Detektion von Gefäßwegen der Mundschleimhaut, die Weich- und Hartgewebsoperationen durch Latexmilchinjektion beeinflussen

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir die Färbung von Blutgefäßen mittels Latexmilchinjektionen. Dieses Verfahren bietet anatomisches Wissen über die orale Blutversorgung für eine detaillierte makroskopische Gefäßkartierung der Mundschleimhaut sowie ein Verständnis für das richtige Lappendesign, um Komplikationen zu vermeiden und die postoperative Wundheilung zu fördern.

Zusammenfassung

In dieser methodischen Studie ging es darum, den makroskopischen Gefäßweg der Mundschleimhaut sichtbar zu machen. Die Leichen wurden injiziert und mit Thiels Einbalsamierungslösung fixiert, um die natürliche Farbe, frische Textur und Elastizität des Gewebes zu erhalten. Die Latexmilchinjektion ist eine Technik, die zur Färbung von Blutgefäßen verwendet wird. Eine Kombination aus Thiels Einbalsamierungsmethode und Latexmilchinjektion ermöglicht es Chirurgen, an einer Rohprobe zu arbeiten und die Verteilung und Anastomose von Gefäßen makroskopisch in der Mundschleimhaut für das Lappen-/Inzisionsdesign bei parodontalen und kieferchirurgischen Operationen zu identifizieren. Die Latexmilch enthält röntgendichtes Material, das es dem Arzt ermöglicht, den Weg der Blutgefäße röntgenographisch sichtbar zu machen. Es wird ein Schritt-für-Schritt-Protokoll für die korrekte Einstellung der Thiel-Einbalsamierung und der Latexmilchinjektion beschrieben. Die kombinierte Anwendung beider Methoden ermöglicht es dem Kliniker, anatomische Strukturen praktisch zu verstehen. Als Ergebnis können geeignete Schnitte und Lappen entworfen werden, die neurovaskuläre Schäden, intraoperative Blutungen und postoperative Morbidität während der Patientenoperation verhindern.

Einleitung

Für die Gestaltung eines geeigneten Schnitts oder Flaps bei Implantat-, Dentoalveolär- und Parodontaloperationen sind anatomische Kenntnisse von entscheidender^{Bedeutung 1,2}. Die Mundschleimhaut besitzt ein kompliziertes Muster von Blutgefäßen, die von den Unterästen der Arteria carotis externa (ECA) ausgehen. Der Oberkiefer und der Unterkiefer sowie das umgebende Bindegewebe werden hauptsächlich durch die Äste der Oberkieferarterie (MA), der Gesichtsarterie (FA) und der Zungenarterie (LA) durchblutet3,4,5. Aus klinischer Sicht ist die Visualisierung der Blutgefäßwege für den Arzt notwendig, um intraoperative Blutungen und postoperative Morbidität zu verringern⁶. Ärzte, die oralchirurgische Eingriffe durchführen, müssen sich der Lage der Gefäßbahnen bewusst sein, um optimale Bedingungen für die Wundheilung und Angiogenese zu schaffen⁷. Eine detaillierte Beschreibung der arteriellen und venösen Verteilung der Mundschleimhaut würde es Oralchirurgen und Parodontologen ermöglichen, das Risiko von Komplikationen während der Operation durch eine optimierte Planung zu minimieren.

In der Literatur gibt es verschiedene Methoden, um die Blutgefäße der Mundschleimhaut zu färben, wie z. B. Tuscheinjektion und Korrosionsguss ^8,9,10. Eine der bevorzugten Färbemethoden verwendet Latexmilch 7,8,9,10,11,12. Wie Haenssgen¹² definierte, ist Latexmilch eine flüssige komplexe Emulsion, die aus Tanninen, Proteinen, Harzen, Zuckern, Ölen, Alkaloiden und Gummis gebildet wird und gerinnt, wenn sie Luft^{ausgesetzt wird 12}. Das Latex wird in der Regel mit einem roten Farbstoff gemischt und in die Arteria carotis communis (CCA) oder ECA injiziert, um den Verlauf ihrer Äste und Unteräste sichtbar zu machen. Die Blutgefäße färben sich rot und treten bei der Dissektion stärker hervor. Diese Methode liefert wertvolle Daten für Kliniker durch die Visualisierung von Blutgefäßen durch definitive ex vivo makro- und mikroskopische Analysen, die eine solide anatomische Grundlage schaffen. Aufgrund des Vorhandenseins einer röntgendichten Substanz in der Latexmilch zeigt die Methode sowohl im herkömmlichen Röntgenbild als auch in der 3D-Computertomographie (CT) eine hervorragende ^{Visualisierung5}.

