JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Türkçe

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Tiroid ve Paratiroid Cerrahisi Sırasında Cerrahi Enerji Cihazlarının Elektrofizyolojik ve Termografik Güvenlik Parametrelerinin Bir Domuz Modelinde İncelenmesi

Published: October 13, 2022
doi:
10.3791/63732
, , , , , , , ,
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

Tiroid/paratiroid cerrahisinde yeni geliştirilen cerrahi enerji cihazlarının güvenli bir şekilde uygulanması cerrahların dikkatini çekmektedir. Hayvan deney modelleri, insan cerrahisinde gereksiz denemeleri ve hataları önleyebilir. Bu yazının amacı, tiroid/paratiroid cerrahisinde SED’lerin güvenlik parametrelerini değerlendirmek için elektrofizyolojik ve termografik yöntemleri göstermektedir.

Abstract

Tiroid ve paratiroid cerrahisinde, cerrahi enerji cihazları (SED’ler), zengin kan kaynağına sahip bölgelerde geleneksel kelepçe ve bağ hemostazından daha etkili hemostaz sağlar. Bununla birlikte, rekürren laringeal sinirin (RLN) yakınında bir SED aktive edildiğinde, SED tarafından üretilen ısı sinire geri dönüşümsüz olarak zarar verebilir. Bu makalede, tiroid/paratiroid cerrahisinde SED’lerin güvenli bir şekilde uygulanması için, sırasıyla standartlaştırılmış elektrofizyolojik (EP) ve termografik (TG) prosedürlerde SED’lerin aktivasyon ve soğutma güvenliği parametrelerini araştırmak için deneysel domuz modeli çalışmaları tanıtılmaktadır. EP güvenlik parametresi deneylerinde, RLN fonksiyonunu gerçek zamanlı olarak göstermek için sürekli intraoperatif nöromonitörizasyon (C-IONM) uygulanır. EP aktivasyon çalışması, SED’lerin güvenli aktivasyon mesafesini değerlendirir; EP soğutma çalışması, SED’lerin güvenli soğutma süresini değerlendirir. TG güvenlik parametresi deneyinde, SED’yi etkinleştirdikten sonra sıcaklık değişimini kaydetmek için bir termal görüntüleme kamerası kullanılır. TG aktivasyon çalışması, kuru veya nemli bir ortamda SED aktivasyonundan sonra yanal termal yayılma mesafesini ve duman ve sıçramanın oluşup oluşmadığını değerlendirir; TG soğutma çalışması soğutma süresini değerlendirir. Bu, tiroid / paratiroid cerrahisinde kullanılan yeni geliştirilen SED’lerin güvenlik parametrelerinin belirlenmesine yardımcı olacak ve RLN yaralanmasını ve ilgili komplikasyonları önlemek için güvenlik kılavuzları sağlayacaktır.

Introduction

Etkin hemostaz tiroid ve paratiroid cerrahisinde çok önemli bir konudur. Son yıllarda, tiroid ve paratiroid cerrahisindeki en önemli gelişmelerden biri, cerrahi enerji cihazlarının (SED’ler) geliştirilmesi olmuştur1. SED’ler, yoğun kan dolaşımına sahip bölgelerde konvansiyonel kelepçe ve bağ tekniğinden daha etkili hemostaz sağlar, bu da intraoperatif kan kaybını ve ameliyat süresiniazaltır 2, postoperatif hipokalsemi3 ve hayatı tehdit eden postoperatif hematom4. Son çalışmalarda SED’lerin tiroidektomi hastalarının %65,7’sinde kullanıldığı bildirilmektedir5 ve yıllık SED kullanımı her yıl artmaktadır.

Ancak tiroid ve paratiroid cerrahisinde rekürren laringeal sinir (RLS) hasarı açısından SED’lerin konvansiyonel tekniklerden üstünlüğü kanıtlanmamıştır 4,6,7. Termal yaralanma ve RLS’ye yanal termal yayılma genellikle sinirin yakınında bir SED aktive edildiğinde beklenmedik bir şekilde ortaya çıkar ve bu tür yaralanmalar genellikle ciddi ve geri dönüşümsüzdür. Mekanik traksiyon veya kompresyon siniri hasarı ile karşılaştırıldığında, termal olarak sinir hasarı dış yapının daha az bozulmasına neden olur, ancak miyelin kılıfı ve akson 8,9,10,11 dahil olmak üzere iç endonöroyumda daha ciddi hasara sahiptir. Bu tür yaralanmalar sadece normal fonksiyonun geri kazanılmasında zorluk çekmekle kalmaz, aynı zamanda klinik sekansta traksiyon yaralanmasından daha az geri dönüşümlüdür10,12. Ek olarak, termal yaralanma genellikle cerrah için görünmezdir ve ameliyat sırasında tanınmayabilir13,14. Bu nedenle, cerrahlar tiroid ve paratiroid cerrahisi sırasında RLN termal yaralanmasını önlemek için SED’nin termal etkilerini göz önünde bulundurmalıdır.

Domuz modelleri en yaygın olarak RLN araştırmaları için kullanılır, çünkü domuzların anatomisi ve fizyolojisi insanlarınkine çok benzerdir 15,16,17,18,19,20. Deneysel domuz modeli kolay kullanım sağlar, yaygın olarak bulunur ve uygun maliyetlidir9. Elektrofizyolojik (EP) bilgi için, intraoperatif nöromonitörizasyon (IONM), sinir hasarının mekanizmalarını saptamak ve postoperatif vokal kord fonksiyonunu tahmin etmek için yararlıdır 21,22,23,24,25,26,27. Addirional olarak, sürekli IONM (CIONM), yüksek riskli prosedürlerden sonra sinir hasarının erken tespitini sağlar, çünkü tekrarlayan vagal stimülasyon28,29,30 kullanarak sinir fonksiyonu için hemen geri bildirim yapabilir. EP aktivasyonu ve soğutması üzerine yapılan çalışmalar, RLN ile temas etmeden önce RLN’den güvenli SED aktivasyon mesafesini ve SED aktivasyonundan sonra güvenli soğutma süresini belirleyebilir. Termografik bilgi için, bir termal görüntüleme kamerası sıcaklık değişimini (aktivasyon ve soğutma) değerlendirmek için yararlıdır ve hipertermal bölge SED aktivasyonlarından sonra görselleştirilebilir 31,32,33,34,35. Önceki bir çalışmada, RLN termal hasarı, domuz CIONM model36’da doku sıcaklığı 60 ° C’lik kritik sıcaklığa ulaştığında meydana geldi. TG aktivasyonu ve soğutması üzerine yapılan çalışmalar, yanal termal yayılma mesafesini, duman ve sıçrama oluşumunu ve kas dokunma manevrası (MTM) ile veya kas dokunma manevrası (MTM) olmadan soğutma sırasındaki sıcaklık değişimini belirleyebilir. Tiroid/paratiroid cerrahisinde SED’yi güvenli bir şekilde uygulamak için, bu makalede SED’lerin EP ve TG güvenlik parametrelerini standartlaştırılmış prosedürler altında araştırmak için deneysel bir domuz modeli çalışması tanıtılmaktadır.

