Ein endoskopischer transkanalischer transpromontorieller Zugang für vestibuläre Schwannome unter Verwendung eines computergestützten dreidimensionalen Bildgebungssystems

Zusammenfassung

In dieser Arbeit stellen wir einen transkanalalen transpromontorialen Ansatz für vestibuläre Schwannome vor, bei dem ein computergestütztes dreidimensionales (3D) Bildgebungssystem in Kombination mit einem zweidimensionalen (2D) Endoskop verwendet wird. Dieses System sorgte für stereoskopisches Sehen, eine bessere Tiefenwahrnehmung und eine geringere visuelle Ermüdung. Dieses 3D-Bildgebungssystem ermöglichte die Anwendung der 3D-Vision-Technologie in der endoskopischen lateralen Schädelbasischirurgie.

Zusammenfassung

Bei der transkanalischen transpromontorischen Vestibularisschwannomchirurgie wurde anstelle der Kraniotomie ein monokulares 2D-Endoskop verwendet. Das Fehlen einer Tiefenwahrnehmung ist jedoch die Einschränkung dieses Ansatzes. Mit dem Verlust der Tiefenwahrnehmung ist der Chirurg nicht mehr in der Lage, heikle und besonders komplizierte Operationen durchzuführen. Ein binokulares Endoskop wurde entwickelt, um das stereoskopische Sehen mit besserer Tiefenwahrnehmung für komplizierte anatomische Strukturen zu ermöglichen und wurde in einigen endoskopischen Operationen eingesetzt. Der Durchmesser des Endoskops ist jedoch eine Einschränkung bei der Durchführung von transkanalologischen Operationen. Ein Endoskop mit kleinem Durchmesser erleichtert die Operation auf engstem Raum. Ein computergestütztes 3D-Bildgebungssystem kann mit einem kleinen monokularen Endoskop 3D-Bilder in Echtzeit erhalten. Um die Machbarkeit eines computergestützten 3D-Bildgebungssystems für die endoskopische laterale Schädelbasischirurgie zu evaluieren, haben wir in dieser Studie dieses 3D-Bildgebungssystem in einem transkanalalen transpromontorialen Zugang bei zwei Patienten mit vestibulären Schwannomen angewendet. In diesen beiden Fällen verlief der chirurgische Eingriff ohne Komplikationen. Es gab weder Mortalität, perioperative Komplikationen noch nennenswerte postoperative Komplikationen. Mit diesem computergestützten 3D-Bildgebungssystem wurde eine bessere Tiefenwahrnehmung und stereoskopisches Sehen im Vergleich zu einem herkömmlichen 2D-Endoskop beobachtet. Die Verbesserung der Tiefenwahrnehmung ermöglicht ein besseres Management der komplizierten chirurgischen Anatomie.

Einleitung

Die minimalinvasive Chirurgie ist zum Mainstream geworden. Viele Techniken wurden entwickelt, wie z. B. das da Vinci-Robotersystem und das Endoskop. Die Ausrüstung und die Kosten der da Vinci-Roboterchirurgie sind jedoch sperrig bzw. sehr hoch. Im Vergleich zur konventionellen Kraniotomie wurde der endoskopische transkanalale transpromontoriale Ansatz zur Resektion des Vestibularisschwannoms entwickelt, um das Risiko einer vestibulären Dysfunktion und eines Liquoraustritts zu verringern¹. Das Fehlen des stereoskopischen Sehens ist jedoch nach wie vor die Haupteinschränkung der endoskopischen Chirurgie, insbesondere bei komplizierten Ohroperationen². Daher wurde das 3D-Endoskop entwickelt, um die binokulare Disparität zu imitieren und so eine Stereopsis des operativen Sehens^{zu erzeugen 3,4}. Das Kaliber des derzeit verfügbaren binokularen 3D-Endoskops beträgt jedoch mindestens 4 mm, was den Einsatz bei transkanalen, endoskopischen Ohroperationen erschwert. Wenn das 3D-binokulare Endoskop im Nahbereich verwendet wird, kann seine große binokulare Parallaxe zu Doppelbildern führen.

