Riziko termického poškození při transmeatální endoskopické ušní chirurgii

Úvod

Rigidní endoskopy se postupně od svého zavedení v otorinolaryngologii uplatnily především v rinologii, dále při operacích baze lební a při transorálních přístupech do hrtanu a hltanu. V posledních letech získává oblibu použití endoskopu při miniinvazivních výkonech ucha. Zpočátku bylo použití endoskopů v otologii omezeno jen na vyšetření zvukovodu a později i středního ucha, nicméně zmenšení endoskopů, zkvalitnění zobrazovacích systémů, zdokonalení světelných zdrojů a pokroky v operačních technikách vedly v posledním čtvrtstoletí k rozmachu jejich využití při kofochirurgických výkonech. Transmeatální endoskopická ušní chirurgie (dále TEES z anglického originálu transcanal endoscopic ear surgery) se stala rutinní chirurgickou technikou, která svým miniinvazivním přístupem a širokoúhlým zobrazením sekunduje nebo u mnoha chirurgických zákroků zcela nahrazuje mikroskop, který byl léta standardem. Při TEES je otoendoskop zaveden přes zevní zvukovod do úrovně těsně nad bubínkem nebo do oblasti tympanického anula. Z hrotu endoskopu vychází divergentní paprsek světla, který umožňuje širokoúhlé zobrazení a při použití úhlové optiky i možnost pohledu za roh [1]. Kromě již zmíněných výhod je ale umístění endoskopu při TEES spojeno s potenciálním rizikem jak mechanického, tak termického poškození středouší, zejména v tak malém a špatně ventilovaném prostoru, jako je středoušní dutina. Bylo publikováno několik studií, při kterých byly naměřeny vysoké teploty na hrotu endoskopu nebo v jeho blízkosti. V některých případech naměřené hodnoty přesahovaly 100 °C [2, 3]. Je prokázáno, že při teplotách nad 50 °C dochází k denaturaci bílkovin a smršťování tkání [4, 5], což by mohlo být potenciálně rizikové pro citlivé nervové struktury středního ucha, jako je chorda tympani a nervus facialis. Vzhledem k blízkosti vnitřního ucha rovněž hrozí poškození sluchu a rovnovážného systému. Několik prací na kadaverózních spánkových kostech, na zvířecích modelech, dokonce i in vivo při ušních operacích popsalo dosažení rizikových teplot [6–11]. Zaměřili jsme se na dosud publikované práce s tematikou termického rizika/poškození při použití endoskopu, analyzovali zjištěné informace a pak je sumarizovali do bezpečnostních doporučení při TEES. Publikace jsme vyhledávali pouze v anglickém jazyce přes databázi Pubmed.

Zdroj světla

Běžně používanými zdroji světla pro endoskopii jsou zdroje tzv. studeného světla, které mají vyšší teplotu chromatičnosti, charakteristická hodnota se pohybuje kolem 6 000 K, což odpovídá studené „bílé“ barvě světla [12]. Při TEES je nejběžněji používán zdroj halogenový, xenonový a LED (z anglického originálu light emitting diode).

Právě světelný zdroj se ukázal jako nesmírně důležitý faktor ovlivňující teplotu vyzařovanou z hrotu endoskopu. Téměř ve všech studiích vedlo použití xenonových světelných zdrojů k teplotám dosahujícím hodnot kolem 90 °C [2, 3, 13–15]. LED a halogenové světelné zdroje dosáhly výrazně nižších maximálních teplot na hrotu endoskopu.

Jednou z prací, která se zaměřila na porovnání různých světelných zdrojů a jejich vlivu na teplotu hrotu endoskopu, je práce Tomazice et al. Ti měřili kontaktní teplotu hrotu 4mm rigidního endoskopu, který byl postupně napojen na halogenový (300 W), xenonový (175 W) a LED (300 W) světelný zdroj. Nejvyšší teplota –⁠ až 95,5 °C –⁠ byla zaznamenána při použití xenonového zdroje při 100% intenzitě. Halogenový dosáhl maximálně 38 °C a LED 40,2 °C [14].

