Method Article
Questo documento descrive in dettaglio il protocollo chirurgico per l'evacuazione endoscopica endoscopica dell'emorragia intracerebrale minimamente invasiva utilizzando la tecnica SCUBA.
L'emorragia intracerebrale (ICH) è un sottotipo di ictus con alta mortalità e scarsi risultati funzionali, in gran parte perché non ci sono opzioni di trattamento basate sull'evidenza per questo devastante processo patologico. Negli ultimi dieci anni, sono emersi una serie di interventi chirurgici minimamente invasivi per affrontare questo problema, uno dei quali è l'evacuazione endoscopica. L'aspirazione stereotassica ICH Underwater Blood Aspiration (SCUBA) è una nuova tecnica di evacuazione endoscopica eseguita in una cavità piena di liquido utilizzando un sistema di aspirazione per fornire un ulteriore grado di libertà durante la procedura. La procedura SCUBA utilizza un dispositivo di aspirazione, endoscopio e guaine ed è divisa in due fasi. La prima fase prevede l'aspirazione massima e l'irrigazione minima per ridurre il carico di coaguli. La seconda fase prevede l'aumento dell'irrigazione per la visibilità, la diminuzione della forza di aspirazione per l'aspirazione mirata senza disturbare la parete della cavità e la cauterizzazione di eventuali vasi sanguinanti. Utilizzando l'endoscopio e la bacchetta di aspirazione, questa tecnica mira a massimizzare l'evacuazione dell'ematoma riducendo al minimo i danni collaterali al cervello circostante. I vantaggi della tecnica SCUBA includono l'uso di una guaine endoscopica a basso profilo che riduce al minimo l'interruzione del cervello e una migliore visualizzazione con una cavità piena di liquido piuttosto che una piena d'aria.
L'emorragia intracerebrale è un sanguinamento che si verifica nel parenchima cerebrale ed è il sottotipo più devastante di ictus in termini di mortalità e disabilità. L'incidenza mondiale di ICH è di circa 24,6 per 100.000 individui, con 40.000 a 67.000 casi che si verificano ogni anno negli Stati Uniti1,2. L'emorragia intracerebrale è un'emergenza medica che richiede una diagnosi e una gestione rapide. Storicamente, i risultati sono stati desolanti, con tassi di mortalità del 40% a 1 mese, del 51-54% a 1 anno e del 71% a 5 anni3,4,5,6. Una ragione chiave per una prognosi così sfavorevole è che non ci sono trattamenti basati sull'evidenza per questo processo patologico. Precedenti studi clinici (STICH I e II) non hanno dimostrato risultati migliori per la chirurgia rispetto alla gestione medica conservativa7,8. Un'ipotesi proposta per il fallimento delle craniotomie è che qualsiasi beneficio ottenuto dall'evacuazione del coagulo è superato dall'esteso trauma cerebrale inflitto dalla natura invasiva della procedura. Di conseguenza, nell'ultimo decennio, sono state sviluppate una serie di tecniche minimamente invasive per tentare di risolvere questo problema, ognuna con vantaggi e svantaggi. Le tecniche possono essere raggruppate in due categorie: aspirazione stereotassica con trombolisi ed evacuazione attiva. Il primo comporta l'aspirazione del coagulo attraverso un foro di bava, la somministrazione di un agente trombolitico e il drenaggio del coagulo residuo attraverso un catetere per un periodo di diversi giorni. Questa tecnica è attualmente in fase di sperimentazione nello studio clinico MISTIE ed è utilizzata dai medici in Cina con l'ago craniopuntura YL-19,10. L'evacuazione attiva, d'altra parte, comporta l'aspirazione dell'intero coagulo in un'unica procedura senza la necessità di un catetere drenante.
Un certo numero di studi clinici sono in corso per questa tecnica, tra cui ENRICH, che utilizza il sistema NICO BrainPath per l'evacuazione trans-solcosale assistita da endoporto; lo studio INVEST11, che è uno studio di fattibilità a braccio singolo che utilizza i sistemi Penumbra Apollo o Artemis per l'evacuazione endoscopica; e lo studio MIND, che è uno studio clinico randomizzato multicentrico che valuta l'evacuazione endoscopica utilizzando il dispositivo Artemis. L'evacuazione endoscopica è una tecnica promettente perché ha il canale di lavoro a profilo più basso per ridurre al minimo il trauma cerebrale12. Questo documento delinea una specifica tecnica endoscopica descritta come Stereotactic ICH Underwater Blood Aspiration (SCUBA)13. La prima fase si concentra sul debulking dell'ematoma utilizzando l'aspirazione massima mentre si lavora entro la fine della guaiina. La seconda fase utilizza un alto tasso di irrigazione per aspirare i coaguli residui e cauterizzare eventuali vasi sanguinanti in modo altamente mirato.
