22. Januar 2010
Dieses Video zeigt, wie man chirurgisch behindern das Meerschweinchen ist Ductus endolymphaticus zu endolymphatischen Hydrops zu produzieren.
Hallo, mein Name ist Chris Edden. Ich bin Forscher an der Case Western Reserve University in der Abteilung für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Kopf- und Halschirurgie. Heute werde ich die chirurgische Blockade des Endolympfkanals beim Meerschweinchen beschreiben, die Endolympfhydrops hervorruft und zur Modellierung vieler Fehlfunktionen und krankhafter Ohlpathologien verwendet wird. Ando.
Lymphatisches Hydrops ist eine Schwellung des endo-lymphatischen Kompartiments der Cochlea und stellt einen wichtigen histologischen Marker für die Menière-Krankheit dar. Hier sehen Sie ein Querschnittsbild einer normalen Cochlea mit zwei perilymphatischen Kompartimenten, der Scala tympani und der Scala vestibuli, sowie einer nicht erweiterten Scala media, die kontinuierlich mit dem Endolympfgang verbunden ist. Die Struktur, an der wir innerhalb von Wochen nach dem chirurgischen Eingriff operieren, die Scala media, weist hier eine Erweiterung auf, wie hier dargestellt, und die Membran von Reissner ist gedehnt. Die Tiere zeigen außerdem einen progressiven, schwankenden Hörverlust im operierten Ohr.
Ebenso wie bei vielen anderen Erkrankungen des Gehörs ist die chirurgische Induktion einer Hydrops im Meerschweinchen seit ihrer ersten Beschreibung im Jahr 1965 durch Robert Kor und Harold Schneck das Goldstandard-Tiermodell für die menschliche Morbus Ménière-Erkrankung. Obwohl das Verfahren ursprünglich mittels eines invasiveren intraduralen Zugangs durchgeführt wurde, bevorzugt unser Zentrum einen extraduralen Zugang, da dieser mit geringerer Morbidität und Mortalität für das Tier einhergeht. Im Folgenden werden die Materialien, die Tierversuchshaltung sowie der chirurgische Zugang beschrieben, die für die erfolgreiche und artgemäße Durchführung dieses recht komplexen Verfahrens erforderlich sind.
Zunächst werde ich die benötigten chirurgischen Materialien beschreiben. Das Versuchstier ist ein erwachsenes weibliches, albinotisches Meerschweinchen der Rasse Duncan Hartley von Charles River International Laboratories Incorporated. Für die Vorbereitung des Raums und den sterilen Aufbau benötigen Sie sterile chirurgische Kleidung, ein Operationsmikroskop mit steriler Abdeckung und Mars, einen kleinen fenestrierten Tuch, eine intraoperative Wärmematte sowie eine Absaugvorrichtung.
Eine Saugkanüle Größe 5, eine Saugkanüle Größe 40, steriles Kochsalzlösung, ein Edelstahl-Behältnis und ein Kopfhalter. Für die Anästhesie benötigen Sie präoperativ Ketamin 60 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht und Xylazin 12 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht. Intraoperativ benötigen Sie ein petroleumbasiertes Gleitmittel, einen elektrischen Rasierer, Betadine und 70 %igen Ethylalkohol. Außerdem benötigen Sie 0,6 Milliliter einer 0,25 %igen Markierungslösung, ein Einweg-Sicherheitsmesser Größe 11, drei gebogene Hämostasen, einen Lier-Periostheber, chirurgische WEX-Zellspitzen und einen otologischen Bohrer, einen 1,5-Millimeter-Diamantbohrer sowie einen 0,5-Millimeter-Diamantbohrer.
Eine gerade Knochenhakenkürette, eine 10-ml-Spritze, Knochenwachs, Gelatineschwamm, vier Null resorbierbares Nahtmaterial mit einer P-13-Schneidnadel, Adson-Stopfer, diamantbesetzte Pinzette und Nahtschere. Für die postoperative Versorgung benötigen Sie einen sauberen Käfig mit Wärmeunterlage. Zwei ml Enrofloxacin mit 22,7 Milligramm pro Milliliter.
0,05 Milliliter Buprenorphin 0,3 Milligramm pro Milliliter. Betäuben Sie zunächst das Meerschweinchen intramuskulär mit Ketamin 60 Milligramm pro Kilogramm und Xylazin 12 Milligramm pro Kilogramm. Dieses Anästhesieregime ermöglicht 60 bis 90 Minuten Anästhesie ohne Atemdepression, was gewöhnlich ausreichend Zeit für die Durchführung dieses Eingriffs darstellt.
Nach der Anästhesie des Tieres wird ein petroleumbasiertes Gleitmittel auf die Augen aufgetragen. Anschließend wird der Hinterkopf mit elektrischen Haarschneidern vom oberen Thorax bis zur Kopfoberseite rasiert. Danach wird die Stelle mit Betadine und anschließend mit Alkohol desinfiziert.