Nelson et al. měřili teplotu na konci endoskopu napojeném na xenonový zdroj o různých příkonech: 175 W, 300 W a 500 W. Nižší příkony vedly k teplotám < 40 °C, zatímco 500 W zdroj dosáhl 62,5 °C. Studie rovněž zaznamenala vliv stáří přístroje –⁠ nový zdroj generoval až o 12 °C vyšší teploty než starší zařízení se stejnými parametry [16].

Existují i další práce, které popisují výrazně vyšší teploty naměřené při použití xenonového zdroje oproti LED či halogenovým zdrojům měřené in vitro nebo na zvířecích modelech [6, 9, 10, 15].

Milnerova studie byla výjimkou –⁠ zaznamenal nižší teploty u xenonového zdroje (max. 25,4 °C) ve srovnání s LED (22,4–44,1 °C) a halogenem (26,5–41,6 °C) [17]. Vysvětlením by mohl být nízký světelný tok xenonového zdroje (168–680 lm), zatímco LED měl 510–3 800 lm a halogen 520–3000 lm.

Obdobné výsledky publikovali i Craig et al., kteří měřili teploty na hrotech 4 mm 0° optik. Endoskopy napojené na LED 400 W a xenonový 300W světelný zdroj dosahovaly teploty s maximem 42 °C, zatímco xenonový 175W zdroj neměl teplotu > 32 °C [18]. Zde se jako možné vysvětlení nabízí použití výrazně vyššího příkonu použitého LED světelného zdroje.

Nastavení intenzity světelného zdroje

Nastavení intenzity světelného zdroje přímo ovlivňuje teplotu měřenou na hrotu endoskopu. Tomazic et al. ve své již zmíněné studii prokázali, že postupné zvýšení intenzity světelného zdroje z 33 na 66 % a pak na 100 % vedlo ke zvýšení maximální teploty naměřené na hrotu endoskopu. Nejvyšší teploty byly dosaženy se zdrojem xenonového světla při vzestupném nastavení, které vedlo k hodnotám 44,3 °C; 65,8 °C a 91,4 °C pro 4mm 0° endoskop [14]. Tomazic et al. rovněž sledovali intenzitu osvětlení vyjádřenou v luxech. Při různých úrovních nastavení (33 %, 66 %, 100 %) byly naměřeny tyto hodnoty:

• xenonový zdroj: 19 400, 38 300 a >50 000 lx;
• LED zdroj: 7 300, 13 300 a 16 600 lx;
• halogenový zdroj: 5 280, 8 270 a 12 100 lx.

Xenonové světelné zdroje mají nejvyšší intenzitu osvětlení, avšak i při pouhých 33 % výkonu může být na hrotu endoskopu dosažena riziková teplota. LED a halogenové zdroje jsou bezpečnější, protože nevytváří tolik tepla. LED zdroj se jeví jako ideální kompromis, zabezpečí dostatečné osvětlení při tvorbě bezpečné úrovně tepla [14].

Podobná zjištění přinesla i práce Ita et al., kteří měřili maximální teploty na hrotech 2,7 mm a 4 mm 0° otoendoskopu. Porovnávali LED a xenonové zdroje při různém nastavení intenzity. Výsledky byly následující:

• LED (40 % / 100 %):
  • 2,7mm endoskop: 32,3 °C / 41,2 °C;
  • 4mm endoskop: 38,3 °C / 64,9 °C.
• xenon (30 % / 100 %):
  • 2,7mm endoskop: 35,2 °C / 61,5 °C;
  • 4mm endoskop: 49,2 °C / 110,1 °C [3].

Dundar et al. v obou svých pracích věnovaných měření teploty při TEES popisují, že při snížení nastavení intenzity

• 50 % dojde k poklesu teploty přibližně
• 30–35 % [9, 10]. Obdobné výsledky prezentují mnohé další studie [11, 17, 19, 20].