Ein monokulares 3D-Endoskop wurde erstmals 2013 bei Nasennebenhöhlenoperationen eingeführt⁵. Dieses monokulare 3D-Endoskopsystem besteht aus einer mikroskopisch kleinen Anordnung von Linsen, die vor einem einzigen Videochip im Endoskop angeordnet sind und als separate visuelle Rezeptoren fungieren. Diese Methode ahmt die "Insektenaugen"-Technologie nach, die wiederum eine 3D-Sicht erzeugt. Ein neuartiges computergestütztes 3D-Bildgebungssystem wurde erstmals 2015 in der transurethralen endoskopischen Chirurgie eingesetzt⁶. Der Prozessor simuliert ein 3D-Bild, indem er das herkömmliche endoskopische 2D-Bild in ein Bildpaar umwandelt, wie es aus zwei Blickwinkeln empfangen wird. Der große Vorteil dieses Computerverarbeitungssystems besteht darin, dass es an herkömmliche monokulare Endoskope mit beliebigem Durchmesser angepasst werden kann. Die beiden oben genannten 3D-Bildgebungssysteme wurden bisher noch nicht in der otologischen Chirurgie eingesetzt. Wir haben den computergestützten Bildgebungsprozessor bei endoskopischen Ohroperationen eingesetzt, einschließlich Paukenplastik, Mastoidektomie, Ossikuloplastik und Cochlea-Implantat². Dieses Bildsystem hat einige Vorteile für transkanalale endoskopische Ohroperationen. Erstens können wir alle Geräte aus dem 2D-Endoskopsystem verwenden und müssen nicht das gesamte System austauschen. Zweitens ist das Kaliber des Zielfernrohrs kein Problem mehr. Der durchschnittliche Durchmesser des äußeren Gehörgangs beträgt 7 mm in der Breite⁷; Das Kaliber der Instrumente (z. B. Haken, Dissektor und Pinzette) beträgt ca. 1–2 mm. Daher ist das richtige Kaliber des Endoskops für transkanalale Ohroperationen eingeschränkt. Die gängigen Kaliber des 2D-Endoskops für die otologische Chirurgie sind 3, 2,7 und 1,9 mm, und alle können mit diesem computergestützten Prozessor verwendet werden. Daher kann ein 2D-Endoskop mit kleinerem Durchmesser, das mit einem neuartigen 3D-Bildgebungssystem ausgestattet ist, einfach und bequem in der Otologischen Chirurgie eingesetzt werden und ermöglicht es Ohrchirurgen, mit 3D-Vision zu arbeiten. In unseren früheren Arbeiten haben wir auch festgestellt, dass es bei Ohroperationen mit diesem computergestützten 3D-Endoskopsystem keine Zeitverzögerung und keine visuelle Ermüdung gibt².

Um die Machbarkeit des computergestützten 3D-Bildgebungssystems für die endoskopische laterale Schädelbasischirurgie zu evaluieren, haben wir in dieser Studie dieses 3D-Bildgebungssystem auf den transkanalen, endoskopischen transpromontorialen Zugang für zwei Patienten mit vestibulären Schwannomen mit nicht brauchbarem präoperativem Gehör angewendet.

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Protokoll

Das Protokoll folgt den Richtlinien der Ethikkommission für Humanforschung des Chang Gung Memorial Hospital. Die ethische Genehmigung für das Experiment wurde vom Institutional Review Board des Krankenhauses eingeholt (IRB-Nr. 201600593B0).

1. Patientenposition und Hautmarkierung

1. Nach der Vollnarkose legen Sie den Patienten in Rückenlage auf den Operationstisch, wobei der Kopf sanft zur kontralateralen Seite gedreht und um 15–30° angehoben wird.
2. Heben Sie das Kopfende des Bettes um ca. 15–30° an, um eine Blutrekrutierung in das Mittel- und Innenohr zu vermeiden und Blutungen zu verringern.
3. Verwenden Sie einen elektrophysiologischen Gesichtsnervenmonitor, um den Chirurgen bei der Lokalisierung und Dissektion des Gesichtsnervs zu unterstützen.
   1. Berühren Sie mit der Detektorsonde den vermuteten Gesichtsnerv oder das Gewebe, um sicherzustellen, dass die Bedienrichtung korrekt ist.
   2. Stellen Sie am Monitor einen Strom von 1 A ein. Wenn der Monitor einen Alarm auslöst, stoppen Sie den Vorgang. Verringern Sie dann den Strom auf 0,5 A und 0,2 A, um sicherzustellen, dass der Gesichtsnerv nicht beschädigt wird.