Protocol

Hayvan deneyleri, Tayvan’daki Kaohsiung Tıp Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır (protokol no: IACUC-110082). 1. Hayvan hazırlama ve anestezi Domuz seçimi için koşullar: 3 ila 4 aylıkken ve 18 ila 30 kg ağırlığındaki Duroc-Landrace domuzlarını seçin. Deneyden önce hazırlık: Domuzları anesteziden önce 8 saat yiyeceksiz ve 2 saat susuz olarak oruç tutun. Anestezi indüksiyonu: Ameliyattan 30 dakika önce kas içi yolla 2 mg/kg Tiletamin/Zolazepam uygulayınNOT: Anestezi indüksiyonu sırasında nöromüsküler blok ajanlar kullanılmadı. Endotrakeal tüp seçimi: Klinik olarak rutin olarak kullanılan şekilde 6.0 mm’lik ticari elektromiyografi (EMG) endotrakeal tüp (kayıt elektrotları) kullanın. Entübasyon: Anestezi uzmanının kayıt elektrotlarını yüzüstü pozisyonda doğrudan laringoskopi yardımıyla entübe etmesine izin verin. Bu çalışmada, endotrakeal tüp, uygun tüp lokalizasyonunu sağlamak için end-tidal karbondioksit (etCO2) monitörizasyonu ve göğüs oskültasyonu ile 24 cm’de sabitlendi. Anestezi bakımı: Domuzu sırt üstü konumlandırın, boynu uzatın ve endotrakeal tüpü sabitleyin. Gelgit hacmini 8 ila 12 mL / kg’a ve dakikada 15 ila 20 nefes solunum hızına ayarlayın. Genel anestezi bakımı için% 1 ila% 2 sevofluran kullanın.NOT: Anestezi bakımı sırasında nöromüsküler blok ajanlar kullanılmadı. Deney sırasında, hayvanın çekirdek vücut sıcaklığının sürekli izlenmesine ek olarak, deney sıcaklığının uygun bir aralıkta olmasını sağlamak önemlidir. Hayvan vücut ısısında bir düşüş yaşarsa, sıcak bir battaniye gibi acil termal destek sağlanmalıdır. 2. Hayvan operasyonu (Şekil 1 ve Şekil 2) Cerrahi anestezi düzlemini doğrulayın. Cilt kesisi: Sternumun 1 cm yukarısında deriye 15 cm enine servikal kesi yapın (Şekil 1A). Subplastismal flebi hyoid kemik seviyesine yükseltin. Kayış kaslarını orta hat yaklaşımı ile ayırın ve tiroid kıkırdağı, krikoid kıkırdak, trakea halkaları ve tiroid bezini görselleştirmek için yanal olarak geri çekin.NOT: TG çalışmaları için kayış kaslarının kenarlarının dikkatli ve düzgün bir şekilde diseke edilmesi gerekir. Maruziyetten sonra, sternokleidomastoid kasları (SCM’ler) iki taraflı olarak diseke edin (Şekil 1B).NOT: EP çalışmaları için SCM’lerin kenarlarının dikkatli ve düzgün bir şekilde diseke edilmesi gerekir. Rekürren laringeal sinirleri (RLN’ler) ve vagus sinirlerini (VN’ler) iki taraflı olarak tanımlayın, açığa çıkarın ve diseke edin (Şekil 2).NOT: IONM bu adımda yardımcı olabilir. Adım 4 ve adım 5’i takip eden EP ve TG çalışmalarının deneylerini gerçekleştirin. Tüm deneyi tamamladıktan sonra, domuz yavrularını% 4 -% 6 sevofluran altında tutun ve aşırı dozda Tiletamin / Zolazepam (6 mg / kg) ile insancıl olarak ötenazi yapın. 3. Cerrahi enerji cihazları (SED) bilgileri ve ayarları SED’lerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakınız.NOT: Bu çalışmada EP ve TG çalışmalarını göstermek için Gelişmiş bipolar SED’ler (Cihaz A olarak anılır) kullanılmıştır. 4. Elektrofizyolojik (EP) çalışma Sürekli IONM ayarı (Şekil 3)NOT: Kayıt elektrotlarının adım 1.5’te belirtildiği gibi entübe edildiğinden emin olun.Zemin elektrotlarını cerrahi kesi yarasının dışına takın. Uyarıcı elektrotları takın: VN’nin bir tarafına 2,0 mm otomatik periyodik stimülasyon (APS) elektrodu takın. Ara bağlantı kutusundaki tüm elektrotları bağlayın ve ara bağlantı kutusunun izleme sistemine (Sinir Bütünlüğü İzleme sistemi) bağlı olduğunu ve izleme sisteminin gücünün açık olduğunu kontrol edin (Şekil 3A). İzleme sisteminin elektrotların doğru şekilde bağlandığını gösterdiğini onaylayın. İzleme sayfasını seçin ve Gelişmiş Ayarlar’a tıklayın. APS Stimülasyonu’nu yavaş hız için 1/dak, hızlı hız için 1/s ve Alarm Limitleri’ni genlikler için ve 2000 μV, gecikme süresi için olarak ayarlamak için APS’ye tıklayın. Ardından ayarları tamamlamak için Tamam’a tıklayın.NOT: Diğer sütunların ayarı deneyciye bağlıdır. Olaylar sütununda Olay Yakalama’ya tıklayın ve olay eşiğini 100 μV olarak ayarlayın.NOT: Şekil 3B , 4.1.5-4.1.7 protokol adımlarını göstermektedir. Vagus APS Stim sütununu bulun ve stimülasyon akımını 1,0 mA’ya ayarlayın. Taban Çizgisi’ne tıklayın; Ekranın sağ tarafında APS Taban Çizgisi Oluşturma adlı yeni bir pencere görünecektir. Oturum başlığını ve oturum yorumlarını girin. Test edilecek kanalı seçin ve sistem otomatik olarak 20 kez ölçmeye başlayacaktır. Temel genlik ve gecikme süresi otomatik olarak hesaplanır ve gösterilir. Taban çizgisi doğruysa Kabul Et’e tıklayın.NOT: Şekil 3C , 4.1.8-4.1.9 protokol adımlarını göstermektedir. Bir test başlatmak için Vagus APS Stim sütunundaki Hızlı İleri Sarma simgesine tıklayın. Her EP deneyinden sonra, kayıtları durdurmak için Darbe simgesine tıklayın. Raporlar sayfasını seçin ve dosyayı USB’ye kaydetmek için rapor çıktı biçimini ayarlayın.NOT: Örnek C-IONM raporu Şekil 3D’de gösterilmiştir. EP aktivasyon çalışması (Şekil 4)Bir denemeye başlamadan önce deneysel yönergeler geliştirin.NOT: Şekil 4A , SED özelliklerine göre ayarlanabilen ortak bir EP aktivasyon etüdü protokolü örneğini göstermektedir. Aktivasyon döngüleri olan bazı cihazlar için, tek aktivasyon süresi, çoğunlukla 2-4 s arasında değişen tek bir aktivasyon döngüsüdür. Çoğu SED’nin bir aktivasyon döngüsü yoktur ve tek aktivasyon süresi 3 sn’dir. 5 mm’de aktivasyon mesafesi testleri:SED’yi yumuşak dokuya RLN’den 5 mm mesafede uygulayın ve SED’yi (tek aktivasyon) etkinleştirin. EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı aktivasyon mesafesinde üç kez çalışın.NOT: Şekil 4B , aktivasyon mesafesi testini 5 mm’de göstermektedir. 2 mm’de aktivasyon mesafesi testleri:SED’yi RLS’ye yakın yumuşak dokuya 1 mm mesafeden uygulayın ve SED’yi (tek aktivasyon) etkinleştirin. EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı aktivasyon mesafesinde üç kez çalışın. 1 mm’de aktivasyon mesafesi testleri:SED’yi yumuşak dokuya RLN’den 1 mm mesafede uygulayın ve SED’yi (tek aktivasyon) etkinleştirin. EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı aktivasyon mesafesinde üç kez çalışın 4.2.2-4.2.4 adımları sırasında EMG genliğinde önemli bir azalma gözlenirse, RLN deneyini durdurun. Yaralanmanın geri dönüşümlü olup olmadığını belirlemek için gerçek zamanlı EMG’yi 20-60 dakika boyunca sürekli olarak kaydedin. (Şekil 4C) Deneysel sonuçları tablo olarak manuel olarak kaydedin (Tablo 1). EP soğutma çalışması (Şekil 5)Bir denemeye başlamadan önce deneysel yönergeler geliştirin.NOT: Şekil 5A , SED özelliklerine göre ayarlanabilen ortak bir EP soğutma etüdü protokolü örneğini göstermektedir. 