Un approccio endoscopico transcanalare transpromontoriale per schwannomi vestibolari utilizzando un sistema di imaging tridimensionale basato su computer

Riepilogo

Qui, presentiamo un approccio transpromontoriale transcanalare per gli schwannomi vestibolari utilizzando un sistema di imaging tridimensionale (3D) basato su computer combinato con un endoscopio bidimensionale (2D). Questo sistema ha fornito una visione stereoscopica, una migliore percezione della profondità e una riduzione dell'affaticamento visivo. Questo sistema di imaging 3D ha consentito l'applicazione della tecnologia di visione 3D nella chirurgia endoscopica della base cranica laterale.

Abstract

Un endoscopio monoculare 2D è stato utilizzato nella chirurgia dello schwannoma vestibolare transcanalare transpromontorio invece della craniotomia. Tuttavia, l'assenza di percezione della profondità è il limite di questo approccio. Con la perdita della percezione della profondità, il chirurgo non sarà in grado di eseguire interventi chirurgici delicati e particolarmente complicati. Un endoscopio binoculare è stato sviluppato per fornire alla visione stereoscopica una migliore percezione della profondità per strutture anatomiche complicate ed è stato applicato in alcuni interventi chirurgici endoscopici. Tuttavia, il diametro dell'endoscopio è un limite nell'esecuzione degli interventi di chirurgia otologica transcanale. Un endoscopio di piccolo diametro facilita gli interventi chirurgici in uno spazio ristretto. Un sistema di imaging 3D basato su computer è in grado di ottenere immagini 3D in tempo reale utilizzando un piccolo endoscopio monoculare. In questo studio, per valutare la fattibilità di un sistema di imaging 3D basato su computer per la chirurgia endoscopica della base cranica laterale, abbiamo applicato questo sistema di imaging 3D in un approccio transpromontoriale transcanalare in due pazienti con schwannomi vestibolari. La procedura chirurgica è stata completata senza complicazioni in questi due casi. Non ci sono state mortalità, complicanze perioperatorie, né complicanze postoperatorie degne di nota. Utilizzando questo sistema di imaging 3D basato su computer, è stata osservata una migliore percezione della profondità e una visione stereoscopica rispetto a un endoscopio 2D convenzionale. Il miglioramento della percezione della profondità offre una gestione superiore della complicata anatomia chirurgica.

Introduzione

La chirurgia minimamente invasiva è diventata mainstream. Sono state sviluppate molte tecniche, come il sistema robotico da Vinci e l'endoscopio. Tuttavia, l'attrezzatura e il costo della chirurgia robotica da Vinci sono rispettivamente ingombranti e molto elevati. Rispetto alla chirurgia convenzionale della craniotomia, l'approccio endoscopico transcanale transpromontoriale per la resezione dello schwannoma vestibolare è stato sviluppato per ridurre i rischi di disfunzione vestibolare e perdita di liquido cerebrospinale¹. Tuttavia, la mancanza di visione stereoscopica è ancora il principale limite della chirurgia endoscopica, soprattutto per gli interventi chirurgici complicati all'orecchio². Pertanto, l'endoscopio 3D è stato sviluppato per imitare la disparità binoculare per generare stereopsi della visione operativa ^3,4. Tuttavia, il calibro dell'endoscopio binoculare 3D attualmente disponibile è uguale o superiore a 4 mm, il che rende difficile la sua applicazione negli interventi chirurgici endoscopici transcanalari all'orecchio. Inoltre, quando l'endoscopio binoculare 3D viene utilizzato a distanza ravvicinata, la sua grande parallasse binoculare può portare a una visione doppia.

Un endoscopio 3D monoculare è stato introdotto per la prima volta negli interventi chirurgici ai seni paranasali nel 2013⁵. Questo sistema di endoscopio 3D monoculare incorpora una serie microscopica di lenti davanti a un singolo chip video nell'endoscopio, che funge da recettori visivi separati. Questo metodo imita la tecnologia "occhio di insetto", che a sua volta genera una visione 3D. Un nuovo sistema di imaging 3D basato su computer è stato applicato per la prima volta nella chirurgia endoscopica transuretrale nel 2015⁶. Il processore simula un'immagine 3D convertendo l'immagine endoscopica 2D convenzionale in una coppia di immagini, ricevute da due punti di vista. Il principale vantaggio di questo sistema di elaborazione computerizzata è che può essere adattato agli endoscopi monoculari convenzionali di qualsiasi diametro. Entrambi i sistemi di imaging 3D sopra menzionati non sono stati precedentemente utilizzati in chirurgia otologica. Abbiamo applicato il processore di imaging basato su computer agli interventi chirurgici endoscopici all'orecchio, tra cui timpanoplastica, mastoidectomia, ossiculoplastica e impianto cocleare². Questo sistema di immagini presenta alcuni vantaggi per gli interventi chirurgici endoscopici transcanalari all'orecchio. Innanzitutto, possiamo utilizzare tutte le apparecchiature del sistema endoscopico 2D e non è necessario modificare l'intero sistema. In secondo luogo, il calibro del cannocchiale non è più un problema. Il diametro medio del condotto uditivo esterno è di 7 mm di larghezza⁷; Il calibro degli strumenti (ad esempio, uncino, dissettore e pinza) è di circa 1-2 mm. Pertanto, il calibro corretto dell'endoscopio è limitato per gli interventi chirurgici all'orecchio transcanale. I calibri comuni dell'endoscopio 2D per la chirurgia otologica sono 3, 2,7 e 1,9 mm e tutti possono essere utilizzati con questo processore basato su computer. Pertanto, un endoscopio 2D di diametro inferiore dotato di un nuovo sistema di imaging 3D può essere facilmente e comodamente applicato in chirurgia otologica e consentire ai chirurghi otorinolaringoiatri di operare con la visione 3D. Nel nostro lavoro precedente, abbiamo anche scoperto che non c'è ritardo e non c'è affaticamento visivo quando si eseguono interventi chirurgici all'orecchio utilizzando questo sistema endoscopico 3D basato su computer².