Zajímavé jsou i práce o optimálním nastavení intenzity světla na světelném zdroji. McCallum et al. ve své studii pořídili po sobě jdoucí snímky stejného operačního pole při intenzitách světelného zdroje (LED, xenonový zdroj) nastavených na 10 %, 30 %, 50 % a 100 % napojeného na 3mm 0° endoskop. Osm mezinárodních expertů bylo požádáno, aby každý vyhodnotil 100 anonymizovaných, randomizovaných snímků. Zjistili, že snímky neztrácejí kvalitu, když jsou pořízeny při nižších intenzitách světla. Doporučují nižší intenzity; dle jejich výsledků bylo dostatečné pouhé 10% nastavení intenzity světelného zdroje [21].

Problematice optimálního nastavení intenzity světelného zdroje jsme se věnovali i na našem pracovišti. Pomocí kvantitativních metod jsme analyzovali jas a šum digitálního obrazu na několika sériích statických snímků pořízených během operace středního ucha, dále na kadaverózním modelu a na trojrozměrných 3D tištěných modelech. Snímky získané při různých intenzitách světla byly porovnány se snímky získanými při 100% nastavení intenzity LED 175 W světelného zdroje. Naše měření odhalila významně snížený jas obrazu s intenzitou světla nastavenou < 20 % a zvýšení šumu při intenzitě světla < 30 %. Optimální nastavení intenzity našeho světelného zdroje dle naší studie odpovídá 30 % [22].

Parametry endoskopu

Velikost a konstrukce endoskopu významně ovlivňuje množství generovaného tepla. Všechny dostupné studie se shodují, že endoskopy s menším průměrem vykazují nižší teploty na hrotu ve srovnání s endoskopy s větším průměrem [2, 3, 6, 9, 10, 11, 13, 15, 17, 20].

Aksoy et al. srovnávali teploty na hrotu u dvou různých průměrů 0° endoskopů napojených na halogenový (250 W) a xenonový (300 W) světelný zdroj. Při použití xenonového světelného zdroje teplota na hrotu 4mm endoskopu vzrostla na 83,8 °C a při použití endoskopu o průměru 2,7 mm na 67,9 °C. Zatímco u halogenového světelného zdroje u 4mm optiky dosáhl 37 °C a u 2,7mm průměru pouze 32 °C [6].

Nedávno byl představen otologický robotický systém RobOtol® (Collin ORL, Bagneux, Francie). Jeho součástí jsou endoskopy obvykle používané v neurochirurgii, které jsou delší a o něco málo širší ve srovnání s klasickými otoendoskopy. Pan et al. se ve své studii zaměřili na srovnání tepelných charakteristik neuroendoskopů a otoendoskopů běžně používaných při TEES. Dva neuroendoskopy (průměr 3,3 mm, délka 25 cm, 0°/30°) a dva otoendoskopy (3 mm, 14 cm, 0°/30°) byly studovány po zapojení do dvou světelných zdrojů (xenon 300 W a LED 175 W). Při 100% nastavení intenzity xenonového zdroje byly naměřené teploty na hrotech 0°, 30° neuroendoskopů a 0°, 30° otoendoskopů v pořadí 96,1 °C, 60,1 °C, 67,8 °C a 56,4 °C. Při 100% nastavení LED zdroje se teploty snížily o přibližně 10 °C [15]. Dalším závěrem této práce je, že 0° endoskopy generují podstatně více tepla než úhlové optiky.

Přehled dalších studií potvrzuje, že 0° endoskopy obvykle generují více tepla než úhlové optiky. MacKeith et al. prokázali, že endoskopy s větším průměrem (4 mm) produkují více tepla než modely s menším průměrem (3 mm a 2,7 mm). Zjistil také, že 0° endoskopy vykazují vyšší teploty než 30° optiky, ale překvapivě 70° endoskopy generovaly více tepla než 30°. Např. u 3mm endoskopu byly naměřeny tyto hodnoty: 0° –⁠ 67,4 °C, 70° –⁠ 69,8 °C a 30° –⁠ pouze 41,0 °C [2]. Obdobný trend zaznamenali i Nelson et al., kteří rovněž potvrdili, že 0° endoskopy generují teploty > 30° [16].