5 saniyelik soğutma süresi testleri:SCM kasına SED tek aktivasyonu uygulayın. 5 sn bekledikten ve soğuduktan sonra RLN’ye SED’nin ucuyla dokunun. EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı soğutma süresinde üç kez çalışın. 2 s’lik soğutma süresi testleri:SCM kasına SED tek aktivasyonu uygulayın. 2 s bekledikten ve soğuduktan sonra RLN’ye SED’nin ucuyla dokunun. EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı soğutma süresinde üç kez çalışın.NOT: Şekil 5B , 2 s’lik soğutma süresi testini göstermektedir. Kas dokunma manevrası (MTM) testleriyle hemen devam edin:SCM kasına SED tek aktivasyonu uygulayın. SED’nin aktif yüzeyine SCM’nin başka bir konumuyla hızlıca dokunun (yaklaşık 1 sn) (MTM, Şekil 5C). MTM’den hemen sonra RLN’ye SED’nin ucuyla dokunun ve EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı soğutma süresinde üç kez çalışın. Kas dokunma manevrası (MTM) testleri olmadan hemen devam edin:SCM kasına SED tek aktivasyonu uygulayın. MTM olmadan RLS’ye SED’nin ucuyla hemen dokunun. EMG değişimini gözlemleyin. Önemli bir EMG genlik değişikliği meydana gelmedikçe aynı soğutma süresini üç kez çalıştırın. EMG genliğinde önemli bir azalma gözlenirse, adım 4.3.6’yı izleyin. EMG genliğinde önemli bir azalma gözlenirse, RLN deneyini durdurun. Ardından, RLN yaralanmasının geri dönüşümlü olup olmadığını belirlemek için gerçek zamanlı EMG yanıtını en az 20 dakika boyunca sürekli olarak izleyin. (Şekil 5D) Deneysel sonuçları tablo olarak manuel olarak kaydedin (Tablo 2). 5. Termografik (TG) çalışma Termal görüntüleme sistemini kurun (Şekil 6).NOT: -20 °C ila 650 °C sıcaklık aralığına kadar sıcaklık hassasiyetine sahip termal görüntüleme kamerası. Görüntü her saniye güncellenir.Fotoğraf makinesini hedef dokudan 50 cm uzağa, deney tablosundan 60°’lik bir açıyla yerleştirin (Şekil 6A).NOT: Bir termal görüntüleme kamerası tarafından ölçülen çalışma alanında, sıcaklık renk skalasına göre görüntülenir. Ekranda en yüksek sıcaklığa sahip konum “+” işareti ile işaretlenir ve karşılık gelen sıcaklık görüntülenir (Şekil 6B) Video Modu’nu seçin ve yakala düğmesine basın.NOT: Termal kamera tarafından izlenen prosedürler sürekli olarak video formatında kaydedilir. TG çalışması için hayvan hazırlığını yapın:Termal görüntüleme kamerasını kullanarak deney alanının arka plan sıcaklığını kaydedin. Arka plan sıcaklığı 25 ± 2 °C aralığında olmalıdır (Şekil 6C). Arka plan sıcaklığı bu aralığı aşarsa laboratuvar klimasının sıcaklığını ayarlayın ve tekrar test edin. SED aktivasyonu için standart kayış kas kalınlığı: Adım 2.3’te açıklandığı gibi kayış kaslarını TG çalışması için hazırlayın. SED aktivasyonu için standart kayış kas kalınlığı 5 mm’dir (Şekil 6D). TG aktivasyon çalışması (Şekil 6 ve Şekil 7)Kuru ortam testleri: Domuz askısı kaslarının yüzeyini kuru gazlı bezle silin.Kuru bir ortamda tüm bıçak testleri (Şekil 7A):SED kullanarak kayış kasını bıçağın tam uzunluğunda kavrayın (Şekil 6E). Maksimum aktivasyon sıcaklığını değerlendirin: Tek bir aktivasyondan sonra, ölçüm sırasında ekranda maksimum sıcaklık gösterilir (Şekil 7B). Yanal termal yayılımı değerlendirin: Tek bir aktivasyondan sonra 60 °C izotermal hattın çapını ölçün. Dumanı ve sıçramayı değerlendirin: Tek bir etkinleştirmeden sonra, ekrandaki en yüksek sıcaklık 60 ° C’yi aştığında, ekrandaki herhangi bir dumanı ve sıçramayı kaydedin. Farklı alanlarda beş ölçümü tekrarlayın.NOT: Maksimum aktivasyon sıcaklığı sadece kuru bir ortamda tüm bıçak testleri ile değerlendirilmiştir. Kuru bir ortamda bıçak testlerinin üçte biri (1/3) (Şekil 7C):SED kullanarak kayış kasını ön 1/3 uzunluğunda bir bıçakla kavrayın (Şekil 6F). Yanal termal yayılımı, dumanı ve sıçramayı (Şekil 7D) adım 5.3.1.1’de açıklandığı gibi değerlendirin. Farklı alanlarda beş ölçümü tekrarlayın. Islak ortam testleri: SED aktivasyonundan hemen önce domuz askısı kaslarını 3 saat boyunca steril suda bekletin.Islak bir ortamda tüm bıçak testleri (Şekil 7E): SED kullanarak kayış kasını bıçağın tam uzunluğunda kavrayın ve adım 5.3.1.1’de açıklandığı gibi yanal termal yayılımı (Şekil 7F), dumanı ve sıçramayı değerlendirin. Farklı alanlarda beş ölçümü tekrarlayın. Islak bir ortamda üçte biri (1/3) testler (Şekil 7G): SED kullanarak kayış kasını ön 1/3 uzunluğunda bir bıçakla kavrayın ve adım 5.3.1.1’de açıklandığı gibi yanal termal yayılımı, dumanı (Şekil 7H) ve sıçramayı değerlendirin. Farklı alanlarda beş ölçümü tekrarlayın. Deneysel sonuçları tablo olarak manuel olarak kaydedin (Tablo 3). TG soğutma çalışması (Şekil 8)Kuru ortam: Domuz askısı kaslarının yüzeyini adım 5.3.1’de olduğu gibi kuru gazlı bezle silin.NOT: TG soğutma çalışmasında, tüm aktivasyonlar tüm bıçak aktivasyonu ile kuru bir ortamda gerçekleştirilmiştir. MTM olmadan minimum soğutma süresini değerlendirin: Tüm bıçak kayış kası üzerinde SED tek aktivasyondan sonra, ekrandaki en yüksek sıcaklık 60 ° C’nin altına düşene kadar soğutma süresini kaydetmeye başlayın. Farklı alanlarda beş ölçümü tekrarlayın.NOT: Tek aktivasyon ve MTM’den sonra SED bıçağının soğutma süresini ve sıcaklığını ölçerken, SED ile aktive edilen kas bölgesini ve MTM ile temas eden kas alanını gazlı bezle örtün, çünkü bu alanlardaki yüksek sıcaklık TG ekranında algılanacak ve gerçekten ölçülecek sıcaklığa müdahale edecektir. MTM’den sonra bıçak sıcaklığını değerlendirin: SED’nin kayış kasının üzerindeki tüm bıçakla tek bir aktivasyonundan sonra, kayış kasının başka bir pozisyonuyla SED’nin aktif yüzeyine hızlı bir şekilde dokunun (~ 1 sn) (Şekil 8A). Ardından, SED’yi bıçak açıkken kayış kasından bıraktıktan hemen sonra sıcaklığını kaydedin (Şekil 8B). MTM ile minimum soğutma süresini değerlendirin: 5.4.3 adımından sonra, sıcaklık 60 ° C’den fazla olduğunda, ekrandaki en yüksek sıcaklık 60 ° C’nin altına düşene kadar soğutma süresini kaydetmeye başlayın. Farklı alanlarda beş ölçümü tekrarlayın. Deneysel sonuçları el ile tablo olarak kaydedin (Tablo 4). 6. Veri yorumlamaları EP ve TG güvenlik parametrelerini duman ve sıçrama işaretli olarak tablo halinde sunun.NOT: Burada, SED’nin EP ve TG güvenlik parametreleri tablo şeklinde sunulmuştur ve duman ve sıçrama sırasıyla * ve # sembolleriyle işaretlenmiştir. EP ve TG çalışmalarında, nihai sonuç Tablo 5’teki gibi maksimum verileri listeler.