In der Literatur werden verschiedene Arten von Fixierlösungen erläutert und verglichen, die für die Einbalsamierung von Kopfproben 13,14,15 verwendet werden können. Walter Thiel führte 1992 die Thielsche Lösung ein^16,17. Diese Lösung bewahrt die natürliche Farbe von Geweben und Gefäßen 16,17,18,19,20. Es hat keinen nachweisbaren Geruch und erhält die Gewebeelastizität von Körperteilen sowie die antimikrobielle Konservierung von Leichen und kann für die Entwicklung neuer chirurgischer Geräte oder die Bewertung der Fähigkeiten eines Chirurgen nützlich sein 16,17,18,19,20.

Protokoll

Die Methode der Latexmilchinjektion wurde bilateral an menschlichen Leichen angewendet, die dem Institut für Makroskopische und Klinische Anatomie der Medizinischen Universität Graz, Österreich, unter Beachtung des Spendenprogramms des Instituts und gemäß dem steirischen Bestattungsrecht gespendet wurden. 10 frische Leichen (5 männlich-5 weiblich, Alter 43–90) wurden ausgewählt. Es wurde der Verlauf der Blutgefäße in der Mundschleimhaut in Kombination mit einem Schicht-für-Schicht-Dissektionsprotokoll und einer CT analysiert.

Latexmilchinjektion zusammen mit der Untersuchung der Blutgefäße in der Mundschleimhaut (Abbildung 1 und Abbildung 2)

1. Dringen Sie mit einem Bohrer (siehe Materialtabelle) in die Mitte der sagittalen Naht zwischen den Scheitelknochen ein, um in die Sinus sagittalis superior zu gelangen.
2. Gestalten Sie einen Schnitt in den Karotisdreiecken parallel zum M. sternocleidomastoideus mit chirurgischen Spateln Nr. 20 oder Nr. 15. Trennen Sie dann die Ränder der Haut, des Fettgewebes und der Muskeln mit einem Weitlaner-Retraktor (140 mm, 3/4 Zähne), um die Operationsstelle freizulegen.
3. Legen Sie die CCAs vorsichtig mit chirurgischen Klingen Nr. 15 frei und blockieren Sie das Ende mit einer gezackten Abrichtzange.
4. Danach kanülieren Sie die CCAs und den Sinus sagittalis superior vorsichtig mit einem Metallkatheter.
5. Isolieren Sie den Katheter mit einer Ligatur mit abwechselnden Knoten auf jeder Seite des CCA. Befestigen Sie den Katheter sehr fest, um ein Auslaufen von Thiels intravaskulärer Lösung oder Latexmilch zu verhindern, wenn er unter Druck injiziert wird.
6. Anschließend wird das Leichengewebe über die CCAs und den Sinus sagittalis superior gleichzeitig mit einer intravaskulären Lösung (z. B. Thiel- oder Phosphatpufferlösung) unter Verwendung eines Luftdruckpumpensystems (0,25–0,5 bar) für ~10–15 min perfundiert.
   HINWEIS: Die Hauptbestandteile der intravaskulären und einbalsamierenden Thiel-Lösung bestehen aus Ammoniumnitrat (Fixiermittel), Kaliumnitrat (Fixiermittel), 4-Chlor-3-methylphenol (Fixiermittel), Natriumsulfit (Fixiermittel), Borsäure (Desinfektion), Ethylenglykol (Erhaltung der Plastizität des Gewebes), heißem Wasser (Erweichung des Gewebes) sowie Formalin (Desinfektion, Gewebefixiermittel und Einbalsamierung)16,17,18,19,20.
7. (Fakultativ) Injizieren Sie vor der Injektion der Latexmilch 20–30 ml verdünntes Ammoniak, um die Gefäße zu reinigen.
8. Mischen Sie vorsichtig ein rotes Färbemittel mit 150 ml Latexmilch (siehe Materialtabelle).
9. Injizieren Sie das Gemisch mit einem Luftdruckpumpensystem für ca. 10–15 min in die CCAs.
   HINWEIS: Achten Sie beim Mischen und Einspritzen der Latexmilch darauf, dass sie so blasenfrei wie möglich bleibt. Wenn eine Blase vorhanden ist, bildet sich im Inneren des Gefäßes eine Lücke, die bei einem chirurgischen Eingriff an der Leiche zu einem Bruch der Arterie führen kann.
10. Während der Injektion wird die Latexmilch mit dem gleichen oder etwas höherem Druck vollständig in die feineren Gefäße im orofazialen Bereich verteilt.
11. Nach dem vollständigen Füllen und Färben der CCAs und der Unteräste ist diese mit chirurgischen Gefäßklemmen zu verstopfen, um das Austreten der injizierten Latexmilch zu verhindern.
12. Baltieren Sie die Proben für ca. 6–8 Monate in Thiels Lösung in Chrom-Vanadium-Tanks aus korrosionsbeständigem Stahl ein.
13. Bewahren Sie die Leichen weitere 6 Monate in Polyethylen-Plastiktüten mit Reißverschluss mit Antimykotika und Konservierungsmitteln wie Chlorocresol auf. Während dieser Zeit wird die überschüssige Menge an extrazellulärer Flüssigkeit aus dem Körper gedrückt und die Proben werden bereit für die Sektion.
    HINWEIS: Nach Abschluss der Fixationszeit sind das Gewebe und die Blutgefäße der Kiefer- und Gesichtsregion bereit und in der Lage, der Steifheit der Dissektion standzuhalten. Die gefärbten Arterien können mittels CT-Scans analysiert werden. Einige der Unteräste im Gaumen, im Vorhof, in der Zunge und im Kiefer- und Gesichtsbereich sind ohne Entfernung der Schleimhaut beobachtbar. Schließlich werden die Proben mit Lupen mit 2,5-facher Vergrößerung und chirurgischen Klingen Nr. 15C präpariert. Die Schleimhautelevation kann durch das Präparieren der gefärbten Arterien Schicht für Schicht erfolgen und der Verlauf der Gefäße und ihre Variationen können makroskopisch beurteilt werden.

