الأساس APS). (د) نموذج تقرير C-IONM. الاختصارات: APS = التحفيز الدوري التلقائي ، EMG = تخطيط كهربية العضل ، ETT = أنبوب القصبة الهوائية ، C-IONM = المراقبة العصبية المستمرة أثناء العملية ، RLN = العصب الحنجري المتكرر ، VN = الأعصاب المبهمة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 4: مخطط انسيابي لبروتوكولات دراسة تنشيط EP . (أ) يتم إجراء اختبارات التنشيط الفردية على RLN من الأجزاء القريبة (الذيلية) إلى الأجزاء البعيدة (الجمجمة) على مسافات مختلفة. إذا ظلت استجابة EMG دون تغيير بعد اختبارات التنشيط الثلاثة على مسافة 5 مم على الجزء القريب ، فقد تم إجراء اختبار آخر على مسافة 2 مم. إذا ظلت استجابة EMG مستقرة بعد الاختبارات المتكررة على مسافة 2 مم ، يتم إجراء اختبارات السلامة النهائية على مسافة 1 مم أو عن طريق لمس طرف SED مع RLN مباشرة. إذا لوحظ انخفاض كبير في سعة EMG بعد أي اختبار ، فإن جانب تجربة RLN قد اكتمل ، وسيتم مراقبة استجابة EMG بشكل مستمر لمدة 20 دقيقة على الأقل. (ب) يتم اختبار SED على مسافة 5 مم بالقرب من RLN الأيسر. (C) إشارة APS EMG عند إجراء دراسة التنشيط. الاختصارات: SED = جهاز الطاقة الجراحية ، RLN = العصب الحنجري المتكرر ، EMG = تخطيط كهربية العضل ، APS = التحفيز الدوري التلقائي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 5: مخطط انسيابي لبروتوكول دراسة تبريد EP. (أ) يتم إجراء الاختبارات على RLN من الأجزاء القريبة (الذيلية) إلى الأجزاء البعيدة (الجمجمة). بعد تنشيط SED على عضلة SCM المماثلة (السهم الأبيض) وبعد أوقات تبريد متفاوتة ، المس الطرف الموجود على RLN (النجمة الصفراء) لمدة 5 ثوان. إذا ظلت استجابة EMG دون تغيير بعد ثلاثة اختبارات من وقت التبريد 5 ثوان ، يتم إجراء اختبارات وقت التبريد 2 ثانية. إذا ظلت استجابة EMG دون تغيير بعد الاختبارات المتكررة ، يتم إجراء اختبارات السلامة النهائية عن طريق لمس طرف SED مع RLN مباشرة بعد التنشيط الفردي أو المزدوج مع أو بدون مناورة اللمس (علامة النجمة). (B) يفتح طرف SED للمس الجزء الداخلي غير المطلي في RLN. (ج) مناورة اللمس (علامة النجمة) هي لمس / تبريد سريع باستخدام SCM بعد التنشيط. (د) إشارة APS EMG عند إجراء دراسة التبريد. الاختصارات: RLN = العصب الحنجري المتكرر ، SCM = القصية الترقوية ، EMG = تخطيط كهربية العضل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 6: إعداد نظام التصوير الحراري . (أ) وضعت الكاميرا على بعد 50 سم من النسيج المستهدف وبزاوية 60 درجة من الجدول التجريبي. (ب) يقاس مجال التشغيل بواسطة كاميرا تصوير حراري. يتم عرض درجة الحرارة وفقا لمقياس الألوان ويتم تمييز أعلى درجة حرارة على الشاشة بعلامة “+”. ج: سجل درجة حرارة خلفية المنطقة التجريبية. (د) سمك عضلة الشريط القياسي لتنشيط SED هو 5 مم. (ه) اختبار الشفرة بالكامل في بيئة جافة. (F) ثلث (1/3) اختبارات الشفرة في بيئة جافة. اختصار: SED = أجهزة الطاقة الجراحية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 7: دراسة تنشيط TG. (أ ، ب) ج: اختبارات الشفرة الكاملة