Name: investigation of the electrophysiological and thermographic safety parameters of surgical energy devices during thyroid and parathyroid surgery in a porcine model
Uploaded: 2022-10-13T13:00:00
Duration: 11 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigation of the Electrophysiological and Thermographic Safety Parameters of Surgical Energy Devices During Thyroid and Parathyroid Surgery in a Porcine M

Este estudio fue apoyado por subvenciones del Hospital Universitario Médico de Kaohsiung, la Universidad Médica de Kaohsiung (KMUH109-9M44), el Hospital Municipal de Siaogang de Kaohsiung / Centro de Investigación de la Universidad Médica de Kaohsiung (KMHK-DK (C)110009, I-109-04, H-109-05, I-108-02) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST 109-2628-B-037-014, MOST 110-2314-B-037-104-MY2, MOST 110-2314-B-037-120), Taiwán.

Los experimentos con animales fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad Médica de Kaohsiung, Taiwán (protocolo no: IACUC-110082).
1. Preparación animal y anestesia
<ol><li>Condiciones para la selección porcina: Seleccionar cerdos Duroc-Landrace de 3 a 4 meses de edad y con un peso de 18 a 30 kg.</li>
	<li>Preparación antes del experimento: Ayunar los cerdos durante 8 h sin comida y 2 h sin agua antes de la anestesia.</li>
	<li>Inducción anestésica: Administrar 2 mg/kg de tiletamina/zolazepam por vía intramuscular 30 min antes de la cirugía NOTA: Los agentes de bloqueo neuromuscular no se utilizaron durante la inducción de la anestesia.</li>
	<li>Selección del tubo endotraqueal: Utilice un tubo endotraqueal de electromiografía comercial (EMG) de 6,0 mm (los electrodos de registro) de la manera en que se usa clínicamente de forma rutinaria.</li>
	<li>Intubación: Deje que el anestesiólogo intube los electrodos de registro con la ayuda de una laringoscopia directa en decúbito prono. En este estudio, el tubo endotraqueal se fijó a 24 cm a través de la monitorización de dióxido de carbono espiratorio final (etCO2) y la auscultación torácica para asegurar la ubicación adecuada del tubo.</li>
	<li>Mantenimiento de la anestesia: Coloque al cerdo boca arriba, extienda el cuello y fije el tubo endotraqueal. Ajuste el volumen corriente a 8 a 12 ml / kg y una frecuencia respiratoria de 15 a 20 respiraciones por minuto. Use sevoflurano al 1% a 2% para el mantenimiento de la anestesia general. NOTA: Los agentes de bloqueo neuromuscular no se utilizaron durante el mantenimiento de la anestesia.</li>
	<li>Durante el experimento, además del monitoreo continuo de la temperatura corporal central del animal, es importante asegurarse de que la temperatura experimental esté dentro de un rango apropiado. Si el animal experimenta una caída en la temperatura corporal, se debe proporcionar soporte térmico inmediato, como una manta caliente.</li>
</ol>2. Funcionamiento animal (Figura 1 y Figura 2)
<ol><li>Verificar un plano quirúrgico de anestesia.</li>
	<li>Incisión en la piel: Haga una incisión cervical transversal de 15 cm en la piel a 1 cm por encima del esternón (Figura 1A).</li>
	<li>Elevar el colgajo subplastismático al nivel del hueso hioides.</li>
	<li>Separe los músculos de la correa a través del enfoque de la línea media y retraiga lateralmente para visualizar el cartílago tiroides, el cartílago cricoides, los anillos traqueales y la glándula tiroides. NOTA: Los bordes de los músculos de la correa deben diseccionarse cuidadosa y cuidadosamente para los estudios de TG.</li>
	<li>Después de la exposición, diseccionar los músculos esternocleidomastoideos (SCM) bilateralmente (Figura 1B). NOTA: Los bordes de los SCM deben diseccionarse cuidadosa y ordenadamente para los estudios de EP.</li>
	<li>Identificar, exponer y diseccionar bilateralmente los nervios laríngeos recurrentes (RLN) y los nervios vagos (VN) (Figura 2). NOTA: IONM puede ayudar con este paso.</li>
	<li>Realizar los experimentos de los estudios de EP y TG siguiendo los pasos 4 y 5.</li>
	<li>Después de completar todo el experimento, mantenga a los lechones por debajo del 4% -6% de sevoflurano y sacrificarlos humanamente con una sobredosis de Tiletamina / Zolazepam (6 mg / kg).</li>
</ol>3. Información y configuración de los dispositivos de energía quirúrgica (SED)
<ol><li>Para obtener detalles sobre los SED, consulte la Tabla de materiales. NOTA: Este estudio utiliza SEDs bipolares avanzados (denominados Dispositivo A) para demostrar los estudios EP y TG.</li>
</ol>4. Estudio electrofisiológico (EP)
<ol><li>Ajuste continuo de IONM (Figura 3) NOTA: Asegúrese de que los electrodos de registro estén intubados como se menciona en el paso 1.5.<ol><li>Instale los electrodos de tierra fuera de la herida de la incisión quirúrgica.</li>