Representative Results

Her domuz yavrusu üzerinde hayvan operasyonu yapıldı ve Şekil 1 ve Şekil 2’de gösterildiği gibi anatomik yapılar tanımlandı. Birkaç yapı düzgün bir şekilde diseke edildi (SCM kasları ve kayış kasları) ve Şekil 1 ve Şekil 2’de gösterilen standartlaştırılmış prosedüre göre dikkatlice hazırlandı (RLN’ler ve VN’ler). Bu çalışmada test edilen SED’ler ek tablolarda gösterilmiştir. Protokol bölümünde açıklanan standart prosedürler uygulanarak, SED’lerin güvenlik parametreleri hayvan deneylerinde belirlenebilir. Elektrofizyolojik (EP) çalışmaCIONM üç ana bölümden oluşur: uyarıcı elektrot, kayıt elektrodu ve izleme sistemi (Şekil 3A). CIONM sisteminin kullanılabilir olduğundan emin olduktan sonra, EP çalışması sırasındaki sinyal değişimi iyi bir şekilde belgelenebilir. (Şekil 3D). EP aktivasyon çalışması: EP aktivasyon çalışması protokolleri Şekil 4A’da gösterilmiştir. Güvenli aktivasyon mesafesi, SED’nin önemli EMG genlik değişikliğine neden olmadan bu mesafeden daha büyük bir konumda tek aktivasyonu olarak tanımlanır. EP aktivasyon çalışmasının APS EMG sinyal kayıtları Şekil 4C’de gösterilmiştir. EP aktivasyon çalışmasının deneysel sonuçlarını gösteren bir örnek Tablo 1’de gösterilmiştir. Son yorumlar Tablo 5’te gösterilmiştir. EP soğutma çalışması: EP soğutma etüdü protokolleri Şekil 5A’da gösterilmiştir. Güvenli soğutma süresi, SED’nin tek bir aktivasyonundan sonra, önemli EMG genlik değişikliğine neden olmayacak şekilde bu süreden daha uzun süre soğutma olarak tanımlanır. 1 s’lik MTM, SED’nin tek bir aktivasyonundan hemen sonra gerçekleştirildi, bu da önemli EMG genlik değişikliğinin meydana gelmesine göre SED’nin güvenli veya güvensiz olup olmadığını belirledi. EP aktivasyon çalışmasının APS EMG sinyal kayıtları Şekil 5D’de gösterilmiştir. EP soğutma çalışmasının deneysel sonuçlarını gösteren bir örnek Tablo 2’de gösterilmiştir. Son yorumlar Tablo 5’te gösterilmiştir. Termografik (TG) çalışmaStandartlaştırılmış termal görüntüleme sistemi ayarı Şekil 6A’da gösterilmiştir. Sıcaklık göstergeleri, en yüksek sıcaklık işareti (“+” işareti) ve renk skalası Şekil 6B’de gösterilmiştir. Deney alanının arka plan sıcaklığı Şekil 6C’de gösterildiği gibi kaydedilmiştir. Kayış kasları, Şekil 6D’de gösterilen standart 5 mm kalınlığında hazırlanmıştır. Tüm bıçağın ve üçte bir bıçağın tanımı Şekil 6E,F’de gösterilmiştir. TG aktivasyon çalışması: Maksimum sıcaklık, kuru bir ortamda tüm bıçakla test edilmiştir; sonuçlar Tablo 3’te gösterilmiştir. TG aktivasyon çalışması dört kombinasyon içerir: kuru bir ortamda tam bıçak testleri (Şekil 7A,B), kuru ortamda üçte bir bıçak testleri (Şekil 7C,D), ıslak ortamda tüm bıçak testleri (Şekil 7E,F) ve ıslak ortamda üçte bir bıçak testleri (Şekil 7G,H). Kuru ortamla karşılaştırıldığında, ısı sıçraması ve yanal termal yayılma, ıslak ortamda TG görüntüleme ekranında meydana gelme eğilimindedir. Farklı SED’ler, farklı hemostaz mekanizmalarına göre, bütün bir bıçakla veya bir bıçağın üçte biriyle aktive edildiğinde farklı yanal termal yayılma ve duman / sıçrama oluşum modellerine sahiptir. Termal yayılma mesafesi, tek bir aktivasyondan sonra 60 °C izotermal hat ile SED bıçağı arasındaki en uzak mesafe olarak tanımlanır. Deney sonuçları Tablo 3’te gösterilmiştir. Son yorumlar Tablo 5’te gösterilmiştir. TG soğutma çalışması: Güvenli soğutma süresi, SED’nin tek bir aktivasyonundan sonra bu süreden daha uzun süre soğutma olarak tanımlanır ve TG ekranında 60 °C’den tamamen düşüktür. MTM (Şekil 8A), TG görüntüleme ekranı altında sıcaklığın hızla düşürüldüğü iyi bir soğutma yöntemidir. 1 s’lik MTM, SED’nin tek bir aktivasyonundan hemen sonra gerçekleştirildi ve bıçak üzerindeki sıcaklığın 60 ° C’yi aşması veya aşmaması, SED’nin sırasıyla güvenli veya güvensiz olup olmadığını belirler (Şekil 8B). MTM olmadan minimum soğutma süresi, MTM’den sonra bıçak sıcaklığı ve MTM ile minimum soğutma süresi dahil olmak üzere deneysel sonuçlar Tablo 4’te gösterilmiştir. Son yorumlar Tablo 5’te gösterilmiştir. Veri yorumlamalarıDeneylerde elde edilen verilere göre, SED’nin güvenlik parametreleri bir tabloya entegre edilecektir (Tablo 5, Malzeme Tablosunda Gelişmiş bipolar SED’ler (Cihaz A olarak anılacaktır) kullanılarak toplanan verileri göstermektedir). A cihazı bu çalışmada inceleme için kullanılan cihazlardan biridir. Bu veriler, cerrahların bu SED’yi kullandıklarında, yeterli bir güvenlik mesafesini ve yeterli soğutma süresini