内リンパ管の閉塞による内リンパ水腫の外科的誘導

こんにちは、クリス・エデンです。私はケース・ウェスタン・リザーブ大学の耳鼻咽喉科・頭頸部外科で研究員を務めています。本日は、モルモットにおける内リンパ管の外科的閉塞について説明します。この処置は内リンパ水腫を誘発し、多くの疾患に関連する耳の病理モデルとして用いられています。

リンパ水腫（Lymphatic hydros）は、蝸牛の内リンパ腔の腫脹であり、Meniere病の重要な組織学的指標となります。ここでは、2つの外リンパ腔（前庭水管と鼓室水管）と、内リンパ管と連続し拡張していない蝸牛管（scala media）を持つ、正常な蝸牛の断面図を示します。この内リンパ管が、我々が操作を行う構造です。手術後数週間以内に、ここで示されているように蝸牛管が拡張し、ライスナー膜（Reissner's membrane）が伸展します。また、動物の手術側耳では、進行性の変動性聴力低下が起こります。

多くの内耳疾患と同様に、モルモットにおける内リンパ水腫の外科的誘発は、1965年にRobert KorとHarold Schneckによって初めて報告されて以来、ヒトのメニエール病におけるゴールドスタンダードな動物モデルとなってきました。この処置は当初、より侵襲的な硬膜内アプローチで行われていましたが、当センターでは動物の罹患率および死亡率を低く抑えられるため、硬膜外アプローチを推奨しています。以下に、この非常に複雑な処置を、成功させ、かつ人道的に実施するために必要な材料、動物飼育、および外科的アプローチについて説明します。

まず、必要な手術用器材について説明します。動物は、Charles River International Laboratories Incorporated社製の成体雌のDuncan Hartley アルビノモルモットを使用します。部屋の準備と滅菌セットアップには、滅菌済み手術着、滅菌カバー付きの手術用顕微鏡、小型の開口ドレープ、術中加温パッド、および吸引装置が必要です。

5番の吸引管、40番の滅菌生理食塩水用吸引管、ステンレス製ボウル、およびヘッドホルダーを用意します。麻酔には、術前にケタミン 60 mg/kg およびキシラジン 12 mg/kg が必要です。術前準備として、石油系眼潤滑剤、電気シェーバー、ベタジン、および 70%エチルアルコールを用意します。術中には、0.25%マーキング液 0.6 mL、11番使い捨てセーフティスカルペル、曲がった止血鉗子 3本、ラーPeriosteal Elevator、WEXsurgical spears、および耳科用ドリルが必要です。また、1.5 mm ダイヤモンドバーおよび 0.5 mm ダイヤモンドバーを使用します。

ストレートピック、ボーンキュレット、10 cc シリンジ、ボーンワックス、ゼラチンフォーム、P 13カッター針付きの4-0吸収性縫合糸、アディソン鉗子、ダイヤモンドジョー持針器、および縫合用鋏を用意します。術後ケアには、ウォーミングパッドを備えた清潔なケージが必要です。22.7 mg/mLのインターフロキサシンを0.2 mL用意します。

0.3 mg/mLのブプレノルフィンを0.05 mL投与します。まず、ケタミン 60 mg/kgおよびキシラジン 12 mg/kgをモルモットに筋肉内投与して麻酔をかけます。この投与 regimen により、呼吸抑制を伴わずに60分から90分間の麻酔状態を維持でき、通常はこの処置を遂行するのに十分な時間となります。

動物を麻酔した後、眼球に石油系潤滑剤を塗布します。次に、電気バリカンを用いて、上部胸部から頭頂部にかけて後頭部を剃毛します。その後、ベタディンで患部を消毒し、続いてアルコールで清拭します。

これで動物の手術準備が整いました。私はクリフ・マギリオン博士です。クリーブランドにあるケース・ウェスタン・リザーブ大学病院の耳鼻咽喉・頭頸部外科教授であり、耳科学および神経耳科学のディレクターを務めております。

本日は、モルモットにおいて内リンパ水腫を誘発するための外科的手技について解説します。経口外的にアプローチし、Ｓ状静脈洞を露出させ、Ｓ状静脈洞の前方および外側を確認します。内リンパ系の開口部を見つけ出し、管腔組織および嚢組織を除去し、直接視下で管腔をドリルで穿孔します。

本手順において最も重要だと考えるのは、シグモイド静脈洞を骨剥離し、その後内側に移動させて、内リンパ管の耳管周囲を直接視認することです。術野の準備が整ったら、動物を手術室に移動させ、ヘッドホルダーに固定します。後頭稜を十分に露出させるために頸部を屈曲させ、動物の健康と安全を確保するため、滅菌状態でドレーピングを行います。