		<li>Instale los electrodos estimulantes: instale un electrodo de estimulación periódica automática (APS) de 2,0 mm en un lado del VN.</li>
		<li>Conecte todos los electrodos en la caja de interconexión y verifique que la caja de interconexión esté conectada al sistema de monitoreo (sistema de monitoreo de integridad nerviosa) y que la alimentación del sistema de monitoreo esté encendida (Figura 3A).</li>
		<li>Confirme que el sistema de monitorización muestra que los electrodos están conectados correctamente.</li>
		<li>Seleccione la página Supervisión y haga clic en Configuración avanzada.</li>
		<li>Haga clic en APS para establecer la estimulación APS en 1/min para la frecuencia lenta, 1/s para la velocidad rápida y los límites de alarma en 50% y 2000 μV para amplitudes, 10% para latencia. Luego haga clic en Aceptar para finalizar la configuración. Nota : la configuración de otras columnas depende del experimentador.</li>
		<li>Haga clic en Captura de eventos en la columna Eventos y establezca el umbral del evento en 100 μV. NOTA: La figura 3B muestra los pasos de protocolo 4.1.5-4.1.7.</li>
		<li>Encuentra la columna Vagus APS Stim y establece la corriente de estimulación en 1.0 mA. Haga clic en Línea base; aparecerá una nueva ventana, Establecimiento de línea base de APS, en el lado derecho de la pantalla.</li>
		<li>Introduzca el título de la sesión y los comentarios de la sesión. Seleccione el canal a probar y el sistema comenzará a medir automáticamente 20 veces. La amplitud y la latencia de línea base se calcularán y mostrarán automáticamente. Haga clic en Aceptar si la línea base es correcta. NOTA: La figura 3C muestra los pasos del protocolo 4.1.8-4.1.9.</li>
		<li>Haga clic en el icono Avance rápido en la columna Vagus APS Stim para iniciar una prueba. Después de cada experimento EP, haga clic en el icono Pulse para detener las grabaciones.</li>
		<li>Seleccione la página Informes y establezca el formato de salida del informe para guardar el archivo en USB. NOTA: El informe C-IONM de ejemplo se muestra en la Figura 3D.</li>
	</ol></li>
	<li>Estudio de activación de EP (Figura 4)<ol><li>Desarrolle pautas experimentales antes de comenzar un experimento. NOTA: La Figura 4A muestra un ejemplo común de protocolo de estudio de activación de EP, que se puede ajustar de acuerdo con las características del SED. Para algunos instrumentos con ciclos de activación, el tiempo de activación único es un ciclo de activación único, que en su mayoría oscila entre 2 y 4 s. La mayoría de los SED no tienen un ciclo de activación, y el tiempo de activación único es de 3 s.</li>
		<li>Pruebas de distancia de activación a 5 mm:<ol><li>Aplicar el SED sobre el tejido blando a una distancia de 5 mm del RLN y activar SED (activación única).</li>
			<li>Observe el cambio de EMG. Opere a la misma distancia de activación tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial de amplitud EMG. NOTA: La figura 4B muestra la prueba de distancia de activación a 5 mm.</li>
		</ol></li>
		<li>Pruebas de distancia de activación a 2 mm:<ol><li>Aplicar el SED sobre el tejido blando cercano al RLN a 1 mm de distancia y activar SED (activación única).</li>
			<li>Observe el cambio de EMG. Opere a la misma distancia de activación tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial de amplitud EMG.</li>
		</ol></li>
		<li>Pruebas de distancia de activación a 1 mm:<ol><li>Aplique el SED en el tejido blando a una distancia de 1 mm del RLN y active SED (activación única).</li>
			<li>Observe el cambio de EMG. Operar a la misma distancia de activación tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial en la amplitud de EMG</li>
		</ol></li>
		<li>Si se observa una disminución sustancial de la amplitud de EMG durante los pasos 4.2.2-4.2.4, detenga el experimento RLN. Registre la EMG en tiempo real continuamente durante 20-60 minutos para determinar si la lesión es reversible. (Figura 4C)</li>
		<li>Registre manualmente los resultados experimentales como una tabla (Tabla 1).</li>
	</ol></li>
	<li>Estudio de refrigeración EP (Figura 5)<ol><li>Desarrolle pautas experimentales antes de comenzar un experimento. NOTA: La Figura 5A muestra un ejemplo común del protocolo de estudio de refrigeración EP, que se puede ajustar de acuerdo con las características del SED.</li>
		<li>Pruebas de tiempo de enfriamiento de 5 s:<ol><li>Aplique SED de activación única al músculo SCM. Toque el RLN con la punta del SED después de 5 s de espera y enfriamiento.</li>
			<li>Observe el cambio de EMG. Opere al mismo tiempo de enfriamiento tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial de amplitud de EMG.</li>
		</ol></li>