في بيئة جافة ؛ ب: صورة TG ، درجة حرارة التنشيط القصوى أكثر من 60 درجة مئوية أثناء التنشيط. (ج، د) ج: ثلث (1/3) اختبارات الشفرة في بيئة جافة ؛ D: صورة TG ، لوحظ الرش (السهم الأخضر) بعد التنشيط. (ه) اختبارات الشفرة الكاملة في البيئة الرطبة؛ (F) صورة TG ، لوحظ انتشار حراري جانبي أكثر وضوحا (سهم أبيض) مقارنة بالبيئة الجافة. (ز) ثلث (1/3) اختبارات الشفرة في بيئة رطبة. (H) صورة TG ، الدخان (السهم الأزرق) أكثر وضوحا مقارنة بالبيئة الجافة. اختصار: TG = الحرارية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 8: دراسة تبريد TG باستخدام MTM . (أ) بعد تنشيط واحد ل SED مع الشفرة بأكملها على عضلة الشريط (دائرة الخط المنقط الأصفر) ، لمس بسرعة (حوالي 1 ثانية) السطح المنشط ل SED مع وضع آخر لعضلة الشريط. ( ب) توضح صورة TG درجة حرارة SED مباشرة بعد مغادرة SED من عضلة الحزام مع فتح الشفرة. عندما تكون درجة الحرارة أكثر من 60 درجة مئوية ، ابدأ في تسجيل وقت التبريد حتى تكون أعلى درجة حرارة على الشاشة أقل من 60 درجة مئوية. الاختصارات: TG = حراري ، MTM = مناورة قوية للعضلات ، SED = أجهزة الطاقة الجراحية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. رقم العصب 5 مم ، 2 مم ، حالة السعة حالة السعة العصب 1 مستقر (3) مستقر (3) العصب 2 مستقر (3) مستقر (3) العصب 3 مستقر (3) مستقر (3) LOS ، فقدان الإشارة ؛ الرقم بين قوسين هو عدد الاختبارات الجدول 1: دراسة تنشيط الفيزيولوجيا الكهربية (EP). هذه إحدى نتائج دراسة تنشيط EP. يتم فحص كل مسافة ثلاث مرات حتى يتم تقليل إشارة EMG أو فقدانها. يتم فحص كل SED بثلاثة أعصاب. يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام الجهاز أ (جدول المواد). لا. العصب 5 ثوان ، 2 ثانية ، على الفور دون MTM ، حالة السعة حالة السعة حالة السعة العصب 1 مستقر (3) مستقر (3) لوس (1) العصب 2 مستقر (3) مستقر (3) خسارة 47٪ (2) العصب 3 مستقر (3) مستقر (3) لوس (2) MTM ، مناورة لمس العضلات. LOS ، فقدان الإشارة ؛ الرقم بين قوسين هو عدد الاختبارات الجدول 2: دراسة التبريد الفيزيولوجي الكهربية (EP). هذه إحدى نتائج دراسة تبريد EP. يتم فحص كل مسافة ثلاث مرات حتى يتم تقليل إشارة EMG أو فقدانها. في هذه التجربة ، يتم فحص MTM أيضا. يتم فحص كل SED بثلاثة أعصاب. يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام الجهاز أ (جدول المواد). أقصى درجة حرارة التنشيط (°C) شفرة اختبار 1 اختبار 2 اختبار 4 اختبار 5 الحد الاقصي شفرة كاملة 74.7 73.5 72.3 74.1 77.4 مسافة الانتشار الحراري الجانبي (في البيئة الجافة) (مم) شفرة اختبار 1 اختبار 2 اختبار 4 اختبار 5 الحد الاقصي شفرة كاملة 3.7 5.2 4.9 4.2 5.3 شفرة الثلث 4.2 4.7 4.5 5.0# 5.2# مسافة الانتشار الحراري الجانبي (في البيئة الرطبة) (مم) شفرة اختبار 1 اختبار 2 اختبار 4 اختبار 5 الحد الاقصي شفرة كاملة 5.2*# 4.3# 6.7 4.6# 6.7*# شفرة الثلث 3.9*# 4.5# 5.1# 5.7*# 5.7*# * مع الدخان. # مع الرش الجدول 3: دراسة تنشيط التصوير الحراري (TG). هذه إحدى نتائج دراسة تنشيط TG. يتم فحص كل تنشيط