Ci sono tre dispositivi utilizzati nella procedura SCUBA: una guaino (6,33 mm), endoscopio e sistema di aspirazione. Il sistema di aspirazione è costituito da una bacchetta chirurgica (2,6 mm) progettata per adattarsi all'interno del canale di lavoro di un endoscopio, che viene inserito nella guaila. La bacchetta è in grado di aspirare e, con la pressione di un pulsante sul manico, morcellazione. Il componente di morcellazione del dispositivo è un bidente rotante sulla punta del tubo di aspirazione che gira all'attivazione. L'aspirazione viene attivata coprendo il foro al pollice sulla maniglia e il bidente viene attivato premendo con fermezza sul pulsante. L'attivazione dell'aspirazione a questo proposito è simile ai comuni strumenti di aspirazione neurochirurgica.
Prima di eseguire questo protocollo, sono state ottenute l'approvazione istituzionale richiesta e il consenso del paziente. Tutte le procedure sono state approvate dal Mount Sinai Hospital.
1. Criteri di inclusione
2. Criteri di esclusione
3. Posizionamento e pianificazione
4. Apertura
5. Evacuazione di fase 1
6. Fase 2 Evacuazione
7. Valutazione e chiusura
La tecnica di evacuazione SCUBA è stata descritta in 47 pazienti sottoposti a evacuazione endoscopica ICH tra dicembre 2015 e settembre 2017. Il volume medio di ICH pre-operatorio è stato riportato come 42,6 cm3 (deviazione standard = 29,7 cm3;volume medio di ICH post-operatorio = 4,2 cm3, SD 6,6 cm3), con un tasso medio di evacuazione dell'88,2% (SD 20,8%) (Tabella 1). Un esempio di TAC pre-operatoria e post-operatoria è mostrato nella Figura 1. In 23 (48,9%) casi sono stati rilevati vasi sanguinanti attivi e in 12 (52,2%) di questi casi, il sanguinamento è emanato da più di un vaso (Tabella 2). Il sanguinamento è stato affrontato utilizzando la sola irrigazione in 5 casi (10,6%) e l'elettrocauteria in 18 casi (38,3%) (Tabella 2). Il sanguinamento post-operatorio è stato isolato in un solo caso (2,1%) in cui la TC della testa di routine eseguita il giorno 1 post-operatorio ha dimostrato che la cavità di evacuazione si era riempita di emorragia che sembrava provenire da un sanguinamento del vaso galeale superficiale nel tratto di accesso e nella cavità (Tabella 2). L'esame di questo paziente non è peggiorato e non ha richiesto un ulteriore intervento chirurgico.
Figura 1: Scansioni TC. ( A )L'immaginedella testa TC pre-operatoria mostra una grande emorragia dei gangli della base destra. (B)L'immagine TC della testa eseguita il giorno 1 post-operatorio mostra un'evacuazione quasi completa dell'ematoma. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Variabile | Significare | Deviazione standard |
Volume preoperatorio | 42.6 | 29.7 |
Volume postoperatorio | 4.2 | 6.6 |
Percentuale di evacuazione | 88.2% | 20.8% |
Tabella 1: Dettagli dell'evacuazione. Volumi ICH e tassi di evacuazione per la procedura SCUBA.
Variabile | Numero | Percento |
Totale pazienti | 47 | - |
Sanguinamento attivo identificato | 23 | 48.9% |
Navi singole | 11 | 23.4% |
Navi multiple | 12 | 25.5% |
Irrigazione | 5 | 10.6% |
Elettrocauterizzato | 18 | 38.3% |
Sanguinamento postoperatorio | 1 | 2.1% |
Tabella 2: Dettagli operativi. Dettagli operativi (in particolare vasi sanguinanti) incontrati durante la procedura SCUBA.