		<li>Pruebas de tiempo de enfriamiento de 2 s:<ol><li>Aplique SED de activación única al músculo SCM. Toque el RLN con la punta del SED después de 2 s de espera y enfriamiento.</li>
			<li>Observe el cambio de EMG. Opere al mismo tiempo de enfriamiento tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial de amplitud de EMG. NOTA: La Figura 5B muestra la prueba de tiempo de enfriamiento de 2 s.</li>
		</ol></li>
		<li>Proceda inmediatamente con las pruebas de maniobra de tacto muscular (MTM):<ol><li>Aplique SED de activación única al músculo SCM. Toque rápidamente (aproximadamente 1 s) la superficie activada del SED con otra posición del SCM (MTM, Figura 5C).</li>
			<li>Toque el RLN con la punta del SED inmediatamente después de MTM y observe el cambio de EMG. Opere al mismo tiempo de enfriamiento tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial de amplitud de EMG.</li>
		</ol></li>
		<li>Proceda inmediatamente sin pruebas de maniobra de tacto muscular (MTM):<ol><li>Aplique SED de activación única al músculo SCM. Toque el RLN con la punta del SED inmediatamente sin MTM.</li>
			<li>Observe el cambio de EMG. Opere el mismo tiempo de enfriamiento tres veces a menos que se produzca un cambio sustancial de amplitud de EMG. Si se observa una disminución sustancial de la amplitud de EMG, siga el paso 4.3.6.</li>
		</ol></li>
		<li>Si se observa una disminución sustancial de la amplitud de EMG, detenga el experimento RLN. Luego, monitoree continuamente la respuesta EMG en tiempo real durante al menos 20 minutos para determinar si la lesión por RLN es reversible o no. (Figura 5D)</li>
		<li>Registre manualmente los resultados experimentales como una tabla (Tabla 2).</li>
	</ol></li>
</ol>5. Estudio termográfico (TG)
<ol><li>Configure el sistema de imagen térmica (figura 6). NOTA: Cámara termográfica con sensibilidad a la temperatura hasta un rango de temperatura de -20 °C a 650 °C. La imagen se actualiza cada segundo.<ol><li>Coloque la cámara a 50 cm del tejido diana en un ángulo de 60° con respecto a la mesa experimental (Figura 6A). NOTA: En el campo de funcionamiento, medido por una cámara termográfica, la temperatura se muestra de acuerdo con la escala de color. La ubicación con la temperatura más alta en la pantalla se marca con un signo "+" y se muestra su temperatura correspondiente (Figura 6B)</li>
		<li>Seleccione Modo de video y presione el botón de captura. NOTA: Los procedimientos supervisados por la cámara térmica se graban continuamente en forma de vídeo.</li>
	</ol></li>
	<li>Llevar a cabo la preparación animal para el estudio TG:<ol><li>Registre la temperatura de fondo del área experimental con la cámara termográfica. La temperatura de fondo debe estar en el rango de 25 ± 2 °C (Figura 6C). Si la temperatura de fondo excede este rango, ajuste la temperatura del aire acondicionado del laboratorio y vuelva a probar.</li>
		<li>Grosor muscular estándar de la correa para la activación del SED: Prepare los músculos de la correa para el estudio TG como se describe en el paso 2.3. El grosor muscular estándar de la correa para la activación SED es de 5 mm (Figura 6D).</li>
	</ol></li>
	<li>Estudio de activación de TG (Figura 6 y Figura 7)<ol><li>Pruebas de ambiente seco: Limpie la superficie de los músculos de la correa porcina con una gasa seca.<ol><li>Ensayos de cuchillas enteras en un ambiente seco (Figura 7A):<ol><li>Agarre el músculo de la correa en toda la longitud de la cuchilla usando SED (Figura 6E).</li>
				<li>Evaluar la temperatura máxima de activación: Después de una sola activación, la temperatura máxima se muestra en la pantalla durante la medición (Figura 7B).</li>
				<li>Evaluar la dispersión térmica lateral: Mida el diámetro de la línea isotérmica de 60 °C después de una sola activación.</li>
				<li>Evalúe el humo y las salpicaduras: después de una sola activación, cuando la temperatura más alta en la pantalla supere los 60 ° C, registre cualquier humo y salpicaduras en la pantalla. Repita cinco mediciones en diferentes áreas. NOTA: La temperatura máxima de activación se evaluó con pruebas de cuchilla entera solo en un ambiente seco.</li>
			</ol></li>
			<li>Un tercio (1/3) de las pruebas de cuchillas en un ambiente seco (Figura 7C):<ol><li>Agarre el músculo de la correa con una cuchilla anterior de 1/3 de longitud usando SED (Figura 6F). Evalúe la dispersión térmica lateral, el humo y las salpicaduras (Figura 7D) como se describe en el paso 5.3.1.1. Repita cinco mediciones en diferentes áreas.</li>
			</ol></li>
		</ol></li>