korumaları, farklı çalışma ortamlarına ve farklı kavrama uzunluklarına göre ayarlamaları, düzensiz termal yayılma paterninin (duman ve sıçrama) oluşup oluşmadığını gözlemlemeleri ve tek bir aktivasyondan sonra ve MTM yapıldıktan hemen sonra SED’nin sıcaklığını değerlendirmeleri gerektiğini göstermektedir. Resim 1: Sternokleidomastoid kasların deri insizyonu ve diseksiyonu. (A) Sternumun 1 cm yukarısında 15 cm’lik enine servikal deri kesi hattı yapılır. (B) Tiroid kıkırdağı, krikoid kıkırdağı, trakea halkaları ve tiroid bezini görselleştirmek için kayış kasları lateral olarak geri çekilir. Kısaltmalar: SCM = sternokleidomastoid kas, STM = kayış kasları, TC = tiroid kıkırdak, CC = krikoid kıkırdak, Tiroid = tiroid bezi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 2: RLN’leri (*) ve VN’leri (#) tanımlayın ve kullanıma sunun. Kısaltmalar: SCM = sternokleidomastoid kas, S = kayış kasları, TG = tiroid bezi, RLN = tekrarlayan laringeal sinir, VN = vagus sinirleri. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 3: C-IONM ayarları ve kayıtları. (A) C-IONM elektrotlarının ayarlanması: kayıt elektrotları – EMG endotrakeal tüp 6 # entübe edildi; VN’ye uyarıcı elektrotlar yerleştirildi (*); Cerrahi kesi yarasının dışına toprak elektrotları-elektrotlar yerleştirildi. Tüm elektrotlar izleme sistemine bağlandı. (B) APS uyaranlarının gelişmiş ayarları. (C) Stimülasyon akımını ayarlayın ve Vagus APS Stim sütununda taban çizgisini elde etmeye başlayın ve taban çizgisi gecikmesi ve genliği yeni pencerede otomatik olarak test edilir ve hesaplanır (APS taban çizgisi oluşturularak). (D) Örnek C-IONM raporu. Kısaltmalar: APS = otomatik periyodik stimülasyon, EMG = elektromiyografi, ETT = endotrakeal tüp, C-IONM = sürekli intraoperatif nöral monitörizasyon, RLN = tekrarlayan laringeal sinir, VN = vagus sinirleri. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 4: EP aktivasyon etüdü protokollerinin akış şeması. (A) RLN üzerinde proksimal (kaudal) segmentlerden distal (kraniyal) segmentlere kadar farklı mesafelerde tek aktivasyon testleri yapılır. Proksimal segmentte 5 mm mesafedeki üç aktivasyon testinden sonra EMG yanıtı değişmeden kalırsa, 2 mm mesafede başka bir test yapıldı. EMG yanıtı 2 mm mesafede tekrarlanan testlerden sonra sabit kalırsa, son güvenlik testleri 1 mm mesafede veya SED ucuna doğrudan RLN ile dokunularak gerçekleştirilir. Herhangi bir testten sonra EMG genliğinde önemli bir azalma gözlenirse, RLN deneyinin tarafı tamamlanır ve EMG yanıtı en az 20 dakika boyunca sürekli olarak izlenir. (B) SED, sol RLN’ye yakın 5 mm’lik bir mesafede test edilir. (C) Aktivasyon etüdü yaparken APS EMG sinyali. Kısaltmalar: SED = cerrahi enerji cihazı, RLN = tekrarlayan laringeal sinir, EMG = elektromiyografik, APS = otomatik periyodik stimülasyon. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 5: EP soğutma etüdü protokolünün akış şeması . (A) Testler, proksimal (kaudal) segmentlerden distal (kraniyal) segmentlere kadar RLN üzerinde gerçekleştirilir. İpsilateral SCM kası (beyaz ok) üzerindeki SED aktivasyonundan sonra ve değişen soğutma sürelerinden sonra, 5 saniyelik bir süre boyunca RLN (sarı yıldız) üzerindeki uca dokunun. 5 s soğutma süresine sahip üç testten sonra EMG yanıtı değişmeden kalırsa, 2 s soğutma süresi testleri gerçekleştirilir. Tekrarlanan testlerden sonra EMG yanıtı değişmeden kalırsa, dokunma manevrası (yıldız işareti) olsun veya olmasın tek veya çift aktivasyondan hemen sonra SED ucuna RLN ile dokunularak son güvenlik testleri gerçekleştirilir. (B) SED’nin ucu, RLN üzerindeki iç kaplamasız parçaya dokunacak şekilde açılır. (C) Dokunma manevrası (yıldız işareti), etkinleştirmeden sonra SCM ile hızlı dokunma/soğutma hareketidir. (D) Soğutma etüdü yaparken APS EMG sinyali. Kısaltmalar: RLN = rekürren laringeal sinir, SCM = sternokleidomastoid, EMG = elektromiyografik. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 6: Termal görüntüleme sistemi ayarı . (A) Kamera, hedef dokudan 50 cm uzağa ve deney masasından 60° açıyla yerleştirildi. (B) Çalışma alanı bir termal görüntüleme kamerası ile ölçülür. Sıcaklık renk skalasına göre görüntülenir ve ekrandaki en yüksek sıcaklık “+” işareti ile işaretlenir. (C) Deney alanının arka plan sıcaklığını kaydedin. (D) SED aktivasyonu için standart kayış kas kalınlığı 5 mm’dir. (E) Kuru bir ortamda tüm bıçak testi. (F) Kuru bir ortamda üçte bir (1/3) bıçak testi. Kısaltma: SED = cerrahi enerji cihazları. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 7: TG aktivasyon etüdü. (A,B) A: Kuru bir ortamda tüm bıçak testleri; B: TG görüntüsü, aktivasyon sırasında maksimum aktivasyon sıcaklığı 60 ° C’den fazladır. (C,D) C: Kuru bir ortamda üçte bir (1/3) bıçak testi; D: TG görüntüsü, aktivasyondan sonra sıçrama (yeşil ok) gözlenir. (E) Islak ortamda tüm bıçak testleri; (F) TG görüntüsünde, kuru ortama kıyasla daha belirgin yanal termal yayılma gözlenir (beyaz ok). (G) Islak ortamda üçte bir (1/3) bıçak testi. (H) TG görüntüsünde, duman (mavi ok) kuru ortama göre daha belirgindir. Kısaltma: TG = termografik. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 8: MTM ile TG soğutma çalışması . (A) SED’nin kayış kası üzerindeki tüm bıçakla (sarı noktalı çizgi çemberi) tek bir aktivasyonundan sonra, kayış kasının başka bir pozisyonuyla SED’nin aktif yüzeyine hızlı bir şekilde (yaklaşık 1 sn) dokunarak. (B) TG görüntüsü, SED’yi bıçak açıkken kayış kasından çıkardıktan hemen sonra SED sıcaklığını gösterir. Sıcaklık 60 °C’den fazla olduğunda, ekrandaki en yüksek sıcaklık 60 °C’nin altına düşene kadar soğutma süresini kaydetmeye başlayın. Kısaltmalar: TG = termografik, MTM = kas sert manevrası, SED = cerrahi enerji cihazları. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın. Sinir No. 5 mm, 2 mm, genlik durumu genlik durumu Sinir 1 kararlı (3) kararlı (3) Sinir 2 kararlı (3) kararlı (3) Sinir 3 kararlı (3) kararlı (3) LOS, sinyal kaybı; Parantez içindeki sayı test sayısıdır Tablo 1: Elektrofizyolojik (EP) aktivasyon çalışması. Bu, EP aktivasyon çalışması sonuçlarından biridir. EMG sinyali azalıncaya veya kaybolana kadar her mesafe üç kez incelenir. Her SED üç sinirle kontrol edilir. Bu veriler Cihaz A (Malzeme Tablosu) kullanılarak elde edilir. Hayır. sinir 5 sn, 2 sn, MTM olmadan hemen, genlik durumu genlik durumu genlik durumu Sinir 1 kararlı (3) kararlı (3) LOS (1) Sinir 2 kararlı (3) kararlı (3) kayıp (2) Sinir 3 kararlı (3) kararlı (3) LOS (2) MTM, kas dokunma manevrası; LOS, sinyal kaybı; Parantez içindeki sayı test sayısıdır Tablo 2: Elektrofizyolojik (EP) soğutma çalışması. Bu, EP soğutma çalışması sonuçlarından biridir. EMG sinyali azalıncaya veya kaybolana kadar her mesafe üç kez incelenir. Bu deneyde MTM de incelenmiştir. Her SED üç sinirle kontrol edilir. Bu veriler Cihaz A (Malzeme Tablosu) kullanılarak elde edilir. Maksimum aktivasyon sıcaklığı (°C) Bıçak Test 1 Test 2 Test 4 Test 5 Maksimum Bütün bıçak 74.7 73.5 72.3 74.1 77.4 Yanal termal yayılma mesafesi (kuru ortamda) (mm) Bıçak Test 1 Test 2 Test 4 Test 5 Maksimum Bütün bıçak 3.7 5.2 4.9 4.2 5.3 Üçte bir bıçak 4.2 4.7 4.5 5.0# 5.2# Yanal termal yayılma mesafesi (ıslak ortamda) (mm) Bıçak Test 1 Test 2 Test 4 Test 5 Maksimum Bütün bıçak 5.2 * # 4.3# 6.7 4.6# 6.7 * # Üçte bir bıçak 3.9*# 4.5# 5.1 # 5.7 * # 5.7 * # * duman ile; # sıçrama ile Tablo 3: Termografik (TG) aktivasyon çalışması. Bu, TG aktivasyon çalışması sonuçlarından biridir. Her aktivasyon kamera altında beş kez incelenir. Bu veriler Cihaz A (Malzeme Tablosu) kullanılarak elde edilir. MTM (ler) olmadan minimum soğutma süresi (60 °C’ye kadar) Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 6 5 5 6 6 MTM’den sonra bıçak sıcaklığı (°C) Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 66.4 44.7 65.3 61.5 51.8 MTM (ler) ile minimum soğutma süresi (60 °C’ye kadar) Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 2 – 2 1 – Tablo 4: Termografik (TG) soğutma çalışması. Bu, TG soğutma çalışması sonuçlarından biridir. Her aktivasyon kamera altında beş kez incelenir ve soğutma süresi kaydedilir. Bu veriler Cihaz A (Malzeme Tablosu) kullanılarak elde edilir. EP güvenlik parametreleri Cihaz A Aktivasyon mesafesi 2 mm Soğutma süresi 2 $ s TG güvenlik parametreleri Cihaz A Aktivasyon sıcaklığı @ 77.4 °C Yanal termal yayılma mesafesi Kuru durum: tüm bıçak (üçte bir bıçak) 5,3 mm (5,2# mm) Islak durum: tüm bıçak (üçte bir bıçak) 6,7 mm*# (5,7*# mm) Soğutma süresi MTM olmadan 6 sn MTM ile (MTM’den sonra bıçak sıcaklığı) 2 saniye (66,4 °C) $ SED’leri soğutmak için MTM kullandıktan sonra EMG sinyal kaybı yok; @ kuru ortamda bütün bıçak ile; * duman ile; # sıçrama ile; MTM, kas dokunma manevrası Tablo 5: Elektrofizyolojik (EP) ve Termografik (TG) güvenlik parametreleri. Tablo, bu çalışmada değerlendirilen EP ve TG güvenlik parametrelerini entegre etmiştir. Bu veriler Cihaz A (Malzeme Tablosu) kullanılarak elde edilir.