Ergebnisse

Mit der Thiel-Lösung als Fixiermittel für menschliche Leichen wird das Training von Operationstechniken und invasiven klinischen Verfahren möglich. Einer der entscheidenden Vorteile der Lösung von Thiel ist die Beibehaltung der natürlichen Farbe von Weich- und Hartgewebe. Die Thiel-Lösung ist im Vergleich zu vielen anderen Fixiermitteln, wie z. B. Formaldehyd, weniger reizend. Seine Anwendung führt zu einer Beweglichkeit der Kiefergelenke sowie der Kau- und Suprahyoidmuskulatur, was die Operation des dentoalveolären Kadavers erleichtert. Auch die Textur der neurovaskulären Bündel bleibt unberührt und trägt dazu bei, das Üben von Operationstechniken für den Chirurgen bequemer zu machen. Die Kombination von Thiels Einbalsamierungsmethode und anschließender Latexmilchinjektion ist ein klarer, unkomplizierter Ansatz zur Herstellung von geruchsfreien, frischen Kadavern mit natürlicher Konsistenz, bei denen die Arterien des Kiefer- und Gesichtsbereichs, insbesondere das Mundvestibül und der Gaumen, mit einem roten Farblatex injiziert werden (Abbildung 3, Abbildung 4). Das Vorhandensein von röntgendichtem Material in der Latexmilch ermöglicht es dem Arzt, eine röntgenologische (CT) Analyse (Abbildung 5) der Kopfprobe durchzuführen. Anschließend kann der Weg der Gefäße makroskopisch beobachtet werden, um zu verstehen, wo und wie ein Schnitt oder ein Lappen während der Implantatinsertion, der Sinusbodenelevation oder bei parodontalen und kieferchirurgischen Operationen angelegt werden muss. Als Ergebnis des Verständnisses der grundlegenden soliden Anatomie kann bei der Durchführung einer Operation eine akzeptable postoperative Angiogenese und primäre Wundheilung erreicht werden.

Abbildung 1: Schritt-für-Schritt-Protokoll für Thiel-Lösung und Latexmilchinjektion. (A) Platzierung des Katheters in den Sinus sagittalis superior zur Injektion der Thiel-Lösung. (B) Lokalisation des Carotis-Trigons. (C) Gestaltung eines Schnitts parallel zum Musculus sternocleidomastoideus. (D) Trennung von Hautkontakten und Entfernung von zervikalem Fettgewebe. (E) Dissektion der Halsschlagaderscheide und der Halsfaszie zwischen dem Musculus sternocleidomastoideus (lateral) und dem unteren Bauch des Musculus omohyoidus (medial). (F) Präparation einer präparierten Arteria carotis communis. (G) Anpassung des Katheters in einer Arteria carotis communis. (H) Fixierung und Isolierung des Katheters. (I) Isolierter Katheter bereit für die Injektion der Thiel-Lösung und die Injektion von roter Latexmilch. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Nachweis von verhärteter rot gefärbter Latexmilch in der Arteria carotis externa (*) mit ihren Unterzweigen im oberen Teil des Carotistrigons. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Gefäßuntersuchung des Gaumens. Die Gaumenschleimhautverteilung des Großen Gaumens und des Nasopalatins ist makroskopisch sichtbar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Gefäßuntersuchung des Mundvestibüls. (A) Horizontaler Weg der Arteria labialis superior (*) und der Arteria alveolär superior (**) mit ihren Unterarmen, die die obere vestibuläre Schleimhaut versorgen. (B) Vertikale Ausrichtung der Arterien im Oberkiefervestibül. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: CT-Bilder der verschiedenen arteriellen Wege, die mit der rot gefärbten Latexmilch in den Kiefer- und Gesichtsbereich injiziert werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Diskussion