		<li>Pruebas en ambientes húmedos: Remoje los músculos de la correa porcina en agua estéril durante 3 s justo antes de la activación del SED.<ol><li>Ensayos de cuchilla completa en un ambiente húmedo (Figura 7E): Agarre el músculo de la correa en toda la longitud de la cuchilla usando SED y evalúe la propagación térmica lateral (Figura 7F), el humo y las salpicaduras como se describe en el paso 5.3.1.1. Repita cinco mediciones en diferentes áreas.</li>
			<li>Pruebas de un tercio (1/3) en un ambiente húmedo (Figura 7G): Agarre el músculo de la correa con una cuchilla anterior de 1/3 de longitud usando SED y evalúe la propagación térmica lateral, el humo (Figura 7H) y las salpicaduras como se describe en el paso 5.3.1.1. Repita cinco mediciones en diferentes áreas.</li>
		</ol></li>
		<li>Registre manualmente los resultados experimentales como una tabla (Tabla 3).</li>
	</ol></li>
	<li>Estudio de refrigeración TG (Figura 8)<ol><li>Ambiente seco: Limpie la superficie de los músculos de la correa porcina con una gasa seca como en el paso 5.3.1. NOTA: En el estudio de enfriamiento TG, todas las activaciones se realizaron en un ambiente seco con activación de cuchilla completa.</li>
		<li>Evalúe el tiempo mínimo de enfriamiento sin MTM: Después de la activación simple de SED con toda la cuchilla en el músculo de la correa, comience a registrar el tiempo de enfriamiento hasta que la temperatura más alta en la pantalla sea inferior a 60 ° C. Repita cinco mediciones en diferentes áreas. NOTA: Al medir el tiempo de enfriamiento y la temperatura de la cuchilla SED después de la activación simple y MTM, cubra el área muscular activada por SED y el área muscular en contacto con MTM con una gasa, ya que la alta temperatura en estas áreas se detectará en la pantalla TG e interferirá con la temperatura que se va a medir realmente.</li>
		<li>Evalúe la temperatura de la cuchilla después de MTM: Después de una sola activación del SED con toda la hoja en el músculo de la correa, toque rápidamente (~1 s) la superficie activada del SED con otra posición del músculo de la correa (Figura 8A). Luego registre su temperatura inmediatamente después de salir del SED del músculo de la correa con la cuchilla abierta (Figura 8B).</li>
		<li>Evalúe el tiempo mínimo de enfriamiento con MTM: Después del paso 5.4.3, cuando la temperatura sea superior a 60 °C, comience a registrar el tiempo de enfriamiento hasta que la temperatura más alta en la pantalla sea inferior a 60 °C. Repita cinco mediciones en diferentes áreas.</li>
		<li>Registre manualmente los resultados experimentales como una tabla (Tabla 4).</li>
	</ol></li>
</ol>6. Interpretaciones de los datos
<ol><li>Presentar los parámetros de seguridad EP y TG en forma de tabla con humo y salpicaduras marcadas. NOTA: Aquí, los parámetros de seguridad EP y TG de SED se presentan en forma de tabla, y el humo y las salpicaduras están marcados con los símbolos * y #, respectivamente. En los estudios de EP y TG, el resultado final enumera los datos máximos como en la Tabla 5.</li>
</ol>

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un posible conflicto de intereses.

El desarrollo de los SEDs se basa en la expectativa de los cirujanos de tiroides de lograr una hemostasia efectiva durante la cirugía de tiroides. Sin embargo, la alta temperatura generada por SED es un factor de riesgo que no se puede ignorar. A medida que el uso de SED se vuelve más común, la lesión térmica de los nervios también se volverá más común. Por lo tanto, es responsabilidad de los cirujanos de tiroides que usan SED comprender cómo operar el equipo de manera segura. Sin embargo, no es aconsejable verificar los parámetros de seguridad a través de prueba y error repetidamente en humanos; Por lo tanto, se ha demostrado el valor de los experimentos con animales. Además, es necesario un proceso estandarizado para calificar y cuantificar los posibles efectos térmicos de los EDE15,17 para proporcionar al máximo a los cirujanos de tiroides pautas para realizar operaciones de manera segura.
En este estudio, varios pasos requieren más atención. En los estudios de electrofisioterapia, los agentes de bloqueo neuromuscular podrían interferir con las señales de EMG durante la monitorización neural y no se utilizaron durante la inducción y el mantenimiento de la anestesia. En los estudios TG, deben eliminarse las fuentes de calor distintas de las pruebas SED. Cuando las fuentes de calor no se pueden eliminar (por ejemplo, el área de activación para el estudio de enfriamiento o el músculo de la correa después de MTM), es necesario bloquear las fuentes de calor no probadas con una gasa. En los estudios TG, se debe confirmar que la temperatura de los DEE antes de la activación está dentro de la temperatura de referencia de fondo (25 ± 2 °C), de lo contrario, se debe tomar una medida de enfriamiento y se debe determinar que la cuchilla está seca antes de comenzar el experimento.
