In den letzten Jahren sind chirurgische Energiegeräte bei Schilddrüsen- und Nebenschilddrüsenoperationen weit verbreitet. Neben der Hämostase werden sie auch zum Schneiden, Greifen und Teilen von Gewebe verwendet. Die vom Gerät erzeugte Wärme kann jedoch zu einer thermischen Schädigung des Nervus laryngeus recurrens führen.
Daher ist es notwendig, die mögliche thermische Wirkung dieses Geräts, das üblicherweise zuerst während der Operation verwendet wird, zu qualifizieren und zu quantifizieren. Es wird nicht empfohlen, Sicherheitsparameter durch wiederholtes Ausprobieren am Menschen mit den neu entwickelten chirurgischen Energiegeräten zu überprüfen. Im Vergleich dazu haben Tierversuche einen entscheidenden Vorteil.
Die chirurgischen Situationen, in denen ein chirurgisches Energiegerät eingesetzt werden kann, sind vielfältig, und die Sicherheitsparameter, die für die Szenariosimulation in Tierversuchen entwickelt wurden, haben sich für den klinischen Einsatz umgekehrt. Im Zuge des technologischen Fortschritts werden immer wieder neu entwickelte Geräte entstehen. Die experimentellen Methoden können die Vorteile und Einschränkungen der Geräte vor ihrer ersten klinischen Anwendung durch Chirurgen bewerten.
Daher schlagen wir dieses Protokoll vor, um den Forschern ein strukturelles Design, spezielle Materialien und die standardisierten Verfahren zur Verfügung zu stellen, um die Reproduktion von Parametern in ihrem eigenen Labor zu ermöglichen. Wählen Sie zunächst Duroc-Landrace-Schweine im Alter von drei bis vier Monaten und einem Gewicht von 18 bis 30 Kilogramm aus. Machen Sie nach der Narkose einen 15 cm langen quer verlaufenden Halshalsschnitt auf der Haut, einen Zentimeter über dem Brustbein.
Trennen Sie die Gurtmuskeln durch den Mittellinienansatz und ziehen Sie sich seitlich zurück, um den Schilddrüsenknorpel, den Krikoidknorpel, die Trachealringe und die Schilddrüse sichtbar zu machen. Anschließend werden die Muskeln sternocleidomastoideus beidseitig präpariert. Freilegen und präparieren Sie entlang der rekurrenten Kehlkopfnerven und der Vagusnerven beidseitig.
Installieren Sie zunächst die Masseelektroden außerhalb der chirurgischen Schnittwunde. Installieren Sie dann eine 2,0-mm-APS-Elektrode (Automatic Periodic Stimulation) auf einer Seite des Vagusnervs. Schließen Sie alle Elektroden über die Verbindungsbox an das Überwachungssystem an und stellen Sie sicher, dass die Elektroden korrekt angeschlossen sind.
Suchen Sie die Säule "Vagus APS Stim" und stellen Sie den Stimulationsstrom auf 1,0 Milliampere ein. Klicken Sie auf Baseline. Auf der rechten Seite des Bildschirms erscheint ein neues Fenster mit dem Namen "Einrichten der APS-Baseline".
Geben Sie den Sitzungstitel und die Sitzungskommentare ein. Wählen Sie den zu testenden Kanal aus, woraufhin das System automatisch mit der 20-fachen Messung beginnt. Die Basisamplitude und die Latenz werden automatisch berechnet und angezeigt.
Klicken Sie auf "Akzeptieren", wenn die Baseline korrekt ist. Klicken Sie auf das Schnellvorlauf-Symbol in der Spalte "Vagus APS Stim", um einen Test zu starten. Klicken Sie nach jedem elektrophysiologischen Experiment auf das Pulssymbol, um die Aufzeichnung zu stoppen.
Wählen Sie die Seite "Berichte" aus, und legen Sie das Berichtsausgabeformat fest, um die Datei zu speichern. Legen Sie dann das chirurgische Gerät (SED) in einem Abstand von 5 mm vom RLN auf das Weichgewebe auf und aktivieren Sie das Gerät. Beobachten Sie die Änderung des EMG und arbeiten Sie dreimal mit demselben Aktivierungsabstand, es sei denn, es tritt eine wesentliche Änderung der EMG-Amplitude auf.
Legen Sie dann die SED in einem Abstand von 2 mm von der RLN auf das Weichgewebe auf und aktivieren Sie die SED. Wiederholen Sie diesen Schritt, wobei die SED in einem Abstand von 1 mm von der RLN platziert wird. Wenn während dieser Schritte eine erhebliche Abnahme der EMG-Amplitude beobachtet wird, stoppen Sie das Experiment und zeichnen Sie das Echtzeit-EMG 20 bis 60 Minuten lang kontinuierlich auf, um festzustellen, ob die Verletzung reversibel ist, und zeichnen Sie die Ergebnisse als Tabelle auf.
Für Abkühlzeittests wenden Sie eine einzelne SED-Aktivierung auf den SCM-Muskel an. Berühren Sie die RLN mit der Spitze des SED. Beobachten Sie nach fünf Sekunden des Wartens und Abkühlens die Veränderung des EMG.
Wiederholen Sie den Test für eine Abkühlzeit von zwei Sekunden, während Sie die Änderung der EMG-Amplitude beobachten. Fahren Sie mit dem MTM-Test fort, indem Sie nur eine Sekunde lang eine einzelne SED-Aktivierung auf den SCM-Muskel anwenden. Berühren Sie schnell die aktivierte Oberfläche des SED mit einer anderen Position des SCM.
