La aplicación segura de dispositivos de energía quirúrgica recientemente desarrollados en la cirugía de tiroides / paratiroides atrae la atención de los cirujanos. Los modelos experimentales animales pueden evitar ensayos y errores innecesarios en la cirugía humana. Este informe tiene como objetivo demostrar métodos electrofisiológicos y termográficos para evaluar los parámetros de seguridad de los DEE en la cirugía de tiroides / paratiroides.
En la cirugía de tiroides y paratiroides, los dispositivos de energía quirúrgica (SED) proporcionan una hemostasia más eficiente que la hemostasia convencional de pinza y sujeción en áreas con un suministro rico de sangre. Sin embargo, cuando un SED se activa cerca del nervio laríngeo recurrente (RLN), el calor generado por el SED puede lesionar el nervio irreversiblemente. Para aplicar de manera segura los DEE en la cirugía de tiroides / paratiroides, este artículo presenta estudios experimentales de modelos porcinos para investigar los parámetros de seguridad de activación y enfriamiento de los DEE en procedimientos electrofisiológicos (EP) y termográficos (TG) estandarizados, respectivamente. En los experimentos de parámetros de seguridad EP, se aplica neuromonitorización intraoperatoria continua (C-IONM) para demostrar la función RLN en tiempo real. El estudio de activación de EP evalúa la distancia de activación segura de los SED; el estudio de enfriamiento EP evalúa el tiempo de enfriamiento seguro de los SED. En el experimento de parámetros de seguridad TG, se utiliza una cámara termográfica para registrar el cambio de temperatura después de activar el SED. El estudio de activación de TG evalúa la distancia de propagación térmica lateral después de la activación de SED en un ambiente seco o húmedo y si se generan humo y salpicaduras; el estudio de enfriamiento TG evalúa el tiempo de enfriamiento. Esto ayudará a establecer los parámetros de seguridad de los SED recientemente desarrollados utilizados en la cirugía de tiroides / paratiroides y proporcionará pautas de seguridad para evitar lesiones por RLN y complicaciones relacionadas.
La hemostasia eficiente es un tema muy importante en la cirugía de tiroides y paratiroides. En las últimas décadas, uno de los mayores avances en la cirugía de tiroides y paratiroides ha sido el desarrollo de dispositivos quirúrgicos de energía (SED)1. Los DEE proporcionan una hemostasia más eficiente que la técnica convencional de pinza y amarre en áreas con un rico suministro de sangre, lo que reduce la pérdida de sangre intraoperatoria y el tiempo de operación2, la hipocalcemia postoperatoria3 y el hematoma postoperatorio potencialmente mortal4. En estudios recientes se ha descrito el uso de DEE en el 65,7% de los pacientes con tiroidectomía5, y el uso anual de SED aumenta cada año.
Sin embargo, las DSE no han demostrado ser superiores a las técnicas convencionales en términos de lesión recurrente del nervio laríngeo (RLN) en cirugía tiroidea y paratiroidea 4,6,7. La lesión térmica y la propagación térmica lateral al RLN a menudo ocurren inesperadamente cuando se activa un SED cerca del nervio, y este tipo de lesión suele ser grave e irreversible. En comparación con la tracción mecánica o la lesión del nervio de compresión, la lesión térmica del nervio tiene menos distorsión de la estructura externa pero un daño más severo al endoneuro interno, incluida la vaina de mielina y el axón 8,9,10,11. Este tipo de lesión no sólo experimenta dificultad para recuperar la función normal, sino que también es menos reversible en la secuencia clínica que la lesión por tracción10,12. Además, la lesión térmica es a menudo invisible para el cirujano y puede ser no reconocida en el curso de la cirugía13,14. Por lo tanto, los cirujanos deben considerar los efectos térmicos de SED para evitar la lesión térmica de RLN durante la cirugía de tiroides y paratiroides.
Los modelos porcinos son los más utilizados para la investigación de RLN porque la anatomía y fisiología de los cerdos son muy similares a las de los humanos 15,16,17,18,19,20. El modelo porcino experimental permite un fácil manejo, está ampliamente disponible y es rentable9. Para información electrofisiológica (EP), la neuromonitorización intraoperatoria (IONM) es útil para detectar mecanismos de lesión nerviosa y predecir la función postoperatoria de las cuerdas vocales 21,22,23,24,25,26,27. Además, la IONM continua (CIONM) permite la detección temprana de lesión nerviosa después de procedimientos de alto riesgo, ya que puede retroalimentar inmediatamente la función nerviosa mediante el uso de estimulación vagal repetitiva28,29,30. Los estudios sobre la activación y el enfriamiento de EP pueden determinar la distancia de activación segura de SED desde el RLN y el tiempo de enfriamiento seguro después de la activación de SED antes de contactar con el RLN. Para obtener información termográfica, una cámara termográfica es útil para evaluar el cambio de temperatura (activación y enfriamiento), y la región hipertérmica se puede visualizar después de las activaciones SED 31,32,33,34,35. En un estudio previo, la lesión térmica de RLN ocurrió cuando la temperatura del tejido alcanzó la temperatura crítica de 60 ° C en el CIONM porcino modelo36. Los estudios sobre la activación y enfriamiento de TG pueden determinar la distancia de propagación térmica lateral, la aparición de humo y salpicaduras, y el cambio de temperatura durante el enfriamiento con o sin la maniobra de toque muscular (MTM). Para aplicar SED de manera segura en cirugía de tiroides / paratiroides, este artículo presenta un estudio experimental de modelo porcino para investigar los parámetros de seguridad de EP y TG de los SED bajo procedimientos estandarizados.