Varios estudios previos han contribuido a la definición de los parámetros de seguridad EP 15,37,38,39,40,41,42,43 y TG 31,32 de varios SED en estudios de activación y enfriamiento en varios modelos de cirugía tiroidea porcina. El protocolo actual no solo integra la experiencia pasada, sino que también optimiza y estandariza aún más el proceso. En el estudio EP, una vez que SED se activó sin una distancia crítica segura o un tiempo de enfriamiento seguro, los nervios enfrentaron lesiones irreversibles y rápidas. En el estudio TG, observamos el campo isotérmico de 60 °C y la producción de humo/salpicaduras. Los cirujanos pueden comprender mejor los patrones de propagación térmica en diferentes entornos de activación y diferentes rangos de agarre.
Este estudio todavía tiene algunas limitaciones. Primero, la temperatura en el ambiente no es la misma que en la sala de cirugía, y la temperatura del lechón no es la misma que la temperatura corporal de un humano. En segundo lugar, los resultados del modelo porcino pueden no ser aplicables a todas las prácticas clínicas humanas; El estudio experimental en animales no solo proporciona a los cirujanos información SED que no se puede obtener de los humanos, sino que también sirve como una valiosa plataforma de investigación para establecer información sobre lesiones térmicas para los SE recientemente desarrollados en el futuro. Esta información puede ayudar a los cirujanos a elegir instrumentos y estrategias quirúrgicas que puedan reducir la lesión térmica durante la cirugía de tiroides y paratiroides.
Este artículo demuestra el procedimiento estándar para usar experimentos con animales para que los cirujanos de tiroides puedan obtener una comprensión más completa de (1) la distancia de activación segura y el tiempo de enfriamiento para los SED, (2) la temperatura máxima generada por la activación de los SED, y (3) la propagación térmica lateral irregular y el humo / salpicaduras, que pueden dañar potencialmente el nervio.

La hemostasia eficiente es un tema muy importante en la cirugía de tiroides y paratiroides. En las últimas décadas, uno de los mayores avances en la cirugía de tiroides y paratiroides ha sido el desarrollo de dispositivos quirúrgicos de energía (SED)1. Los DEE proporcionan una hemostasia más eficiente que la técnica convencional de pinza y amarre en áreas con un rico suministro de sangre, lo que reduce la pérdida de sangre intraoperatoria y el tiempo de operación2, la hipocalcemia postoperatoria3 y el hematoma postoperatorio potencialmente mortal4. En estudios recientes se ha descrito el uso de DEE en el 65,7% de los pacientes con tiroidectomía5, y el uso anual de SED aumenta cada año.
Sin embargo, las DSE no han demostrado ser superiores a las técnicas convencionales en términos de lesión recurrente del nervio laríngeo (RLN) en cirugía tiroidea y paratiroidea 4,6,7. La lesión térmica y la propagación térmica lateral al RLN a menudo ocurren inesperadamente cuando se activa un SED cerca del nervio, y este tipo de lesión suele ser grave e irreversible. En comparación con la tracción mecánica o la lesión del nervio de compresión, la lesión térmica del nervio tiene menos distorsión de la estructura externa pero un daño más severo al endoneuro interno, incluida la vaina de mielina y el axón 8,9,10,11. Este tipo de lesión no sólo experimenta dificultad para recuperar la función normal, sino que también es menos reversible en la secuencia clínica que la lesión por tracción10,12. Además, la lesión térmica es a menudo invisible para el cirujano y puede ser no reconocida en el curso de la cirugía13,14. Por lo tanto, los cirujanos deben considerar los efectos térmicos de SED para evitar la lesión térmica de RLN durante la cirugía de tiroides y paratiroides.