Pouze dvě studie uvádějí, že úhlové optiky generují vyšší teploty než 0° endoskopy [14, 17]. Ve své práci Milner et al. naměřili na hrotu 0° endoskopu nejvyšší teplotu 32,7 °C, zatímco na hrotu úhlového endoskopu 35,5 °C. Bohužel neuvádějí, jaké úhlové optiky použili. Uvádějí pouze průměr hodnot ze všech dvanácti použitých endoskopů, což může vysvětlovat rozdílné výsledky měření oproti ostatním pracím. Milner et al. se ve své práci také zaměřili na porovnání nového endoskopu s již používaným endoskopem stejných parametrů. Nové endoskopy generovaly až o 10 °C vyšší teploty než stejné, již používané endoskopy [17].

Také v práci Tomazice et al. úhlové optiky dosáhly na hrotu endoskopu o něco málo vyšších hodnot teploty než 0° optiky [14].

Pracovní vzdálenost

Metodika několika prací zahrnovala měření teploty nejen na hrotu endoskopu, ale také přesně definované vzdálenosti před ním. Většina z nich prokázala, že i když je teplota na hrotu endoskopu potencionálně riziková, již několik milimetrů od hrotu dosahuje teplota podstatně nižších hodnot [2, 14, 17, 19].

Kozin et al. provedli studii na čerstvé kadaverózní temporální kosti. Udržoval ji při teplotě 36 °C, aby simuloval teplotu těla. Použil rigidní 0° endoskop o průměru 3 mm připojený ke světelnému zdroji (xenon 300 W a LED 175 W). Termočlánek umístil na membránu okrouhlého okénka. Hrot endoskopu postupně umisťoval do vzdálenosti 2, 4, 6 a 8 mm od okrouhlého okénka. Nepřekvapivě zjistil, že teplota ve foramen rotundum je ovlivněna blízkostí hrotu endoskopu. Čím blíž je hrot endoskopu, tím vyšší je teplota. Vyšší teploty naměřil při použití xenonového zdroje nastaveného na 100 %, kdy na hrotu naměřil 46,9 °C, ve zvyšující se vzdálenosti od hrotu postupně v pořadí 44 °C, 43 °C, 41 °C a 39 °C. U LED zdroje při stejném nastavení na hrotu endoskopu byla teplota 44,6 °C a od hrotu v postupující vzdálenosti v pořadí 42 °C, 40,5 °C, 40 °C,

39 °C [19].

Ve studii ze Skotska byl v in vitro podmínkách zaveden endoskop do plastové odsávací cévky, která měla velikostí připomínat středoušní dutinu. Bylo provedeno měření teploty na hrotu vícero typů endoskopů (průměr maximálních hodnot 33,9 °C) a měření 5 mm od špičky (průměr 27,7 °C) [17].

MacKeith et al. ve své práci prokázali, že světelný paprsek 5 mm před endoskopem nezahřívá okolní struktury zdaleka tolik jako hrot endoskopu. V jeho měřeních teplota 5 mm od hrotu endoskopu nepřesáhla 40 °C. I při použití xenonového zdroje nastaveného na 100 % intenzity, u nějž na hrotu 4 mm 0° endoskopu bylo naměřeno 104 °C, již 5 mm od hrotu byla teplota pouze 35 °C [2].

Shodné závěry přinesla i další práce, která potvrdila, že ve vzdálenosti 5 mm od hrotu endoskopu byly všechny naměřené teploty < 36 °C při použití jak LED, halogenového, tak i xenonového zdroje, dokonce i při maximálním nastavení intenzity výkonu [14].