خمس مرات تحت الكاميرا. يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام الجهاز أ (جدول المواد). الحد الأدنى لوقت التبريد (إلى 60 درجة مئوية) بدون MTM (s) اختبار 1 اختبار 2 اختبار 3 اختبار 4 اختبار 5 6 5 5 6 6 درجة حرارة الشفرة بعد MTM (°C) اختبار 1 اختبار 2 اختبار 3 اختبار 4 اختبار 5 66.4 44.7 65.3 61.5 51.8 الحد الأدنى لوقت التبريد (إلى 60 درجة مئوية) مع MTM (s) اختبار 1 اختبار 2 اختبار 3 اختبار 4 اختبار 5 2 – 2 1 – الجدول 4: دراسة التبريد الحراري (TG). هذه إحدى نتائج دراسة تبريد TG. يتم فحص كل تنشيط خمس مرات تحت الكاميرا ويتم تسجيل وقت التبريد. يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام الجهاز أ (جدول المواد). معلمات السلامة EP الجهاز أ مسافة التنشيط 2 مم وقت التبريد 2 دولار معلمات السلامة TG الجهاز أ درجة حرارة التنشيط @ 77.4 درجة مئوية مسافة الانتشار الحراري الجانبي الحالة الجافة: شفرة كاملة (شفرة ثالثة) 5.3 مم (5.2 # مم) الحالة الرطبة: شفرة كاملة (شفرة ثالثة) 6.7 مم* # (5.7*# مم) وقت التبريد بدون MTM 6 ثانية مع MTM (درجة حرارة الشفرة بعد MTM) 2 ثانية (66.4 درجة مئوية) $ لا يوجد فقدان لإشارة EMG بعد استخدام MTM لتبريد SEDs ؛ @ مع شفرة كاملة في بيئة جافة. * مع الدخان. # مع الرش. MTM ، مناورة لمس العضلات الجدول 5: معلمات السلامة الكهربية (EP) والحرارية (TG). دمج الجدول معلمات أمان EP و TG التي تم تقييمها في هذه الدراسة. يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام الجهاز أ (جدول المواد).
Discussion
يعتمد تطوير اضطرابات الغدة الدرقية على توقع جراحي الغدة الدرقية لتحقيق إرقاء فعال أثناء جراحة الغدة الدرقية. ومع ذلك ، فإن ارتفاع درجة الحرارة الناتجة عن SED هو عامل خطر لا يمكن تجاهله. عندما يصبح استخدام SED أكثر شيوعا ، ستصبح الإصابة الحرارية للأعصاب أكثر شيوعا أيضا. لذلك ، تقع على عاتق جراحي الغدة الدرقية الذين يستخدمون SED لفهم كيفية تشغيل المعدات بأمان. ومع ذلك ، لا ينصح بالتحقق من معايير السلامة من خلال التجربة والخطأ بشكل متكرر في البشر ؛ لذلك ، تم عرض قيمة التجارب على الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري وجود عملية موحدة لتأهيل وتحديد التأثيرات الحرارية المحتملة ل SEDs15,17 لتزويد جراحي الغدة الدرقية بإرشادات لإجراء العمليات بأمان.
في هذه الدراسة ، تتطلب عدة خطوات مزيدا من الاهتمام. في دراسات الفيزيولوجيا الكهربائية ، يمكن أن تتداخل عوامل الحصار العصبي العضلي مع إشارات EMG أثناء المراقبة العصبية ولم يتم استخدامها أثناء تحريض التخدير والصيانة. في دراسات TG ، يجب إزالة مصادر الحرارة بخلاف اختبارات SED. عندما يتعذر إزالة مصادر الحرارة (على سبيل المثال ، منطقة التنشيط لدراسة التبريد أو عضلة الحزام بعد MTM) ، فمن الضروري سد مصادر الحرارة غير المختبرة بالشاش. في دراسات TG ، يجب التأكد من أن درجة حرارة SEDs قبل التنشيط ضمن درجة الحرارة المرجعية الخلفية (25 ± 2 درجة مئوية) ، وإلا ، يجب اتخاذ إجراء تبريد ، ويجب تحديد الشفرة لتكون جافة قبل بدء التجربة.