2. Lokalanästhesie und Schnitt im Gehörgang

1. Führen Sie unter Verwendung einer 3-ml-Spritze mit einer 21-G-Nadel eine Lokalanästhesie durch, indem Sie das Anästhetikum (2 % Lidocain mit 1:100.000 Adrenalin) subkutan in den äußeren Gehörgang injizieren, bis die Haut des Gehörgangs zu blanchieren beginnt.
2. Nach der Sterilisation des Operationsbereichs, einschließlich des äußeren Gehörgangs, wird mit einem Rundmesser ein umlaufender Hautschnitt des Gehörgangs (EAC) am osseo-knorpeligen Übergang vorgenommen.
3. Verwenden Sie ein rundes Messer, um die laterale EAC-Haut vorsichtig anzuheben, um einen Hautlappen für den postoperativen Verschluss des Gehörgangs zu bilden.
4. Verwenden Sie den mit Adrenalin getränkten Wattebausch oder die elektrische Kauterisation, um die Wundblutung zu kontrollieren.

3. Kanaloplastik

1. Entfernen Sie die mediale Seite der EAC-Haut und des Trommelfells.
   1. Verwenden Sie unter dem Endoskop ein rundes Messer, um die mit dem Trommelfell verbundene EAC-Haut anzuheben.
   2. Verwenden Sie eine Krokodilklemme, um die Haut und das Trommelfell vollständig zu entfernen.
      HINWEIS: Versuchen Sie, kein Epithel im äußeren Gehörgang oder in der Mittelohrhöhle zu halten, um ein mögliches Risiko eines Cholesteatoms des Außenohrs und des Mittelohrs nach der Operation zu vermeiden.
2. Erweitern Sie den Gehörgang transmeatal mit einem 2 mm Diamantgrat.
   1. Vergrößern Sie mit einem Endoskop in der Vierhandtechnik den Durchmesser des Kanals, um die gesamte Mittelohrhöhle direkt sichtbar zu machen. Der Assistent hält das Endoskop mit zwei Händen, und der Chirurg kann den chirurgischen Eingriff auch mit zwei Händen durchführen.
   2. Andernfalls verwenden Sie unter dem Mikroskop beide Hände des Chirurgen, um den Durchmesser des Kanals mit einem 2 mm Schneidgrat zu vergrößern.
   3. Trennen Sie das Mittelohr und den äußeren Gehörgang mit einer Silikonfolie oder einem Wattebausch, um zu vermeiden, dass knöcherne Späne oder das Epithel des Kanals in die Mittelohrhöhle gelangen.

4. Einsetzen des Endoskops und Einstellung des 3D-Bildgebungssystems

1. Halten Sie mit der linken Hand ein 3,0-mm-Endoskop fest und führen Sie es in den Kanal ein, nachdem die Blutung gut kontrolliert ist.
2. Platzieren Sie beide Monitore der 2D- und 3D-Bilder vor dem Operationstisch. Klicken Sie auf Öffnen , um die Software zu öffnen.
   HINWEIS: Die 2D- und 3D-Monitore liefern 2D- bzw. 3D-Bilder von verschiedenen Maschinen.
3. Lassen Sie den Chirurgen und alle Beobachter eine stereoskopische Brille tragen, um in 3D zu sehen.
   HINWEIS: Die Echtzeit-3D-Rekonstruktion des endoskopischen Ohrbildes wird während der gesamten Operation vom Prozessor durchgeführt. Es gibt eine gleichzeitige Anzeige von 2D- (auf einem Monitor angezeigt) und 3D-Bildern (auf dem anderen Monitor). Mit oder ohne Schutzbrille können Beobachter die 2D- und 3D-Bilder des Operationsfeldes vergleichen. Jede Veränderung von Helligkeit, Schärfe und Farbe sowie jede Zeitverzögerung konnte wahrgenommen werden.
4. Bestätigen Sie mit einem 45° 3 mm Endoskop, dass die Resthaut des äußeren Gehörgangs und der Rest des Trommelfells vollständig entfernt wurden, um ein mögliches Cholesteatom nach der Operation zu vermeiden.
5. Um Hitzeverletzungen zu vermeiden, halten Sie die Lichtressource während der gesamten Operation unter 40 % und bewegen Sie das Endoskop häufig im Kanal nach vorne und hinten.
6. Verwenden Sie eine Antifog-Lösung, um das Endoskop zu reinigen, wenn die Endoskoplinse mit Blut verunreinigt ist.