Die einzigartige Kombination von Thiels Einbalsamierungs- und Latexmilchinjektionsmethoden ermöglicht es den Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgen und Parodontologen, an frischen Proben zu üben und dabei die Richtungen verschiedener Gefäße zu beobachten ^4,19,20. Bei der Färbung von Gefäßen mit kleinem Durchmesser kann es jedoch zu Einschränkungen kommen, da das Material während des Eingriffs durch Gerinnsel verstopft ist oder nicht genügend Druck ausgeübt wird, um das Material in die kleinen Arterien zu drücken.

Die Thiel-Einbalsamierungsmethode birgt entscheidende Vorteile. Zum Beispiel sind die Leichen in ihrer natürlichen Farbe 16,17,20 erhalten. Aufgrund der Erhaltung der Elastizität und Elastizität des Gewebes^20,21 ist dies eine ausgezeichnete Methode zur Demonstration von chirurgischen und oralchirurgischen Eingriffen 19,22,23. Da die Thiel-Methode im Vergleich zu anderen Fixierungsmethoden wie Formaldehyd geruchlos und weniger giftig ist, erleichtert sie die Probenvorbereitung 16,17,18,20. Im Jahr 2011 untersuchte Benkhedra die histologischen Merkmale von unfixierten und fixierten Skelettmuskelfasern durch den Vergleich der Thiel-Lösung mit Formalin²⁴. Bei der Thiel-Methode blieben die Anordnung der Kollagenfasern und die Integrität der Muskeln im Vergleich zu der anderen Methode^{ausgerichtet 24}. Darüber hinaus hat die ultraschallgestützte Forschung berichtet, dass die Thiel-Einbalsamierungsmethode für Radiologen und Anästhesisten realistischere Ergebnisse liefert²⁵.

Es gibt keine ausreichenden Informationen über den genauen Weg und die Anastomose der Gefäße in der Mundschleimhaut, was zu einem falschen Lappendesign in der Operation führen kann. Die Latexmilchinjektion verfärbt die Blutgefäße, wodurch sie sichtbar werden ^4,11. Dies erleichtert die Dissektion von Weich- und Hartgewebe, indem ihre anatomische und physiologische Beziehung zu den Gefäßen entdeckt wird. Ein weiteres wesentliches Merkmal von Latexmilch ist, dass sie aufgrund des Vorhandenseins von Blei(II,IV)-oxid röntgendicht ist. Daher kann der Weg der Gefäße durch die CT-Analyse dreidimensional beobachtet werden, was es dem Bediener ermöglicht, die Operation nach einer anatomischen und vaskulären Untersuchung zu planen. Als Konsequenz kann ein geeigneter Schnitt gestaltet werden, der Nervenschäden, übermäßige Blutungen²⁶ und postoperative Komplikationen wie Gewebenekrose und verzögerte primäre Wundheilung²⁷ bei verschiedenen oralchirurgischen Eingriffen verhindert.

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nr. 20 surgical blade	Braun, Tuttlingen, Germany
2.5x magnification loupes	Harmonycom
4-chloro-3-methylphenol	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Air pressure pump system	Heiz-Hofstätter, Graz, Austria
Ammonium nitrate	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Block End Serrated Dressing Forceps	VETisco, Chesterfield, England
Boric acid	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Chlorocresol	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Chrome Vanadium Corrosion Resistant Steel tanks
Computed tomography (CT)	Siemens, Emotion, Munich, Germany
Diluted ammonia	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Drill (PSR, 10.8,LI-2)	Bosch AG, Gerlingen, Germany
Ethylene glycol	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Formalin	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Hot water	———————
Latexmilch (latex milk)	Creato, Zitzmann Zentrale, Baden, Germany
Metal catheter	Grall Enterprise, Graz, Austria
Nr. 15 surgical blade	Braun, Tuttlingen, Germany
Nr. 15C surgical blade	Braun, Tuttlingen, Germany
Pintasol red E-L3 mix paste	Mixol-products Diebold GmbH, Kirchheim, Germany		Color agent
Potassium nitrate	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Sodium sulfite	Jäckle Chemie Austria GmbH, Vienna Austria Lactan Chemicals, Graz Austria Brenntag Austria GmbH, Vienna, Austria
Surgical vessel clamp	Grall, Graz Austria
Weitlaner Retractor (Self-Retaining) 140mm 3/4 Teeth	VETisco, Chesterfield, England
Zipper polyethylene bags (plastics)	Wettlinger, Kunststoffe, Vienna, Austria