ساهمت العديد من الدراسات السابقة في تعريف EP15،37،38،39،40،41،42،43 و TG 31،32 معلمات السلامة لمختلف SEDs في دراسات التنشيط والتبريد في نماذج جراحة الغدة الدرقية الخنازير المختلفة. لا يدمج البروتوكول الحالي التجربة السابقة فحسب ، بل يعمل أيضا على تحسين العملية وتوحيدها. في دراسة الفيزيولوجيا الكهربائية ، بمجرد تنشيط SED دون مسافة حرجة آمنة أو وقت تبريد آمن ، واجهت الأعصاب إصابة سريعة لا رجعة فيها. في دراسة TG ، لاحظنا حقل متساوي الحرارة 60 درجة مئوية وإنتاج الدخان / الرش. يمكن للجراحين فهم أنماط الانتشار الحراري بشكل أفضل في بيئات التنشيط المختلفة ونطاقات الإمساك المختلفة.
هذه الدراسة لا تزال لديها بعض القيود. أولا ، درجة الحرارة في البيئة ليست هي نفسها كما في غرفة الجراحة ، ودرجة حرارة الخنزير الصغير ليست هي نفسها درجة حرارة جسم الإنسان. ثانيا ، قد لا تكون نتائج نموذج الخنازير قابلة للتطبيق على جميع الممارسات السريرية البشرية ؛ لا توفر الدراسة التجريبية على الحيوانات للجراحين معلومات SED التي لا يمكن الحصول عليها من البشر فحسب ، بل تعمل أيضا كمنصة بحثية قيمة لإنشاء معلومات الإصابة الحرارية ل SEDs المطورة حديثا في المستقبل. يمكن أن تساعد هذه المعلومات الجراحين في اختيار الأدوات والاستراتيجيات الجراحية التي يمكن أن تقلل من الإصابة الحرارية أثناء جراحة الغدة الدرقية والغدة الجار درقية.
توضح هذه المقالة الإجراء القياسي لاستخدام التجارب على الحيوانات حتى يتمكن جراحو الغدة الدرقية من اكتساب فهم أكثر شمولا ل (1) مسافة التنشيط الآمنة ووقت التبريد ل SEDs ، (2) درجة الحرارة القصوى الناتجة عن تنشيط SEDs ، و (3) الانتشار الحراري الجانبي غير المنتظم والدخان / الرش ، مما قد يؤدي إلى إصابة العصب.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذه الدراسة بمنح من مستشفى جامعة كاوشيونغ الطبية ، وجامعة كاوشيونغ الطبية (KMUH109-9M44) ، ومستشفى كاوشيونغ البلدي سياوغانغ / منح مركز أبحاث جامعة كاوشيونغ الطبية (KMHK-DK (C) 110009 ، I-109-04 ، H-109-05 ، I-108-02) ، ووزارة العلوم والتكنولوجيا (MOST 109-2628-B-037-014 ، MOST 110-2314-B-037-104-MY2 ، MOST 110-2314-B-037-120) ، تايوان.
Materials
| Automatic periodic stimulation (APS) | Medtronic, Jacksonville, FL | 2.0 mm | |
| Advanced bipolar surgical energy devices(SEDs) | Medtronic, Minneapolis, MN | LigaSure Exact Dissector (Device A) | Generator: Valleylab LS10 energy platform Power setting: Default |
| Bipolar electrocautery | Generator: ForceTriad energy platform Power setting: 30 watts |
||
| Duroc-Landrace pigs | 3–4 months old; weighing 18–30 kg | ||
| Electromyography (EMG) Endotracheal tube (ETT) | Medtronic, Jacksonville, FL | #6 NIM Standard Tube | Recording electrodes |
| Ferromagnetic SEDs | Domain Surgical, Salt Lake City, Utah | FMwand, and Fmsealer | Generator: FMX G1 Generator Power setting: FMwand (Max 45); FMsealer (Max 3) |
| Hybrid SEDs (Ultrasonic and Advance bipolar SEDs) |
Olympus Co Inc, Tokyo, Japan | Thunderbeat | Generator: Thunderbeat generator ESG USG 400 Power setting: SEAL&CUT mode (Level 1); SEAL mode (Level 3) |
| Monopolar electrocautery | Generator: ForceTriad energy platform Power setting: 15 watts |
||
| Nerve Integrity Monitoring (NIM) system | Medtronic, Jacksonville, FL | NIM 3.0 | Intraoperative neuromonitoring (IONM) equipment |
| Sevoflurane | 1% to 2% for anesthesia maintenance | ||
| Tiletamine/Zolazepam | 2 mg/kg for anesthesia induction | ||
| Thermal imaging camera | Ezo Corp., Taiwan | Thermal camera D4A (384×288 pixels) | Thermal image recording equioments |
| Ultrasonic SEDs | Ethicon, Johnson and Johnson, Cincinnati, OH | Harmonic Focus+ | Generator: Ethicon Endo-Surgery Generator G11 Power setting: Level 5 |
| Ultrasonic SEDs | Medtronic, Minneapolis, MN | Sonicision | Generator: Sonicision Reusable Generator Power setting: maximum power mode (55 kHz) |
References
- Wang, J. J., et al. Improving voice outcomes after thyroid surgery – review of safety parameters for using energy-based devices near the recurrent laryngeal nerve. Front Endocrinol. 12, 793431 (2021).