Unmittelbar nach dem MTM berühren Sie die RLN mit der Spitze des SED. Wenden Sie erneut eine einzelne SED-Aktivierung auf den SCM-Muskel an. Berühren Sie sofort die RLN mit der Spitze des SED ohne MTM.
Wenn eine erhebliche Abnahme der EMG-Amplitude beobachtet wird, stoppen Sie das RRN-Experiment und überwachen Sie die Echtzeit-EMG-Reaktion mindestens 20 Minuten lang, um festzustellen, ob die RLN-Verletzung reversibel ist. Platzieren Sie die Kamera in einem Abstand von 50 cm vom Zielgewebe in einem Winkel von 60 Grad zum Versuchstisch. Verwenden Sie 5 mm als Standard-Gurtmuskeldicke für die SED-Aktivierung.
Wischen Sie die Oberfläche der Schweinebandmuskeln mit trockener Gaze ab. Fassen Sie den Gurtmuskel über die gesamte Länge der Klinge mit SED. Beobachten Sie nach einmaliger Aktivierung die maximale Temperatur, die während der Messung auf dem Bildschirm angezeigt wird.
Messen Sie die Klingenlänge und die seitliche Wärmeausdehnung der 60 Grad Celsius Isothermenlinie nach einmaliger Aktivierung. Wenn die höchste Temperatur auf dem Bildschirm 60 Grad Celsius überschreitet, zeichnen Sie Rauch und Spritzer auf dem Bildschirm auf und wiederholen Sie fünf Messungen in verschiedenen Bereichen. Wiederholen Sie diese Schritte, nachdem Sie den Gurtmuskel mit einer vorderen Drittellänge der Klinge mit SED gegriffen haben, und führen Sie fünf Messungen in verschiedenen Bereichen durch.
Bei Aufgaben in nasser Umgebung sollten Sie die Muskeln des Schweineriemens kurz vor der SED-Aktivierung drei Sekunden lang in sterilem Wasser einweichen. Bewerten Sie für verschiedene Bereiche die seitliche Wärmeausbreitung, den Rauch und die Spritzer, indem Sie den Gurtmuskel über die gesamte Länge und die vordere Drittellänge der Klinge mit SED greifen. Beginnen Sie nach einmaliger SED-Aktivierung mit der gesamten Klinge auf dem Gurtmuskel mit der Aufzeichnung der Abkühlzeit, bis die höchste Temperatur auf dem Bildschirm weniger als 60 Grad Celsius beträgt.
Wiederholen Sie fünf Messungen in verschiedenen Bereichen. Nach einer einmaligen Aktivierung des SED mit der gesamten Klinge auf dem Gurtmuskel berühren Sie schnell die aktivierte Oberfläche des SED mit einer anderen Position des Gurtmuskels. Zeichnen Sie die Temperatur sofort auf, nachdem Sie den SED mit geöffneter Klinge aus dem Gurtmuskel verlassen haben.
Beginnen Sie nach diesem Schritt mit der Aufzeichnung der Abkühlzeit, bis die höchste Temperatur auf dem Bildschirm weniger als 60 Grad Celsius beträgt. Präsentieren Sie die elektrophysiologischen und thermografischen Sicherheitsparameter in tabellarischer Form, mit Rauch- und Spritzmarkierungen. Unter Verwendung dieses Protokolls wurden elektrophysiologische Aktivierungstests am RLN von den proximalen bis zu den distalen Segmenten in verschiedenen Abständen durchgeführt und das EMG-Signal während der Studie überwacht.
Eine elektrophysiologische Kühlstudie wurde ebenfalls am RLN durchgeführt. Thermografische Aktivierungstests der ganzen Schaufel in einer trockenen Umgebung zeigten, dass die maximale Aktivierungstemperatur während der Aktivierung mehr als 60 Grad Celsius betrug. Bei einem Drittel der Schaufeltests in trockener Umgebung wurde nach der Aktivierung Spritzer beobachtet.
Tests ganzer Schaufel in nasser Umgebung zeigten eine deutlichere laterale Wärmeausbreitung im Vergleich zur trockenen Umgebung. Bei Tests mit einem Drittel der Rotorblätter ist der Rauch im Vergleich zur trockenen Umgebung deutlicher. In dieser Studie wurden elektrophysiologische und thermografische Sicherheitsparameter ausgewertet und tabellarisch dargestellt.
Die elektrophysiologische Studie ermittelte einen kritischen Parameter für Nervenverletzungen, und die thermografische Studie etablierte einen präventiven Parameter für das Risiko einer thermischen Verletzung. Durch die Interpretation der Parameter können Chirurgen bei den routinemäßigen chirurgischen Schritten einen ausreichenden Sicherheitsabstand und eine ausreichende Abkühlzeit einhalten. Auf der anderen Seite kann die thermografische Untersuchung in verschiedenen aktivierten Umgebungen wie thermischer Ausbreitung, Rauch oder Wellenspray angewendet werden, die das Energiegerät erzeugt hat.
Diese Studie kann auch dazu beitragen, das Risiko zu bewerten, das unterschiedlichen Klemmlängen von der Klinge des Energiegeräts entspricht. Wir gehen davon aus, dass dieser Vorschlag und das Modell den Forschern, Herstellern und Chirurgen die beste Gelegenheit bieten werden, die thermischen Auswirkungen zu untersuchen und die Sicherheitsparameter jedes neu entwickelten Energiegeräts zu definieren, um die wiederkehrende thermische Verletzung des Kehlkopfnervs während der Schilddrüsen- und Nebenschilddrüsenoperationen zu vermeiden.