Discussion

SED’lerin gelişimi, tiroid cerrahlarının tiroid cerrahisi sırasında etkili hemostaz elde etme beklentilerine dayanmaktadır. Bununla birlikte, SED tarafından üretilen yüksek sıcaklık, göz ardı edilemeyecek bir risk faktörüdür. SED kullanımı daha yaygın hale geldikçe, sinirlere termal yaralanma da daha yaygın hale gelecektir. Bu nedenle, ekipmanın güvenli bir şekilde nasıl çalıştırılacağını anlamak SED kullanan tiroid cerrahlarının sorumluluğundadır. Bununla birlikte, güvenlik parametrelerinin insanlarda tekrar tekrar deneme yanılma yoluyla doğrulanması tavsiye edilmez; Bu nedenle, hayvan deneylerinin değeri gösterilmiştir. Ek olarak, tiroid cerrahlarına operasyonları güvenli bir şekilde gerçekleştirmeleri için maksimum düzeyde kılavuz sağlamak amacıyla SED15,17’nin olası termal etkilerini nitelemek ve ölçmek için standartlaştırılmış bir süreç gereklidir.

Bu çalışmada, birkaç adım daha fazla dikkat gerektirmektedir. EP çalışmalarında, nöromüsküler blokaj ajanları nöral monitörizasyon sırasında EMG sinyallerine müdahale edebilir ve anestezi indüksiyonu ve bakımı sırasında kullanılmamıştır. TG çalışmalarında SED testleri dışındaki ısı kaynakları uzaklaştırılmalıdır. Isı kaynakları çıkarılamadığında (örneğin, soğutma çalışması için aktivasyon alanı veya MTM’den sonra kayış kası), test edilmemiş ısı kaynaklarını gazlı bezle bloke etmek gerekir. TG çalışmalarında, SED’lerin aktivasyondan önceki sıcaklığının arka plan referans sıcaklığında (25 ± 2 °C) olduğu doğrulanmalı, aksi takdirde bir soğutma önlemi alınmalı ve deneye başlamadan önce bıçağın kuru olduğu belirlenmelidir.