El desarrollo de los SEDs se basa en la expectativa de los cirujanos de tiroides de lograr una hemostasia efectiva durante la cirugía de tiroides. Sin embargo, la alta temperatura generada por SED es un factor de riesgo que no se puede ignorar. A medida que el uso de SED se vuelve más común, la lesión térmica de los nervios también se volverá más común. Por lo tanto, es responsabilidad de los cirujanos de tiroides que usan SED comprender cómo operar el equipo de manera segura. Sin embargo, no es aconsejable verificar los parámetros de seguridad a través de prueba y error repetidamente en humanos; Por lo tanto, se ha demostrado el valor de los experimentos con animales. Además, es necesario un proceso estandarizado para calificar y cuantificar los posibles efectos térmicos de los EDE15,17 para proporcionar al máximo a los cirujanos de tiroides pautas para realizar operaciones de manera segura.
En este estudio, varios pasos requieren más atención. En los estudios de electrofisioterapia, los agentes de bloqueo neuromuscular podrían interferir con las señales de EMG durante la monitorización neural y no se utilizaron durante la inducción y el mantenimiento de la anestesia. En los estudios TG, deben eliminarse las fuentes de calor distintas de las pruebas SED. Cuando las fuentes de calor no se pueden eliminar (por ejemplo, el área de activación para el estudio de enfriamiento o el músculo de la correa después de MTM), es necesario bloquear las fuentes de calor no probadas con una gasa. En los estudios TG, se debe confirmar que la temperatura de los DEE antes de la activación está dentro de la temperatura de referencia de fondo (25 ± 2 °C), de lo contrario, se debe tomar una medida de enfriamiento y se debe determinar que la cuchilla está seca antes de comenzar el experimento.
Varios estudios previos han contribuido a la definición de los parámetros de seguridad EP 15,37,38,39,40,41,42,43 y TG 31,32 de varios SED en estudios de activación y enfriamiento en varios modelos de cirugía tiroidea porcina. El protocolo actual no solo integra la experiencia pasada, sino que también optimiza y estandariza aún más el proceso. En el estudio EP, una vez que SED se activó sin una distancia crítica segura o un tiempo de enfriamiento seguro, los nervios enfrentaron lesiones irreversibles y rápidas. En el estudio TG, observamos el campo isotérmico de 60 °C y la producción de humo/salpicaduras. Los cirujanos pueden comprender mejor los patrones de propagación térmica en diferentes entornos de activación y diferentes rangos de agarre.
Este estudio todavía tiene algunas limitaciones. Primero, la temperatura en el ambiente no es la misma que en la sala de cirugía, y la temperatura del lechón no es la misma que la temperatura corporal de un humano. En segundo lugar, los resultados del modelo porcino pueden no ser aplicables a todas las prácticas clínicas humanas; El estudio experimental en animales no solo proporciona a los cirujanos información SED que no se puede obtener de los humanos, sino que también sirve como una valiosa plataforma de investigación para establecer información sobre lesiones térmicas para los SE recientemente desarrollados en el futuro. Esta información puede ayudar a los cirujanos a elegir instrumentos y estrategias quirúrgicas que puedan reducir la lesión térmica durante la cirugía de tiroides y paratiroides.
Este artículo demuestra el procedimiento estándar para usar experimentos con animales para que los cirujanos de tiroides puedan obtener una comprensión más completa de (1) la distancia de activación segura y el tiempo de enfriamiento para los SED, (2) la temperatura máxima generada por la activación de los SED, y (3) la propagación térmica lateral irregular y el humo / salpicaduras, que pueden dañar potencialmente el nervio.
The authors have nothing to disclose.
Este estudio fue apoyado por subvenciones del Hospital Universitario Médico de Kaohsiung, la Universidad Médica de Kaohsiung (KMUH109-9M44), el Hospital Municipal de Siaogang de Kaohsiung / Centro de Investigación de la Universidad Médica de Kaohsiung (KMHK-DK (C)110009, I-109-04, H-109-05, I-108-02) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST 109-2628-B-037-014, MOST 110-2314-B-037-104-MY2, MOST 110-2314-B-037-120), Taiwán.
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 |
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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 |
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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) |