Esistono diverse best practice operative da apprendere e implementare durante l'evacuazione endoscopica dell'ICH. Innanzitutto, è fondamentale ridurre al minimo l'interruzione del tessuto cerebrale quando possibile. Ciò inizia con l'ottimizzazione della traiettoria chirurgica in modo che la guaine attraversi il percorso più breve possibile evitando strutture eloquenti. Per l'ICH sopratentoriale, le strutture eloquenti includono l'area motoria supplementare, le cortecce motorie e sensoriali primarie, il giro temporale e angolare superiore sinistro e la corteccia visiva primaria. Inoltre, la traiettoria dovrebbe allinearsi con l'asse longitudinale dell'ematoma. I vantaggi di questa strategia includono massimizzare la visualizzazione della cavità, ridurre al minimo la forza di coppia sul cervello adiacente al tratto di accesso, aumentare la probabilità di essere in grado di visualizzare gli estremi della cavità e creare la traiettoria più breve possibile verso il coagulo, riducendo così al minimo il trauma cerebrale.
Oltre a ridurre al minimo l'interruzione del tessuto cerebrale, è anche importante ridurre al minimo la distorsione della cavità dell'ematoma. L'aspirazione in una cavità chiusa può distorcere la materia cerebrale elastica tanto quanto le forze di compressione con uguale danno. Per evitare ciò, la forza di aspirazione dovrebbe essere al livello minimo possibile necessario per un'efficace aspirazione del coagulo di sangue. Questo è particolarmente importante se la punta della bacchetta è avanzata oltre la punta della guaina. L'unica volta che la forza di aspirazione dovrebbe essere elevata è durante la fase 1, quando la punta è in contatto diretto con il coagulo. La forza di aspirazione dovrebbe diminuire con il progredire della procedura.
Esiti sfavorevoli sono stati riportati quando l'irrigazione durante un'evacuazione endoscopica dell'ematoma intraventricolare porta ad un aumento della pressione intracranica16. La procedura SCUBA evita questo evacuando l'ematoma nella Fase 1, che diminuisce la pressione all'interno della cavità, e successivamente irrigando nella Fase 2. Nella Fase 2, l'endoscopio ha una seconda porta di accesso che consente il deflusso dell'irrigazione, evitando così un'eccessiva distensione della cavità dell'ematoma e un'elevata pressione intracavitaria. Inoltre, la guainata e il tratto non formano una tenuta stagna e il fluido di irrigazione viene perso intorno alla guainata.
Raggiungere e mantenere l'emostasi durante la Fase 2 è un requisito cruciale per un'evacuazione SCUBA di successo. È importante monitorare meticolosamente ogni parete della cavità per i vasi sanguinanti e affrontarli di conseguenza con irrigazione continua o cauterizzazione bipolare. Il raggiungimento di un'emostasi perfetta assicura che vi sia un rischio minimo di ri-sanguinamento postoperatorio.
Poiché la visualizzazione chiara e diretta dell'ematoma residuo all'interno della cavità potrebbe non essere sempre possibile durante la procedura, è una buona pratica controllare l'evacuazione con l'imaging intraoperatorio dopo la fase 2. Ci sono stati diversi casi in cui l'esame endoscopico diretto ha suggerito che la cavità era chiara, ma l'ematoma residuo è stato rilevato su ultrasuoni intraoperatori o DYNA CT, portando a un altro passaggio con la guaina nella cavità e un'ulteriore evacuazione dell'ematoma.
In questa fase iniziale dello sviluppo di questa procedura, ci sono prove abbastanza forti da suggerire quale dovrebbe essere il limite inferiore della percentuale di evacuazione del volume residuo del coagulo. Sebbene attualmente non ci siano studi che valutino i risultati per le percentuali di evacuazione della procedura endoscopica, i modelli animali e lo studio MISTIE suggeriscono che una maggiore evacuazione è preferibile9. Nei topi indotti da ICH, le molecole nel sangue come il ferro hanno avuto un effetto tossico sul tessuto cerebrale circostante, mentre i chelanti del ferro hanno ridotto il danno17. Lo studio MISTIE II ha rilevato che il volume dell'edema periematomale era più piccolo quando la percentuale di evacuazione superava il 65%, maggiore quando la percentuale di evacuazione variava dal 20-65% e più grande quando la percentuale di evacuazione era inferiore al 20%18. Questi dati suggeriscono anche che il risultato può migliorare con una percentuale di evacuazione più elevata, ma lo studio non è stato alimentato per valutare questa caratteristica. Gli studi mistie di fase III, ENRICH, INVEST e/o MIND possono far luce su questa domanda.