Los modelos porcinos son los más utilizados para la investigación de RLN porque la anatomía y fisiología de los cerdos son muy similares a las de los humanos 15,16,17,18,19,20. El modelo porcino experimental permite un fácil manejo, está ampliamente disponible y es rentable9. Para información electrofisiológica (EP), la neuromonitorización intraoperatoria (IONM) es útil para detectar mecanismos de lesión nerviosa y predecir la función postoperatoria de las cuerdas vocales 21,22,23,24,25,26,27. Además, la IONM continua (CIONM) permite la detección temprana de lesión nerviosa después de procedimientos de alto riesgo, ya que puede retroalimentar inmediatamente la función nerviosa mediante el uso de estimulación vagal repetitiva28,29,30. Los estudios sobre la activación y el enfriamiento de EP pueden determinar la distancia de activación segura de SED desde el RLN y el tiempo de enfriamiento seguro después de la activación de SED antes de contactar con el RLN. Para obtener información termográfica, una cámara termográfica es útil para evaluar el cambio de temperatura (activación y enfriamiento), y la región hipertérmica se puede visualizar después de las activaciones SED 31,32,33,34,35. En un estudio previo, la lesión térmica de RLN ocurrió cuando la temperatura del tejido alcanzó la temperatura crítica de 60 ° C en el CIONM porcino modelo36. Los estudios sobre la activación y enfriamiento de TG pueden determinar la distancia de propagación térmica lateral, la aparición de humo y salpicaduras, y el cambio de temperatura durante el enfriamiento con o sin la maniobra de toque muscular (MTM). Para aplicar SED de manera segura en cirugía de tiroides / paratiroides, este artículo presenta un estudio experimental de modelo porcino para investigar los parámetros de seguridad de EP y TG de los SED bajo procedimientos estandarizados.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Automatic periodic stimulation (APS)</td>
			<td>Medtronic, Jacksonville, FL</td>
			<td></td>
			<td>2.0 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Advanced bipolar surgical energy devices(SEDs)</td>
			<td>Medtronic, Minneapolis, MN</td>
			<td>LigaSure Exact Dissector (Device A)</td>
			<td>Generator: Valleylab LS10 energy platform 
			Power setting: Default</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bipolar electrocautery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Generator: ForceTriad energy platform 
			Power setting: 30 watts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Duroc-Landrace pigs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3&#8211;4 months old; weighing 18&#8211;30 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electromyography (EMG) Endotracheal tube (ETT)</td>
			<td>Medtronic, Jacksonville, FL</td>
			<td>#6 NIM Standard Tube&#160;</td>
			<td>Recording electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ferromagnetic SEDs</td>
			<td>Domain Surgical, Salt Lake City, Utah</td>
			<td>FMwand, and Fmsealer</td>
			<td>Generator: FMX G1 Generator 
			Power setting: FMwand (Max 45); FMsealer (Max 3)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybrid SEDs 
			(Ultrasonic and Advance bipolar SEDs)</td>
			<td>Olympus Co Inc, Tokyo, Japan</td>
			<td>Thunderbeat</td>
			<td>Generator: Thunderbeat generator ESG USG 400 
			Power setting: SEAL&#38;CUT mode (Level 1); SEAL mode (Level 3)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monopolar electrocautery&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Generator: ForceTriad energy platform 
			Power setting: 15 watts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nerve Integrity Monitoring (NIM) system&#160;</td>
			<td>Medtronic, Jacksonville, FL</td>
			<td>NIM 3.0&#160;</td>
			<td>Intraoperative neuromonitoring (IONM) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1% to 2% for anesthesia maintenance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tiletamine/Zolazepam</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>2 mg/kg for anesthesia induction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal imaging camera</td>
			<td>Ezo Corp., Taiwan</td>
			<td>Thermal camera D4A (384x288 pixels)</td>
			<td>Thermal image recording equioments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic SEDs</td>
			<td>Ethicon, Johnson and Johnson, Cincinnati, OH</td>
			<td>Harmonic Focus+</td>
			<td>Generator: Ethicon Endo-Surgery Generator G11 
			Power setting: Level 5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic SEDs</td>
			<td>Medtronic, Minneapolis, MN</td>
			<td>Sonicision&#160;</td>
			<td>Generator: Sonicision Reusable Generator 
			Power setting: maximum power mode (55 kHz)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigation of the electrophysiological and thermographic safety parameters of surgical energy devices during thyroid and parathyroid surgery in a porcine model

En la cirugía de tiroides y paratiroides, los dispositivos de energía quirúrgica (SED) proporcionan una hemostasia más eficiente que la hemostasia convencional de pinza y sujeción en áreas con un suministro rico de sangre. Sin embargo, cuando un SED se activa cerca del nervio laríngeo recurrente (RLN), el calor generado por el SED puede lesionar el nervio irreversiblemente. Para aplicar de manera segura los DEE en la cirugía de tiroides / paratiroides, este artículo presenta estudios experimentales de modelos porcinos para investigar los parámetros de seguridad de activación y enfriamiento de los DEE en procedimientos electrofisiológicos (EP) y termográficos (TG) estandarizados, respectivamente. En los experimentos de parámetros de seguridad EP, se aplica neuromonitorización intraoperatoria continua (C-IONM) para demostrar la función RLN en tiempo real. El estudio de activación de EP evalúa la distancia de activación segura de los SED; el estudio de enfriamiento EP evalúa el tiempo de enfriamiento seguro de los SED. En el experimento de parámetros de seguridad TG, se utiliza una cámara termográfica para registrar el cambio de temperatura después de activar el SED. El estudio de activación de TG evalúa la distancia de propagación térmica lateral después de la activación de SED en un ambiente seco o húmedo y si se generan humo y salpicaduras; el estudio de enfriamiento TG evalúa el tiempo de enfriamiento. Esto ayudará a establecer los parámetros de seguridad de los SED recientemente desarrollados utilizados en la cirugía de tiroides / paratiroides y proporcionará pautas de seguridad para evitar lesiones por RLN y complicaciones relacionadas.