- Cakabay, B., et al. LigaSure versus clamp-and-tie in thyroidectomy: a single-center experience. Advances in Therapy. 26 (11), 1035-1041 (2009).
- Chiang, F. Y., et al. Comparison of hypocalcemia rates between LigaSure and clamp-and-tie hemostatic technique in total thyroidectomies. Head & Neck. 41 (10), 3677-3683 (2019).
- Liu, C. -. H., et al. Comparison of surgical complications rates between LigaSure small jaw and clamp-and-tie hemostatic technique in 1,000 neuro-monitored thyroidectomies. Frontiers in Endocrinology. 12, 313 (2021).
- Moran, K., et al. Energy vessel sealant devices are associated with decreased risk of neck hematoma after thyroid surgery. Updates in Surgery. 72 (4), 1135-1141 (2020).
- Pacilli, M., et al. Energy based vessel sealing devices in thyroid surgery: a systematic review to clarify the relationship with recurrent laryngeal nerve injuries. Medicina. 56 (12), 651 (2020).
- Garas, G., et al. Which hemostatic device in thyroid surgery? A network meta-analysis of surgical technologies. Thyroid. 23 (9), 1138-1150 (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).
- Wu, C. -. W., et al. Intraoperative neural monitoring in thyroid surgery: lessons learned from animal studies. Gland Surgery. 5 (5), 473-480 (2016).
- 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. Recurrent laryngeal nerve (RLN) injury in thyroid surgery: lessons learned from the intraoperative neural monitoring (IONM). International Journal of Head and Neck Science. 1 (1), 19-26 (2017).
- Dionigi, G., et al. Recurrent laryngeal nerve injury in video-assisted thyroidectomy: lessons learned from neuromonitoring. Surg Endosc. 26 (9), 2601-2608 (2012).
- Dionigi, G. Energy based devices and recurrent laryngeal nerve injury: the need for safer instruments. Langenbeck’s Archives of Surgery. 394 (3), 579-580 (2009).
- Kern, K. A. Medicolegal analysis of errors in diagnosis and treatment of surgical endocrine disease. Surgery. 114 (6), 1167-1174 (1993).
- Wu, C. W., et al. Intra-operative neural monitoring of thyroid surgery in a porcine model. Journal of Visualized Experiments. (144), e57919 (2019).
- 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).
- Dionigi, G., et al. Safety of energy based devices for hemostasis in thyroid surgery. Gland Surgery. 5 (5), 490 (2016).
- Björck, G., et al. New animal model for assessment of functional laryngeal motor innervation. Ann Otol Rhinol Laryngol. 121 (10), 695-699 (2012).
- Wu, C. W., et al. Feasibility of intraoperative neuromonitoring during thyroid surgery using transcartilage surface recording electrodes. Thyroid. 28 (11), 1508-1516 (2018).
- Wu, C. W., et al. Transcutaneous recording during intraoperative neuromonitoring in thyroid surgery. Thyroid. 28 (11), 1500-1507 (2018).
- 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).
- Randolph, G. W., et al. Electrophysiologic recurrent laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: international standards guideline statement. Laryngoscope. 121, 1-16 (2011).
- Wu, C. -. W., et al. Informed consent for intraoperative neural monitoring in thyroid and parathyroid surgery – consensus statement of the International Neural Monitoring Study Group. Frontiers in Endocrinology. 12 (1598), (2021).
- 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).
- Wu, C. W., et al. International neuromonitoring study group guidelines 2018: Part II: Optimal recurrent laryngeal nerve management for invasive thyroid cancer-incorporation of surgical, laryngeal, and neural electrophysiologic data. Laryngoscope. 128, 18-27 (2018).