Un'area che rimane da risolvere è il calendario della procedura. Molti protocolli sostengono l'evacuazione entro 72 ore e dopo una scansione di stabilità di 6 ore per garantire che l'ematoma sia stabile. Molti medici scelgono questa linea d'azione, poiché un piccolo studio del 2004 ha riportato complicazioni, ri-sanguinamento e scarsi risultati in una piccola serie di pazienti sottoposti a craniotomia per chirurgia ultra-precoce19. Studi più recenti sull'evacuazione endoscopica minimamente invasiva hanno riportato buoni risultati con l'evacuazione ultra-precoce20,21. I manoscritti che riportano l'evacuazione endoscopica suggeriscono che il sanguinamento è identificabile e controllabile nelle evacuazioni ultra-precoci. Il protocollo di studio ENRICH richiede l'evacuazione entro 24 ore dall'ictus e non richiede una scansione di stabilità. La chirurgia ultra-precoce può essere un'opzione in futuro, ma sono necessari ulteriori studi per valutare i rischi e i benefici dell'evacuazione ultra-precoce.
La procedura SCUBA è una tecnica di evacuazione dell'emorragia intracerebrale minimamente invasiva che prevede un endoscopio utilizzando un sistema di aspirazione. Prove preliminari suggeriscono che la tecnica SCUBA può essere eseguita in modo sicuro e affidabile si traduce in un'alta percentuale di evacuazione. Sono necessari ulteriori studi per valutare l'impatto di questa procedura sui risultati funzionali.
Christopher Kellner ha ricevuto una borsa di studio da Penumbra per un corso ECM per insegnare l'evacuazione endoscopica minimamente invasiva dell'emorragia intracerebrale. J Mocco è un co-ricercatore principale dello studio INVEST, che è uno studio di fattibilità per valutare l'evacuazione endoscopica minimamente invasiva dell'emorragia intracerebrale finanziata da Penumbra. J Mocco è un investitore e consulente per Rebound Therapeutics.
Questa ricerca è stata sostenuta in parte da una sovvenzione di Arminio e Lucyna Fraga e da una sovvenzione di Mr. e Mrs. Durkovic.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Artemis Device 2.8mm | Penumbra Inc. | AP28 | Cannula Outer Diameter: 2.8mm. Cannula Length: 27cm. Aspiration Tubing Length: 9.5ft; The Food and Drug Administration (FDA) approved the Apollo System in 2014 for use in intraventricular hemorrhage (IVH) evacuation but its indication now includes ICH and the Artemis System was approved for the same IVH and ICH evacuation in 2017. |
Artemis Device 2.1mm | Penumbra Inc. | AP21 | Cannula Outer Diameter: 2.1mm. Cannula Length: 26cm. Aspiration Tubing Length: 9.5ft |
Artemis Device 1.5mm | Penumbra Inc. | AP15 | Cannula Outer Diameter: 1.5mm. Cannula Length: 27cm. Aspiration Tubing Length: 9.5ft |
MAX Canister | Penumbra Inc. | APCAN2 | |
Pump MAX 110V | Penumbra Inc. | PMX110 | |
19-French Sheath | Aesculap USA | FH604SU | Outer Diameter: 6.33mm |
Storz Lotta 3-port Endoscope | Karl Stortz | 28164 LA / 28164 LS | Outer Diameter: 6.1mm. Two ports for irrigation/suction (1.6mm). One working channel (2.9mm) |
Medtronic AxiEM | Medtronic | UC201403939 | An advantage of the Medtronic AxiEM system is it does not require pinning or line-of-site navigation. |
High-speed drill with 5-mm cutting burr | Medtronic | 9BA60 | |
Bone Wax | Ethicon | W31 | |
Hemostatic Gel Foam with Thrombin | J&J Healthcare | 2994 | |
Bipolar Cautery | State of the Art | 401102 | |
Aloka burr hole ultrasound transducer | Aloka | UST-52114P | |
11-blade | Bard Parker | 372611 | |
Penfield 1 instrument | Sklar Corp | 47-2255 | |
AxiEM stylet | Medtronic | 9735428 | |
Titanium plate | Depuy Synthes | 04503023/04503024 | |
Titanium screws | Depuy Synthes | 0450310301/0450310401 | |
DYNA CT on the Artis Q | Siemens Healthineers | A91AX-01343-33C1-7600 | |
3-0 Vicryl sutures | Ethicon | J416 | |
4-0 monocryl subcuticular stitches | Ethicon | Y426 | |
Steri-Strips | 3M | R1547 |
Richiedi autorizzazione per utilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE
Richiedi AutorizzazioneThis article has been published
Video Coming Soon