Možné termické poranění –⁠ studie in vitro a na zvířatech

Z každodenní praxe víme, že když je endoskop při operaci delší dobu zapnutý, může dojít k jeho znatelnému zahřátí –⁠ až na úroveň, kdy začne chirurga pálit v ruce. Lewis et al. na těle endoskopu naměřili teplotu 67 °C po 30 min od zapojení do xenonového zdroje světla [23].

Prasad i Sandhu et al. zkoušeli, zda může dojít k termickému poškození materiálů, které se běžně vyskytují na operačním sále (roušky, sušení, oblečení apod.) při použití endoskopů o různých velikostech (2,7–10 mm) a světelných kabelech připojených na xenonový světelný zdroj. Samotné endoskopy nezpůsobily tepelné poškození. Pouze na distálním konci světelného kabelu byla naměřena teplota až 246 °C, která vede ke vzniku viditelného termického poškození na chirurgické roušce i bavlněné tkanině [24, 25].

Ito et al. měřili teploty na 3D vytištěném modelu temporální kosti. Hrot endoskopu byl fixován ve středu tympanického prstence. Teploty byly měřeny pomocí termočlánků připojených k hrotu endoskopu a ve třech bodech v dutině středního ucha: promontorium, horizontální část lícního nervu a laterální polokruhový kanálek. Maximální teploty naměřené ve středoušní dutině vzrostly na 44,1 °C při použití 4mm endoskopu s xenonovým světelným zdrojem nastaveným na 100 % a teplota na hrotu endoskopu byla až 110,1 °C. S použitím xenonu nastaveného na 30 % nebo LED na 40 %, dokonce i 100 % byla naměřena maximální teplota ve středouší < 31 °C [3].

Zajímavá studie byla provedena na morčatech, u nichž autoři srovnali halogenový a xenonový zdroj světla připojený na 2,7mm 0° endoskop. Zároveň morčatům měřili otoakustické emise, konkrétně DPOAE a sluchové evokované odpovědi ABR. Zjistili, že při více než 5minutovém použití xenonového zdroje dochází ke statisticky významnému zvýšení prahu ABR a snížení hodnot amplitudy DPOAE, což svědčí o negativním vlivu na audiologické funkce [6].

Bottrill et al. ve své práci porovnávali teploty naměřené v oblasti laterálního semicirkulárního kanálku (LSCC) při použití 3mm 0° endoskopu napojeného na 300W xenonový zdroj jak in vivo u psů, tak in vitro na kadaverózní temporální kosti. Dále měřili teploty v oblasti laterálního semicirkulárního kanálku při kalorizaci 44 °C vodou. Při kalorizaci u psa došlo na termočlánku umístěném na LSCC k elevaci teploty o 1 °C, po vložení endoskopu teplota vzrostla o 1,1 °C. Na kadaverózní temporální kosti teplota měřená na LSCC vzrostla při kalorizaci o 7 °C, po vložení endoskopu do středouší o 8 °C. Na kadaverózním modelu po použití endoskopu bylo patrné zuhelnatění na okrajích myringotomie, na psím modelu nikoli. Bottrill et al. vysvětlují tak výrazný teplotní rozdíl mezi hodnotami naměřenými in vivo (pes) a in vitro (temporální kost) následovně: živý pes má neporušený krevní a perilymfatický oběh, které fungují jako chladič a omezují nárůst teploty tím, že odvádějí teplo ze středouší. Živá tkáň má vysoký obsah vody, v důsledku toho má vysoký tepelný koeficient ohřevu, a proto je pro zvýšení teploty zapotřebí vyšší energie. Použité kadaverózní spánkové kosti mají tmavě hnědou barvu, která absorbovala světlo a teplo ve větší míře než bledší sliznice středního ucha psa [7].

Yavuz et al. ve své práci zjistili, že již při 5vteřinovém kontaktu hrotu endoskopu napojeného na xenonový 300W zdroj s tenkým střevem prasete dochází k cytologickým známkám poškození stěny střeva [8].