Das Tier ist nun bereit für die Operation. Mein Name ist Dr. Cliff McGillion. Ich bin Professor für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Halschirurgie an den Case Western Reserve University Hospitals in Cleveland und Leiter der Otologie und Neurootologie.
Worüber ich heute mit Ihnen sprechen möchte, ist die chirurgische Technik zur Induktion einer endolymphatischen Hydrops beim Meerschweinchen. Wir operieren extroral und legen den Sinus sigmoideus frei sowie einen Bereich direkt anterior und lateral zum Sinus sigmoideus. Dort finden wir das O-Bein des endolymphatischen Systems, entfernen das Ganggewebe und das Sackgewebe und bohren den Kanal unter direkter Sicht tatsächlich aus.
Der wichtigste Teil des Verfahrens ist meiner Meinung nach das Entfernen der Knochenstruktur um den Sinus sigmoideus herum und anschließend medial davon das direkte Sichtbarmachen des O-Kurses des endolymphatischen Ganges. Sobald der Operationsbereich präpariert ist, wird das Tier in den Operationssaal gebracht und auf einen Kopfhalter platziert. Der Hals wird gebeugt, um eine ausreichende Exposition des occipitalen Kamms zu gewährleisten, und unter sterilen Bedingungen abgedeckt, um die Gesundheit und Sicherheit des Tieres zu gewährleisten.
Beachten Sie dieselbe sterile Technik, die auch bei einem menschlichen Patienten erforderlich wäre, um während des Eingriffs eine ausreichende Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Stellen Sie sicher, dass vor dem ersten Schnitt eine Wärmematte unter der Operationsfläche platziert wird. Die Markierung wird um die Operationsstelle herum injiziert. Das chirurgische Vorgehen beginnt mit einem medianen dorsalen Hautschnitt am Kopf entlang des Hinterhaupts, um eine ausreichende Exposition zu gewährleisten. Ziehen Sie die Haut zurück, indem Sie eine Klemme auf jeder Seite des Schnitts anbringen. Eine Elektrokauterisierung ist nicht notwendig, da das Meerschweinchen über einen effektiven hämostatischen Mechanismus verfügt.
Danach wird ein horizontaler Einschnitt entlang des Halsmuskels vorgenommen. Um das knöcherne Hinterhaupt darzulegen, kann ein gut gesetzter Schnitt sofort die temporale Hinterhauptsnaht freilegen, wie hier gezeigt. Die Durchtrennung des größeren Hinterhauptsnervs, der gewöhnlich unterhalb des Muskels verläuft, kann dazu führen, dass das Tier zuckt.
Trotz ausreichender Anästhesie beim Durchtrennen des Muskels ist es wichtig, den Knochen unterhalb der Klinge zu ertasten. Andernfalls könnte der Schnitt zu tief liegen, was die Gefahr einer Querläsion des Rückenmarks birgt, sobald die Halsmuskulatur durchtrennt ist. Ein dritter Hämostat wird verwendet, um den oberen Teil des Schnitts zu fassen, und wird von der chirurgischen Assistentin oder dem chirurgischen Assistenten fixiert gehalten.
Die stumpfe Dissektion dient zur Freilegung des Hinterhauptsbeins. Achten Sie stets darauf, sich auf der rechten Seite des äußeren Hinterhauptsgrats zu befinden, und beachten Sie, dass das linke Ohr als Kontrolle dient. In diesem Modell wird dann ein periostaler Heber vom Typ Lumper verwendet, um den Schädel weiter freizulegen und den äußeren Hinterhauptsgrat sowie die temporookzipitale Nähtelinie sichtbar zu machen. Das Bohren mit einem 1,5-Millimeter-Diamantbohrer beginnt knapp unterhalb der Nähtelinie.
Das Ziel besteht darin, die hintere Fossa auricularis und den Sinus sigmoideus freizulegen. Das gesamte Bohren muss sich jederzeit auf oder unterhalb der temporookzipitalen Naht befinden. Verwenden Sie einen Absaugkanal mit der Nummer fünf, um das Blut abzusaugen.
Lassen Sie außerdem einen Assistenten das Feld kontinuierlich mit steriler Kochsalzlösung bewässern, die aus einer 10-cc-Spritze tropft. Das Bohren verursacht eine gewisse Blutung aus dem Mark, doch mit dem Diamantbohrer können die Blutungen in einer Tiefe von etwa einem Millimeter gestoppt werden.
Eine schwache blaue Linie wird sichtbar. Dies ist der Sinus sigmoideus. Bleiben Sie einfach hier stehen.
Ihre un lateral zum Sinus sigmoideus. Der a perm des endolymphatischen Ganges kann gefunden werden. Es ist wichtig, die Ränder des Sinus sigmoideus zu definieren, ohne ihn zu durchdringen.
