ブタモデルにおける甲状腺・副甲状腺手術における手術エネルギーデバイスの電気生理学的およびサーモグラフィー安全パラメータの検討

近年、外科用エネルギーデバイスは、甲状腺および副甲状腺の手術中に広く使用されています。止血に加えて、それらは組織の切断、把持、および分割にも使用されます。ただし、デバイスから発生する熱は、反回神経に熱傷を引き起こす可能性があります。

したがって、手術中に最初に一般的に使用されるこのデバイスの考えられる熱効果を認定して定量化する必要があります。新しく開発された外科用エネルギーデバイスを使用して、人間に対して試行錯誤を繰り返して安全性パラメータを検証することは推奨されません。それに比べて、動物実験には大きな利点があります。

外科用エネルギーデバイスを適用する手術状況は多様であり、動物実験のシナリオシミュレーションのために開発された安全性パラメータは、臨床使用の価値を逆転させています。技術が進歩するにつれて、新しく開発されたデバイスが出現し続けます。実験方法は、外科医による最初の臨床応用の前に、デバイスの利点と制限を評価することができます。

したがって、このプロトコルは、研究者に構造設計、特殊な材料、および標準化された手順を提供して、自分の研究室でパラメータを再現できるようにすることを提案します。まず、生後3〜4か月、体重18〜30キログラムのデュロックランドレース豚を選択します。麻酔後、胸骨の1センチメートル上の皮膚に15 cmの長さの横頸部切開を行います。

正中線アプローチでストラップの筋肉を分離し、横方向に引っ込めて、甲状軟骨、輪状軟骨、気管リング、甲状腺を視覚化します。次に、胸鎖乳突筋を両側に解剖します。反回神経と迷走神経に沿って両側に露出して解剖します。

まず、アース電極を外科的切開創の外側に取り付けます。次に、迷走神経の片側に2.0mmの自動周期刺激またはAPS電極を取り付けます。すべての電極を相互接続ボックスを介して監視システムに接続し、電極が正しく接続されていることを確認します。

迷走神経APSスティム」列を見つけて、刺激の流れを1.0ミリアンペアに設定します。ベースラインをクリックします。という名前の新しいウィンドウ APSベースラインの確立「画面の右側に表示されます。

セッションタイトルとセッションコメントを入力します。テストするチャンネルを選択すると、システムが自動的に20回の測定を開始します。ベースラインの振幅とレイテンシが自動的に計算され、表示されます。

クリック 受け入れる「ベースラインが正しければ。Vagus APS Stimの早送りアイコンをクリックして、テストを開始します。各電気生理学実験の後、パルスアイコンをクリックして記録を停止します。

[レポート] ページを選択し、ファイルを保存するレポート出力形式を設定します。次に、手術装置(SED)をRLNから5 mmの距離にある軟部組織に適用し、装置をアクティブにします。EMGの変化を観察し、EMG振幅の大幅な変化が発生しない限り、同じ活性化距離で3回操作します。

次に、RLNから2 mmの距離にある軟部組織にSEDを適用し、SEDをアクティブにします。 SEDをRLNから1mmの距離に配置して、この手順を繰り返します。これらのステップでEMG振幅の大幅な減少が観察された場合は、実験を停止し、リアルタイムのEMGを20〜60分間連続して記録して、損傷が可逆的であるかどうかを判断し、結果を表として記録します。

冷却時間テストでは、SCMマッスルに単一のSEDアクティベーションを適用します。SEDの先端でRLNに触れます。5秒間待って冷却した後、EMGの変化を観察します。

EMG振幅の変化を観察しながら、2秒間の冷却時間でテストを繰り返します。単一のSEDアクティベーションをSCMマッスルに1秒間だけ適用して、MTMテストを続行します。SEDのアクティブ化された表面をSCMの別の位置にすばやく触れます。

MTM の直後に、SED の先端で RLN に触れます。繰り返しますが、SCMマッスルに単一のSEDアクティベーションを適用します。すぐに、MTM なしで SED の先端で RLN に触れます。

EMG振幅の大幅な減少が観察された場合は、RLN実験を停止し、リアルタイムのEMG応答を少なくとも20分間継続的に監視して、RLN損傷が可逆的かどうかを判断します。カメラをターゲット組織から50 cmの距離、実験テーブルから60度の角度で配置します。SED活性化のための標準的なストラップ筋肉の厚さとして5mmを使用してください。

乾いたガーゼでブタストラップの筋肉の表面を拭きます。SEDを使用して、ブレードの全長でストラップの筋肉をつかみます。1回の起動後、測定中に画面に表示される最高温度を観察します。

1回の起動後の摂氏60度の等温ラインのブレードの長さと横方向の熱広がりを測定します。画面の最高温度が摂氏60度を超えたら、画面に煙や水しぶきを記録し、異なる領域で5回の測定を繰り返します。SEDを使用してブレードの前方3分の1の長さでストラップの筋肉をつかんだ後、これらの手順を繰り返し、異なる領域で5つの測定を実行します。

湿った環境のタスクでは、SEDが活性化する直前にブタストラップの筋肉を滅菌水に3秒間浸します。さまざまな領域について、SEDを使用してストラップの筋肉をつかんでブレードの全長と前方の3分の1の長さをつかむことにより、横方向の熱拡散、煙、および飛沫を評価します。ストラップの筋肉にブレード全体を取り付けてSEDを1回起動した後、画面の最高温度が摂氏60度未満になるまで冷却時間の記録を開始します。

異なる領域で5つの測定を繰り返します。ストラップの筋肉にブレード全体を乗せてSEDを1回起動した後、ストラップの筋肉の別の位置でSEDの活性化面にすばやく触れます。ブレードを開いた状態でストラップマッスルからSEDを離れた直後に温度を記録します。

この手順の後、画面の最高温度が摂氏60度未満になるまで冷却時間の記録を開始します。電気生理学的およびサーモグラフィーの安全パラメータを表形式で提示し、煙と水しぶきをマークします。このプロトコルを使用して、RLNの近位部から遠位部まで、異なる距離で電気生理学的活性化試験を実施し、研究中にEMG信号をモニターした。

RLNの電気生理学的冷却研究も実施されました。乾燥環境でのブレード全体のサーモグラフィー活性化試験では、活性化中の最高活性化温度が摂氏60度を超えることが示されました。乾燥環境での3分の1のブレードテストでは、活性化後に飛沫が観察されました。

湿潤環境での全ブレードテストでは、乾燥環境と比較して、より明白な横方向の熱拡散が示されました。一方、3分の1のブレードテストでは、乾燥した環境と比較して煙がより明白です。この研究では、電気生理学的およびサーモグラフィの安全性パラメータを評価し、表として提示しました。

電気生理学的研究は神経損傷の重要なパラメータを確立し、サーモグラフィ研究は熱損傷のリスクの予防パラメータを確立しました。パラメータの解釈により、外科医は日常的な手術ステップで十分な安全距離と冷却時間を維持することができます。一方、サーモグラフィ研究は、エネルギーデバイスが生成する熱拡散、煙、波噴霧などの多様な活性化環境に適用できます。

この研究は、エネルギーデバイスのブレードからの異なるクランプ長に対応するリスクを評価するのにも役立ちます。この提案とモデルは、研究者、製造業者、外科医に、熱の影響を調査し、甲状腺および副甲状腺手術中の反回神経熱損傷を回避するために新しく開発された各エネルギーデバイスの安全パラメータを定義する最良の機会を提供することを期待しています。