5. Zugang zum Innenohr und Tumorresektion

1. Den Nervus chorda tympani mit der Schere durchtrennen und den restlichen Nervus chorda tympani mit dem Rückholgerät (z.B. Alligator) und Absaugung entfernen.
   1. Entfernen Sie die gesamte Gehörknöchelchenkette (Malleus, Incus und Steigbügel).
   2. Entfernen Sie unter dem Endoskop vorsichtig den Inkus, den Knöchel bzw. den Steigbügel an der Entnahmevorrichtung.
2. Bewahren Sie die Funktion und den Weg des Gesichtsnervs sorgfältig mit einem Gesichtsnervenmonitor.
   1. Beobachten Sie unter dem Endoskop den Gesichtsnervenkanal und vermeiden Sie es, den Gesichtskanal zu berühren oder zu beschädigen.
3. Entfernen Sie die äußeren Teile der basalen und mittleren Drehung der Cochlea und einen Teil der Seitenwand des Modololus, um den Tumor mit einem piezochirurgischen Instrument freizulegen.
   HINWEIS: Ähnlich wie bei dem chirurgischen Eingriff, der durch L. Presutti⁸ eingeführt wurde, kann das Vestibularisschwannom nach Eintritt in den Fundus des IAC sichtbar sein.
4. Entfernen Sie den Tumor vorsichtig.
   1. Wenn der Tumor sichtbar ist, trennen Sie den Tumor vom Gesichtsnerv und dem Cochlea-Nerv und entfernen Sie den Tumor.
   2. Stellen Sie einen Stimulus von 0,05-0,1 mA ein und berühren Sie mit der Sonde das verdächtige Gewebe, was zu einer Gesichtsnervenreaktion führt. Achten Sie darauf, dass Sie das Saugrohr nicht verwenden, um den Nerv zu berühren.
5. Packen Sie den Defekt mit Bauchfett und Blutstillungsmitteln (z. B. Surgicel und Floseal).
6. Nähen Sie den lateralen EAC-Hautlappen aus kosmetischen Gründen wasserdicht mit der Tragalhaut.

6. Postoperativer Eingriff

1. Nehmen Sie den Patienten postoperativ für 24-48 Stunden auf die Intensivstation auf.
2. Verlegen Sie den Patienten auf die allgemeine Station, wenn keine postoperativen Komplikationen auftreten.

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Ergebnisse

In unserer Klinik hatten wir zwei Fälle von Resektionen des vestibulären Schwannoms durch den transkanalischen endoskopischen transpromontorialen Zugang durchgeführt.

Fall 1
Bei einem 35-jährigen Mann wurde Neurofibromatose Typ II mit multiplen Hirnnervenschwannomen und einem linksseitigen vestibulären Schwannom diagnostiziert. Vor der Operation hatte er 1 Jahr lang einen fast vollständigen Hörverlust. Er unterzog sich dem transkanal...

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Diskussion

Die endoskopische Ohrchirurgie wird immer beliebter. Die Haupteinschränkung ist jedoch das Fehlen des stereoskopischen Sehens im Vergleich zu einer mikroskopischen Operation. Die Verwendung eines 3D-Endoskops kann bei der transkanalen Ohrchirurgie aufgrund des begrenzten Platzes im äußeren Gehörgang schwierig sein. In dieser Studie haben wir ein 3D-computerbasiertes Verarbeitungssystem mit einem konventionellen 2D-Endoskop im transkanalischen transpromontorialen Zugang zur Resektion ...

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Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
2D endoscope HOPKINS Straight Forward Telescope 0, with 3, 2.7,1.9 mm diameter	Karl Storz, Germany	7220AA, 7220BA, 7220FA, 7229AA 1232A
3D medical LCD monitor LMD-2451 MT	Sony, Japan	22220055-3 9524 N 22201020-1xx	Image 1 Hub HD
computer-based 3D imaging system	Shinko Optical, Japan	HD-3D-A
Piezosurgery instrument	Mectron, Carasco/Genova, Italy	MP3-a30