Wenn der überliegende Knochen ausreichend dünn ist, wird das Bohren gestoppt und die Absaugung auf eine Größe 40 umgestellt. Es wird auch eine höhere Vergrößerung verwendet. Ein gerader Meißel wird benutzt, um den überliegenden Knochen vorsichtig zu entfernen.
Der Sigmasinus wird vorsichtig nach medial reträhiert, wodurch das Operkulum freigelegt wird, das oft nicht deutlich sichtbar ist, da es häufig durch Blut verdeckt wird. Nun wird der freigelegte Sigmasinus vorsichtig nach medial reträhiert, wodurch das Operkulum freigelegt wird. Die Rille wird nun mit einem kleineren Schneidbohrer mit 0,5 mm Durchmesser aufgebohrt, wodurch das Endolympfasack vernichtet und letztlich der Endolympfleiter erreicht wird.
Der Kanal ist als dunkles Oval innerhalb der Weiße des umgebenden Knochens sichtbar. Etwa ein Millimeter des Kanals wird gebohrt, bevor er mit Knochenwachs verstopft wird. Knochenwachs wird mithilfe von Gelatineschwamm in den Kanal eingedrückt.
Diese Okklusion des endolymphatischen Gangs induziert endolymphatisches Hydrozephalus. Zur Annäherung des Muskels wird eine 4,0 Poly Shorb-Naht verwendet. Anschließend erfolgt nahtlos der Übergang zu einer subkutanen Nähtechnik für den Hautschnitt. Bei dieser Verschlussmethode besteht keine Notwendigkeit, die Nähte nachträglich zu entfernen, und es besteht kein Risiko, dass das Tier die Stelle aufkratzt oder eine Naht oder Heftklammer herauszieht.
Nach der Operation wird das Meerschweinchen in einen Inkubator gebracht, um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, und alle 30 Minuten überprüft, bis es wach ist. Das Tier wird auf Atemfrequenz und Körperfarbe untersucht. Dieses Zentrum verwendet das Breitbandantibiotikum inin sowie Buprenorphin zur Behandlung von Schmerzkomplikationen.
Wie bei jedem chirurgischen Eingriff bestehen Risiken für das Versuchstier. Daher werde ich nun einige mögliche intraoperative Komplikationen und deren Vermeidung erläutern. Atemdepression: Der Chirurg sollte stets auf die Atmung des Tieres achten, falls die Atmung stoppt oder sich verlangsamt.
Die Operation beenden und visuell auf thorakale Bewegung überprüfen. Falls das Tier apnoeisch ist, prüfen, ob Mund und Atemweg nicht verlegt sind. Bei Penetration des Sinus sigmoideus Gelatineschwamm und Kompression zusammen mit der Absaugspitze verwenden, bis die Blutung gestoppt ist.
Bei der duralen Penetration muss der Gelfoam-Vorhofschaden abgedeckt werden; bohren Sie nicht mehr als einen Millimeter seitlich zum Sinus sigmoideus, da sonst der hintere Bogengang verletzt werden kann, was alle Daten für dieses spezielle Meerschweinchen ungültig machen würde. Die chirurgische Verschlussung des Endolympfkanals beim Meerschweinchen ist ein technisch anspruchsvoller Eingriff, kann jedoch mit geeigneten Instrumenten, Anleitung und Kenntnis der relevanten Anatomie so durchgeführt werden, dass er sowohl artgerecht für das Tier als auch als Modell für die menschliche Morbus-Menière-Erkrankung nützlich ist.
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Dieses Video zeigt die chirurgische Obstruktion des Endolympfkanals beim Meerschweinchen, die zur Bildung eines endolympatischen Hydrops führt. Dieses Modell ist bedeutend für die Untersuchung von Ohrerkrankungen im Zusammenhang mit der Menière-Krankheit.
Dieses chirurgische Modell bietet eine reproduzierbare Methode, um endolymphatische Hydrops bei Meerschweinchen hervorzurufen, und ermöglicht mechanistische Untersuchungen der Flüssigkeitsregulierungsstörungen im Innenohr, die für die Pathophysiologie der Morbus Menière relevant sind. Der extradurale Zugang verringert die chirurgische Morbidität, bewahrt jedoch die Modelltreue und unterstützt die präklinische Zielvalidierung sowie die Entwicklung von Assays für otologische Therapeutika. Es dient als krankheitsrelevantes System zur Bewertung der Wirkung von Substanzen auf die endolymphatische Homöostase und die Hörfunktion.
Das Modell integriert sich in den Entdeckungsprozess von der Target-Validierung über die Lead-Identifizierung bis hin zur präklinischen Wirksamkeitsprüfung, insbesondere für otische Erkrankungen, die eine Dysregulation des Flüssigkeitshaushalts betreffen.