In questo studio, per valutare la fattibilità del sistema di imaging 3D computerizzato per la chirurgia endoscopica della base cranica laterale, abbiamo applicato questo sistema di imaging 3D all'approccio transpromontoriale endoscopico transcanalare per due pazienti con schwannomi vestibolari con udito preoperatorio non riparabile.

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Protocollo

Il protocollo segue le linee guida del Comitato Etico per la Ricerca Umana del Chang Gung Memorial Hospital. L'approvazione etica per l'esperimento è stata ottenuta dall'Institutional Review Board dell'ospedale (IRB n. 201600593B0).

1. Posizione del paziente e marcatura cutanea

1. Dopo l'anestesia generale, posizionare il paziente in posizione supina sul tavolo operatorio, con la testa delicatamente ruotata sul lato controlaterale ed elevata di 15-30°.
2. Sollevare la testata del letto di circa 15-30° per evitare il reclutamento di sangue nell'orecchio medio e interno e ridurre il sanguinamento.
3. Utilizzare un monitor elettrofisiologico del nervo facciale per assistere il chirurgo nella localizzazione e nella dissezione del nervo facciale.
   1. Utilizzare la sonda del rilevatore per toccare il nervo facciale o il tessuto sospetto per assicurarsi che la direzione operativa sia corretta.
   2. Impostare una corrente di 1 A sul monitor. Se il monitor emette un allarme, interrompere la procedura. Quindi, diminuire la corrente a 0,5 A e 0,2 A per garantire che il nervo facciale non venga danneggiato.

2. Anestesia locale e incisione nel condotto uditivo

1. Utilizzando una siringa da 3 ml con un ago da 21 G, somministrare l'anestesia locale iniettando l'anestetico (lidocaina al 2% con epinefrina 1:100.000) per via sottocutanea al meato uditivo esterno fino a quando la pelle del condotto uditivo non diventa sbiancata.
2. Dopo aver sterilizzato l'area chirurgica, compreso il canale uditivo esterno, utilizzare un coltello rotondo per praticare un'incisione cutanea circonferenziale del condotto uditivo (EAC) in corrispondenza della giunzione osteo-cartilaginea.
3. Utilizzare un coltello rotondo per sollevare con cautela la pelle EAC laterale per formare un lembo cutaneo per la chiusura postoperatoria del condotto uditivo.
4. Usa il batuffolo di cotone imbevuto di adrenalina o cauterizzazione elettrica per controllare l'emorragia della ferita.

3. Canaloplastica

1. Rimuovere il lato mediale della pelle EAC e la membrana timpanica.
   1. Sotto l'endoscopio, utilizzare un coltello rotondo per sollevare la pelle EAC collegata alla membrana timpanica.
   2. Utilizzare un morsetto a coccodrillo per rimuovere completamente la pelle e la membrana timpanica.
      NOTA: Cerca di non trattenere alcun epitelio nel condotto uditivo esterno o nella cavità dell'orecchio medio per evitare il possibile rischio di colesteatoma dell'orecchio esterno e dell'orecchio medio dopo l'intervento.
2. Allargare il condotto uditivo per via transmeatale con una fresa diamantata da 2 mm.
   1. Utilizzando un endoscopio con la tecnica a quattro mani, ingrandire il diametro del canale per visualizzare direttamente tutta la cavità dell'orecchio medio. L'assistente tiene l'endoscopio con due mani e il chirurgo può anche eseguire la procedura chirurgica con due mani.
   2. Altrimenti, al microscopio, utilizzare entrambe le mani del chirurgo per allargare il diametro del canale con una fresa da taglio di 2 mm.
   3. Utilizzare un foglio di silicone o un batuffolo di cotone per separare l'orecchio medio e il canale uditivo esterno per evitare di far entrare schegge ossee o l'epitelio del canale nella cavità dell'orecchio medio.