- Schneider, R., et al. International neural monitoring study group guideline 2018 part I: Staging bilateral thyroid surgery with monitoring loss of signal. Laryngoscope. 128, 1-17 (2018).
- Wu, C. W., et al. Training courses in laryngeal nerve monitoring in thyroid and parathyroid surgery-The INMSG Consensus Statement. Frontiers in Endocrinology. 12, 705346 (2021).
- Dionigi, G., et al. Continuous monitoring of the recurrent laryngeal nerve in thyroid surgery: a critical appraisal. International Journal of Surgery. 11, 44-46 (2013).
- Schneider, R., et al. A new anchor electrode design for continuous neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve by vagal nerve stimulations. Langenbecks Archives of Surgery. 394 (5), 903-910 (2009).
- Sinclair, C. F., et al. Clarifying optimal outcome measures in intermittent and continuous laryngeal neuromonitoring. Head & Neck. 44 (2), 460-471 (2021).
- Hayami, M., et al. Steam induced by the activation of energy devices under a wet condition may cause thermal injury. Surgical Endoscopy. 34 (5), 2295-2302 (2020).
- Hayami, M., et al. Lateral thermal spread induced by energy devices: a porcine model to evaluate the influence on the recurrent laryngeal nerve. Sure Endosc. 33 (12), 4153-4163 (2019).
- Smith, C. T., Zarebczan, B., Alhefdhi, A., Chen, H. Infrared thermographic profiles of vessel sealing devices on thyroid parenchyma. Journal of Surgical Research. 170 (1), 64-68 (2011).
- Seehofer, D., et al. Safety and efficacy of new integrated bipolar and ultrasonic scissors compared to conventional laparoscopic 5-mm sealing and cutting instruments. Surgical Endoscopy. 26 (9), 2541-2549 (2012).
- Kim, F. J., et al. Temperature safety profile of laparoscopic devices: Harmonic ACE (ACE), Ligasure V (LV), and plasma trisector (PT). Surgical Endoscopy. 22 (6), 1464-1469 (2008).
- Lin, Y. C., et al. Electrophysiologic monitoring correlates of recurrent laryngeal nerve heat thermal injury in a porcine model. Laryngoscope. 125 (8), 283-290 (2015).
- Chávez, K. V., et al. Safety assessment of the use of ultrasonic energy in the proximity of the recurrent laryngeal nerve in a porcine model. The American Journal of Surgery. 215 (1), 186-190 (2018).
- Wu, C. W., et al. Recurrent laryngeal nerve safety parameters of the H armonic F ocus during thyroid surgery: Porcine model using continuous monitoring. The Laryngoscope. 125 (12), 2838-2845 (2015).
- Huang, T. Y., et al. Safety parameters of ferromagnetic device during thyroid surgery: Porcine model using continuous neuromonitoring. Head Neck. 42 (10), 2931-2940 (2020).
- Dionigi, G., et al. Safety of LigaSure in recurrent laryngeal nerve dissection-porcine model using continuous monitoring. The Laryngoscope. 127 (7), 1724-1729 (2017).
- Huang, T. -. Y., et al. Safety of Ligasure exact dissector in thyroidectomy with continuous neuromonitoring: a porcine model. Gland Surgery. 9 (3), 702 (2020).
- Kim, H. K., Chai, Y. J., Lee, H. Y., Kim, H. Y., Dionigi, G. Comparing the safety of harmonic ACE and ACE+ around the recurrent laryngeal nerve in swine models. Annals of Surgical Treatment Research. 94 (6), 285-290 (2018).
- Kwak, H. Y., et al. Thermal injury of the recurrent laryngeal nerve by THUNDERBEAT during thyroid surgery: findings from continuous intraoperative neuromonitoring in a porcine model. Journal of Surgical Research. 200 (1), 177-182 (2016).
Cite This Article
Tseng, H., Huang, T., Wang, J. J., Lin, Y., Lu, I., Chiang, F., Dionigi, G., Randolph, G. W., Wu, C. Investigation of the Electrophysiological and Thermographic Safety Parameters of Surgical Energy Devices During Thyroid and Parathyroid Surgery in a Porcine Model. J. Vis. Exp. (188), e63732, doi:10.3791/63732 (2022).