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Investigation of the Electrophysiological and Thermographic Safety Parameters of Surgical Energy Devices During Thyroid and Parathyroid Surgery in a Porcine Model

La aplicación segura de dispositivos de energía quirúrgica recientemente desarrollados en la cirugía de tiroides / paratiroides atrae la atención de los cirujanos. Los modelos experimentales animales pueden evitar ensayos y errores innecesarios en la cirugía humana. Este informe tiene como objetivo demostrar métodos electrofisiológicos y termográficos para evaluar los parámetros de seguridad de los DEE en la cirugía de tiroides / paratiroides.

Investigación de los parámetros de seguridad electrofisiológicos y termográficos de dispositivos quirúrgicos de energía durante la cirugía de tiroides y paratiroides en un modelo porcino

In thyroid and parathyroid surgery, surgical energy devices (SEDs) provide more efficient hemostasis than conventional clamp-and-tie hemostasis in areas ...

En los últimos años, los dispositivos de energía quirúrgica son ampliamente utilizados durante la cirugía de tiroides y paratiroides. Además de la hemostasia, también se utilizan para cortar, agarrar y dividir tejido. Sin embargo, el calor generado por el dispositivo puede causar lesión térmica al nervio laríngeo recurrente.Por lo tanto, es necesario calificar y cuantificar el posible efecto térmico de este dispositivo que se usa comúnmente primero durante la cirugía. No se recomienda verificar los parámetros de seguridad a través de prueba y error repetidamente en humanos con los dispositivos de energía quirúrgica recientemente desarrollados. En comparación, los experimentos con animales tienen una ventaja significativa.Las situaciones quirúrgicas para aplicar un dispositivo de energía quirúrgica son diversas, y los parámetros de seguridad desarrollados para la simulación de escenarios en estudios con animales han invertido el valor para uso clínico. A medida que avanza la tecnología, los dispositivos recientemente desarrollados continuarán surgiendo. Los métodos experimentales pueden evaluar las ventajas y restricciones de los dispositivos antes de sus primeras aplicaciones clínicas por parte de los cirujanos.Por lo tanto, proponemos este protocolo para proporcionar a los investigadores un diseño estructural, materiales especializados y los procedimientos estandarizados para que sea factible reproducir parámetros en su propio laboratorio. Para comenzar, seleccione cerdos Duroc-Landrace de tres a cuatro meses de edad y peso de 18 a 30 kilogramos. Después de la anestesia, haga una incisión cervical transversal de 15 cm de centímetros de largo en la piel, un centímetro por encima del esternón.Separe los músculos de la correa por el enfoque de la línea media y retraiga lateralmente para visualizar el cartílago tiroides, el cartílago cricoides, los anillos traqueales y la glándula tiroides. Luego, disecciona los músculos esternocleidomastoideos bilateralmente. Exponer y diseccionar bilateralmente a lo largo de los nervios laríngeos recurrentes y los nervios vagos.Primero, instale los electrodos de tierra fuera de la herida de la incisión quirúrgica. Luego, instale una estimulación periódica automática de 2.0 mm, o electrodo APS, en un lado del nervio vago. Conecte todos los electrodos a través de la caja de interconexión al sistema de monitoreo y asegúrese de que los electrodos estén conectados correctamente.Encuentra la columna Vagus APS Stim" y ajusta la corriente de estimulación a 1.0 miliamperios. Haga clic en la línea base. Una nueva ventana llamada Establecimiento de línea base de APS" aparecerá en el lado derecho de la pantalla.Introduzca el título de la sesión y los comentarios de la sesión. Seleccione el canal a probar, en el que el sistema comienza a medir automáticamente 20 veces. La amplitud y la latencia de línea base se calculan y muestran automáticamente.Haga clic en aceptar"si la línea base es correcta. Haga clic en el icono de avance rápido en la columna "Vagus APS Stim" para iniciar una prueba. Después de cada experimento de electrofisiología, haga clic en el icono de pulso para detener las grabaciones.Seleccione la página Informes" y establezca el formato de salida del informe para guardar el archivo. A continuación, aplique el dispositivo quirúrgico, o SED, al tejido blando a una distancia de 5 mm del RLN y active el dispositivo. Observe el cambio en EMG y opere a la misma distancia de activación tres veces, a menos que ocurra un cambio sustancial en la amplitud de EMG.Luego, aplique el SED al tejido blando a una distancia de 2 mm del RLN y active el SED. Repita este paso, con el SED colocado a una distancia de 1 mm del RLN. Si se observa una disminución sustancial en la amplitud de EMG durante estos pasos, detenga el experimento y registre el EMG en tiempo real continuamente durante 20 a 60 minutos para determinar si la lesión es reversible y registre los resultados como una tabla.Para pruebas de tiempo de enfriamiento, aplique una sola activación SED al músculo