4. Inserimento dell'endoscopio e impostazione del sistema di imaging 3D

1. Tenere un endoscopio da 3,0 mm con la mano sinistra e inserirlo nel canale dopo che l'emorragia è ben controllata.
2. Posizionare entrambi i monitor delle immagini 2D e 3D davanti al tavolo operatorio. Fare clic su Apri per aprire il software.
   NOTA: I monitor 2D e 3D forniscono immagini 2D e 3D, rispettivamente, da macchine diverse.
3. Chiedi al chirurgo e a tutti gli osservatori di indossare occhiali stereoscopici per la visione 3D.
   NOTA: La ricostruzione 3D in tempo reale dell'immagine endoscopica dell'orecchio viene eseguita dal processore durante l'intervento. C'è la visualizzazione simultanea delle immagini 2D (mostrate su un monitor) e 3D (mostrate sull'altro). Con o senza occhiali, gli osservatori possono confrontare le immagini 2D e 3D del campo chirurgico. È stato possibile percepire qualsiasi cambiamento di luminosità, nitidezza e colore e ritardo.
4. Utilizzare un endoscopio a 45° da 3 mm per verificare che la pelle residua del canale uditivo esterno e il residuo del timpano siano stati completamente rimossi per evitare possibili colesteatomi dopo l'intervento chirurgico.
5. Per evitare lesioni da calore, mantenere la risorsa luminosa al di sotto del 40% durante l'intervento chirurgico e spostare frequentemente l'endoscopio avanti e indietro nel canale.
6. Utilizzare una soluzione antiappannamento per pulire l'endoscopio se la lente dell'endoscopio è contaminata da sangue.

5. Approccio all'orecchio interno e resezione tumorale

1. Tagliare il nervo corda del timpano con le forbici e rimuovere il nervo della corda del timpano rimanente con il dispositivo di recupero (ad es. alligatore) e l'aspirazione.
   1. Rimuovere tutta la catena ossiculare (martello, incudine e staffa).
   2. Sotto l'endoscopio, rimuovere con cautela l'incudine, il martello e la staffa rispettivamente con il dispositivo di recupero.
2. Preservare attentamente la funzione e il percorso del nervo facciale con un monitor del nervo facciale.
   1. Sotto l'endoscopio, osservare il canale del nervo facciale ed evitare di toccare o danneggiare il canale facciale.
3. Rimuovere le porzioni esterne del giro basale e medio della coclea e parte della parete laterale del modiolo per esporre il tumore con uno strumento piezochirurgico.
   NOTA: Analogamente alla procedura chirurgica introdotta da L. Presutti⁸, lo schwannoma vestibolare può essere visibile dopo essere entrato nel fondo oculare dell'IAC.
4. Rimuovere il tumore con cura.
   1. Quando il tumore è visibile, separare il tumore dal nervo facciale e dal nervo cocleare e rimuovere il tumore.
   2. Impostare uno stimolo di 0,05-0,1 mA e utilizzare la sonda per toccare il tessuto sospetto per provocare una risposta del nervo facciale. Fare attenzione a non utilizzare il tubo di aspirazione per toccare il nervo.
5. Impacchettare il difetto con grasso addominale e agenti emostatici (ad es. Surgicel e Floseal).
6. Suturare il lembo cutaneo EAC laterale alla pelle tragale in modo a tenuta stagna per motivi estetici.

6. Procedura post-operatoria

1. Ricoverare il paziente dopo l'intervento nell'unità di terapia intensiva per 24-48 ore.
2. Trasferire il paziente nel reparto generale se non si verificano complicanze postoperatorie.

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Risultati

Avevamo eseguito due casi di resezione dello schwannoma vestibolare attraverso l'approccio transcanalare endoscopico transpromontoriale nel nostro ospedale.

Caso 1
A un uomo di 35 anni è stata diagnosticata una neurofibromatosi di tipo II con schwannomi multipli dei nervi cranici e uno schwannoma vestibolare sinistro. Ha avuto una perdita dell'udito quasi completa per 1 anno prima dell'operazione. È stato sottoposto all'approccio transpro...

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Discussione

La chirurgia endoscopica dell'orecchio è diventata più popolare. Tuttavia, il limite principale è la mancanza di visione stereoscopica rispetto a un intervento chirurgico microscopico. L'uso di un endoscopio 3D può essere difficile nella chirurgia dell'orecchio transcanalare a causa dello spazio limitato nel condotto uditivo esterno. In questo studio, abbiamo applicato un sistema di elaborazione computerizzato 3D con un endoscopio 2D convenzionale nell'approccio transpromontoriale tr...

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Materiali

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