Daha önce yapılan birkaç çalışma, çeşitli domuz tiroid cerrahisi modellerinde aktivasyon ve soğutma çalışmalarında çeşitli SED’lerin EP 15,37,38,39,40,41,42,43 ve TG 31,32 güvenlik parametrelerinin tanımlanmasına katkıda bulunmuştur. Mevcut protokol sadece geçmiş deneyimleri entegre etmekle kalmaz, aynı zamanda süreci daha da optimize eder ve standartlaştırır. EP çalışmasında, SED güvenli bir kritik mesafe veya güvenli soğutma süresi olmadan aktive edildiğinde, sinirler geri dönüşü olmayan ve hızlı bir yaralanma ile karşı karşıya kaldı. TG çalışmasında, 60 ° C izotermal alanı ve duman / sıçrama üretimini gözlemledik. Cerrahlar, farklı aktivasyon ortamlarındaki ve farklı kavrama aralıklarındaki termal yayılma modellerini daha iyi anlayabilirler.

Bu çalışmanın hala birkaç sınırlaması var. İlk olarak, ortamdaki sıcaklık ameliyathanedeki ile aynı değildir ve domuz yavrusu sıcaklığı bir insanın vücut sıcaklığı ile aynı değildir. İkincisi, domuz modelinin sonuçları tüm insan klinik uygulamalarına uygulanamayabilir; Hayvan deneysel çalışması, cerrahlara sadece insanlardan elde edilemeyen SED bilgileri sağlamakla kalmaz, aynı zamanda gelecekte yeni geliştirilen SED’ler için termal yaralanma bilgileri oluşturmak için değerli bir araştırma platformu olarak hizmet eder. Bu bilgi, cerrahların tiroid ve paratiroid cerrahisi sırasında termal yaralanmayı azaltabilecek aletleri ve cerrahi stratejileri seçmelerine yardımcı olabilir.

Bu makalede, tiroid cerrahlarının (1) SED’ler için güvenli aktivasyon mesafesi ve soğutma süresi, (2) SED’lerin aktivasyonu tarafından üretilen maksimum sıcaklık ve (3) sinire potansiyel olarak zarar verebilecek düzensiz yanal termal yayılma ve duman / sıçrama hakkında daha kapsamlı bir anlayış kazanabilmeleri için hayvan deneylerini kullanmak için standart prosedür gösterilmektedir.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, Kaohsiung Tıp Üniversitesi Hastanesi, Kaohsiung Tıp Üniversitesi (KMUH109-9M44), Kaohsiung Belediyesi Siaogang Hastanesi / Kaohsiung Tıp Üniversitesi Araştırma Merkezi hibeleri (KMHK-DK (C)110009, I-109-04, H-109-05, I-108-02) ve Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (MOST 109-2628-B-037-014, MOST 110-2314-B-037-104-MY2, MOST 110-2314-B-037-120), Tayvan’dan gelen hibelerle desteklenmiştir.

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)
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Cakabay, B., et al. LigaSure versus clamp-and-tie in thyroidectomy: a single-center experience. Advances in Therapy. 26 (11), 1035-1041 (2009).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Garas, G., et al. Which hemostatic device in thyroid surgery? A network meta-analysis of surgical technologies. Thyroid. 23 (9), 1138-1150 (2013).
  8. 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).
  9. Wu, C. -. W., et al. Intraoperative neural monitoring in thyroid surgery: lessons learned from animal studies. Gland Surgery. 5 (5), 473-480 (2016).
  10. Dionigi, G., et al. Severity of recurrent laryngeal nerve injuries in thyroid surgery. World Journal of Surgery. 40 (6), 1373-1381 (2016).
  11. 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).
  12. Dionigi, G., et al. Recurrent laryngeal nerve injury in video-assisted thyroidectomy: lessons learned from neuromonitoring. Surg Endosc. 26 (9), 2601-2608 (2012).
  13. 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).
  14. Kern, K. A. Medicolegal analysis of errors in diagnosis and treatment of surgical endocrine disease. Surgery. 114 (6), 1167-1174 (1993).
  15. Wu, C. W., et al. Intra-operative neural monitoring of thyroid surgery in a porcine model. Journal of Visualized Experiments. (144), e57919 (2019).
  16. 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).
  17. Dionigi, G., et al. Safety of energy based devices for hemostasis in thyroid surgery. Gland Surgery. 5 (5), 490 (2016).
  18. Björck, G., et al. New animal model for assessment of functional laryngeal motor innervation. Ann Otol Rhinol Laryngol. 121 (10), 695-699 (2012).
  19. Wu, C. W., et al. Feasibility of intraoperative neuromonitoring during thyroid surgery using transcartilage surface recording electrodes. Thyroid. 28 (11), 1508-1516 (2018).
  20. Wu, C. W., et al. Transcutaneous recording during intraoperative neuromonitoring in thyroid surgery. Thyroid. 28 (11), 1500-1507 (2018).
  21. 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).
  22. Randolph, G. W., et al. Electrophysiologic recurrent laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: international standards guideline statement. Laryngoscope. 121, 1-16 (2011).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. Sinclair, C. F., et al. Clarifying optimal outcome measures in intermittent and continuous laryngeal neuromonitoring. Head & Neck. 44 (2), 460-471 (2021).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).
  39. 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).
  40. Dionigi, G., et al. Safety of LigaSure in recurrent laryngeal nerve dissection-porcine model using continuous monitoring. The Laryngoscope. 127 (7), 1724-1729 (2017).
  41. Huang, T. -. Y., et al. Safety of Ligasure exact dissector in thyroidectomy with continuous neuromonitoring: a porcine model. Gland Surgery. 9 (3), 702 (2020).
  42. 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).
  43. 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).

Tags

Surgical Energy DevicesThyroid SurgeryParathyroid SurgeryThermal InjuryRecurrent Laryngeal NerveAnimal ExperimentsElectrophysiological SafetyThermographic SafetyPorcine ModelVagus Nerve StimulationAutomatic Periodic StimulationElectrode PlacementSurgical Protocol

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image