処置中の適切な体温を維持するため、人間の患者に求められるものと同様の無菌操作を遵守し、最初の切開前に手術台の下にウォーミングパッドが設置されていることを確認してください。手術部位の周囲にマーキング剤を注入します。手術は、十分な術野を確保するため、後頭部にかけて頭皮の正中背側を切開することから開始します。切開部の両側に止血鉗子を配置して皮膚を牽引します。モルモットは強力な止血機序を持っているため、電気凝固は不要です。

次に、頸筋に沿って水平に切開します。後頭骨を露出させるため、適切に切開を行うと、ここに示すように側頭後頭縫合線がすぐに現れます。筋肉の下を通っていることが多い大後頭神経を切断すると、動物が痙攣することがあります。

筋肉を切開する際は、十分な麻酔を施していても、刃の下にある骨を確認することが重要です。そうしないと、切開位置が低くなりすぎ、頸部の筋肉を貫通した際に脊髄を切断するリスクがあります。3本目の止血鉗子を用いて切開部位の上端を把握し、手術助手がそれを保持します。

鈍的剥離を用いて後頭骨を露出させます。常に外後頭稜の右側に位置すること、および左耳を対照とすることを忘れないでください。本モデルでは、次にランパー式骨膜剥離子を用いて頭蓋をさらに露出し、外後頭稜と側頭後頭縫合線を露出させます。縫合線の直下から、1.5 millimeterのダイヤモンドバーによるドリリングを開始します。

目的は、後頭蓋窩および sigmoid sinus を露出させることです。すべてのドリリングは、常に temporal occipital seizure line 上またはそれより下方に留める必要があります。血液を吸引するため、5番のサクションチューブを準備してください。

また、助手に滅菌生理食塩水で術野を灌流させます。10 cc シリンジから絶えず滴下させます。ドリリングにより骨髄から出血が生じますが、ダイヤモンドバーを用いて、深さ約 1 mm の部位で出血点を止血することができます。

かすかな青い線が見えてきます。これが sigmoid sinus です。そのままお待ちください。

シグモイド静脈洞の外側に位置します。内リンパ管の末端を確認することができます。シグモイド静脈洞を穿刺することなく、その辺縁を定義することが重要です。

上層の骨が十分に薄くなったら、ドリリングを停止し、サクションを40番に変更します。また、より高い倍率を使用します。ストレートピックを用いて、上層の骨を慎重に除去します。

乙状静脈洞を穏やかに内側に牽引すると、開口部（operculum）が現れます。この部分は血液に遮られていることが多く、はっきりと見えない場合があります。ここで、骨膜を剥離した乙状静脈洞を再び穏やかに内側へ牽引し、開口部を露出させます。次に、より小さい0.5の切削ビットを用いて溝をドリルし、内リンパ嚢を破壊しながら、最終的に内リンパ管へと到達させます。

管は、周囲の骨の白さの中に暗い楕円形として見えます。管を約1 Millimeter 掘削した後、ボーンワックスを充填します。ゲルフォームを使用して、ボーンワックスを管の中に押し込みます。

この内リンパ管の閉塞により、内リンパ水腫が誘発されます。筋肉を接合するために4.0 poly shorb縫合糸を使用します。その後、皮膚切開部に向けて皮下縫合の手法へとスムーズに移行します。この閉鎖法を用いることで、後で縫合糸を抜糸する必要がなくなり、動物が患部を掻いたり、縫合糸やステープルを引っ張り出したりするリスクがなくなります。

術後、モルモットは覚醒するまで30分ごとのチェックを行いながら、体温を維持するためにインキュベーターに入れます。動物の呼吸数と体色を確認します。当センターでは、広域スペクトル抗菌薬のininおよび疼痛管理のためのブプレノルフィンを使用しています。

他のあらゆる手術と同様に、被験体にはリスクが伴います。そこで、術中に起こりうる合併症とその回避方法について説明します。呼吸抑制についてですが、術者は常に動物の呼吸状態を確認し、呼吸の停止や徐脈がないか注意を払う必要があります。

手術を中断し、胸部の動きを視覚的に確認します。動物が無呼吸の状態である場合は、口と気道が閉塞していないかを確認してください。S状静脈洞を穿刺した場合は、出血が止まるまで、吸引チップを用いてジェルフォームによる圧迫止血を行ってください。

硬膜貫通部はジェルフォームで覆い、前庭への損傷を防ぎます。乙状静脈洞から外側に1 mmを超えてドリルをかけないでください。さもなければ後半規管を損傷する可能性があり、そのモルモットから得られるすべてのデータが無効になります。モルモットにおける内リンパ管の手術的閉塞は技術的に困難な手術ですが、適切な器具、指導、および関連する解剖学的知識があれば、動物への人道的な配慮と、ヒトのメニエール病のモデルとしての有用性を両立させた方法で実施することが可能です。