SCM. Toque el RLN con la punta del SED. Después de cinco segundos de espera y enfriamiento, observe el cambio de EMG.Repita la prueba durante un tiempo de enfriamiento de dos segundos, mientras observa el cambio en la amplitud de EMG. Proceda con la prueba MTM aplicando una sola activación SED al músculo SCM, solo por un segundo. Toque rápidamente la superficie activada del SED con otra posición del SCM.Inmediatamente después de MTM, toque el RLN con la punta del SED. Una vez más, aplique una sola activación SED al músculo SCM. Inmediatamente, toque el RLN con la punta del SED sin MTM.Si se observa una disminución sustancial de la amplitud de la EMG, detenga el experimento RLN y monitoree continuamente la respuesta de EMG en tiempo real durante al menos 20 minutos para determinar si la lesión de RLN es reversible. Coloque la cámara a una distancia de 50 cm del tejido objetivo, en un ángulo de 60 grados desde la mesa experimental. Utilice 5 mm como grosor muscular estándar de la correa para la activación de SED.Limpie la superficie de los músculos de la correa porcina con una gasa seca. Agarre el músculo de la correa en toda la longitud de la cuchilla con SED. Después de una sola activación, observe la temperatura máxima que se muestra en la pantalla durante la medición.Mida la longitud de la cuchilla y la dispersión térmica lateral de la línea isotérmica de 60 grados centígrados después de una sola activación. Cuando la temperatura más alta en la pantalla supere los 60 grados centígrados, registre cualquier humo y salpicadura en la pantalla y repita cinco mediciones en diferentes áreas. Repita estos pasos después de agarrar el músculo de la correa con un tercio anterior de longitud de la cuchilla usando SED, y realice cinco mediciones en diferentes áreas.Para tareas en ambientes húmedos, remoje los músculos de la correa porcina en agua estéril durante tres segundos justo antes de la activación del SED. Para diferentes áreas, evalúe la propagación térmica lateral, el humo y las salpicaduras, agarrando el músculo de la correa para toda la longitud y la longitud anterior de un tercio de la cuchilla usando SED. Después de una sola activación SED con toda la cuchilla en el músculo de la correa, comience a registrar el tiempo de enfriamiento hasta que la temperatura más alta en la pantalla sea inferior a 60 grados centígrados.Repita cinco mediciones en diferentes áreas. Después de una sola activación del SED con toda la cuchilla en el músculo de la correa, toque rápidamente la superficie activada del SED con otra posición del músculo de la correa. Registre su temperatura inmediatamente después de salir del SED del músculo de la correa con la cuchilla abierta.Después de este paso, comience a grabar el tiempo de enfriamiento hasta que la temperatura más alta en la pantalla sea inferior a 60 grados centígrados. Presentar los parámetros de seguridad electrofisiológicos y termográficos en forma de tabla, con humo y salpicaduras marcadas. Utilizando este protocolo, se realizaron pruebas de activación electrofisiológica en el RLN, desde el segmento proximal hasta el distal, a diferentes distancias, y la señal EMG fue monitoreada durante el estudio.También se realizó un estudio de enfriamiento electrofisiológico en el RLN. Las pruebas de activación termográfica de toda la hoja en un ambiente seco mostraron que la temperatura máxima de activación era más de 60 grados centígrados durante la activación. Durante las pruebas de un tercio de la cuchilla en un ambiente seco, se observaron salpicaduras después de la activación.Las pruebas de cuchillas enteras en el ambiente húmedo mostraron una propagación térmica lateral más obvia en comparación con el ambiente seco. Mientras que en las pruebas de un tercio de la cuchilla, el humo es más obvio en comparación con el ambiente seco. Los parámetros de seguridad electrofisiológicos y termográficos fueron evaluados en este estudio y presentados como una tabla.El estudio electrofisiológico estableció un parámetro crítico para la lesión nerviosa, y el estudio termográfico estableció un parámetro preventivo para el riesgo de lesión térmica. A través de la interpretación de parámetros, los cirujanos pueden preservar suficiente distancia de seguridad y tiempo de enfriamiento en los pasos quirúrgicos de rutina. Por otro lado, el estudio termográfico se puede aplicar en diversos entornos activados como la propagación térmica, el humo o la pulverización de ondas, que generó el dispositivo de energía.Este estudio también puede ayudar a evaluar el riesgo correspondiente a diferentes longitudes de sujeción de la hoja del dispositivo de energía. Esperamos que esta propuesta y el modelo proporcionen a los investigadores, fabricantes y cirujanos la mejor oportunidad para investigar los efectos térmicos y definir los parámetros de seguridad de cada dispositivo de energía recientemente desarrollado para evitar la lesión térmica recurrente del nervio laríngeo durante las cirugías de tiroides y paratiroides.

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