Dundar et al. prováděli na morčatech stapedoplastiku. Snažili se naměřit teploty v oblasti oválného okénka při použití 3mm a 4mm 0° endoskopů napojených na xenonový, halogenový i LED světelný zdroj. Zjistili, že rigidní endoskopy při použití s xenonovými a halogenovými světelnými zdroji způsobují zvýšení teploty v oblasti oválného okénka bez ohledu na jeho průměr, zatímco LED zdroj způsobil relativně malý nárůst teploty. Největší nárůst teploty naměřili při použití zdroje xenonového světla (průměr 4 mm, 100 % výkon), zatímco k minimálnímu nárůstu teploty došlo při použití světla LED (průměr 3 mm). V této studii bylo ale zajímavé zjištění, že také světlo z mikroskopu způsobuje výrazné zvýšení teploty. Zvýšení teploty pod mikroskopem bylo vyšší než při 3mm endoskopech zapojených na xenonový či halogenový světelný zdroj [9]. O rok později Dundar et al. publikovali podobnou studii na morčatech, ve které naměřil srovnatelné teploty v oblasti okrouhlého a oválného okénka [10].

V nedávno publikované studii od Kaye et al. je hodnocen vliv délky expozice endoskopu na histologické poškození tkání ucha, konkrétně kůže zevního zvukovodu a tkáně lícního nervu u králíků. Během zákroků byl použit 4mm 0° endoskop připojený ke xenonovému světelnému zdroji nastavenému na 100% výkon. Po odstranění bubínku byl endoskop upevněn do držáku tak, aby jeho hrot byl umístěn přibližně 3–4 mm laterálně od anula. Králíci byli vystaveni expozici endoskopu po dobu 2, 10, 15 a 30 min. Po ukončení expozice byly odebrány vzorky tkáně z kůže zvukovodu a tympanické části lícního nervu. Studie odhalila, že první histopatologické známky termického poškození kůže zvukovodu jsou patrné až po 15 min expozice, zatímco u tkáně lícního nervu bylo poškození epineuria a perineuria pozorováno již po 10 min. Při delší expozici (≥ 15 min) byly zaznamenány i významné změny v oblasti endoneuria [26].

Studie invivo

Nejzásadnější poznatky přinášejí studie měřené přímo in vivo na pacientech v průběhu chirurgického výkonu.

Ozturan et al. měřili teplotu ve středním uchu v průběhu myringoplastiky u dvanácti pacientů. Použil 300W xenonový zdroj světla napojený na různé typy endoskopů (4mm 0°, 3mm 0°, 2,7mm 0°, 3mm 45° a 2,7mm 30°), které byly upevněné v držáku (tzv. endoscope holder) po celou dobu operací. Použili nastavení intenzity světla 100 % a 50 %. Termočlánek fixovali 5 mm před hrotem endoskopu. Nejvyšší teplota byla zaznamenána u 4mm 0° endoskopu –⁠ při 100% intenzitě 48,4 °C a při 50% 43,2 °C. Nejnižší teploty při 100% a 50% nastavení výkonu zdroje světla zaznamenali při použití 2,7 mm 0° endoskopu a to 37,8°C a 35,3°C. Snížení výkonu světelného zdroje na 50 % snížilo teploty u všech testovaných endoskopů [11].

Na našem pracovišti jsme provedli in vivo měření u čtyř pacientů (obr. 1), kteří  podstoupili  tympanoplastiky 1. typu pro chronickou perforaci nebo retrakci 1.–2. stupně dle Tose nebo Sadého (obr. 2). Po elevaci tympanomeatálního laloku byl do středního ucha před foramen rotundum umístěn termočlánek (obr. 3). Použili jsme 2,7mm 30° endoskop zapojený na 175W LED světelný zdroj (obr. 4). Teplota ve středním uchu byla měřena při 50% a 100% intenzitě světla. Maximální teplota středního ucha se pohybovala v rozmezí 36,3–37,3°C. Rozdíl při použití 100% nebo 50% nastavení intenzity byl zcela minimální, pouze kolem 0,1 °C. Dle našich výsledků teploty středního ucha při použití otoendoskopu zapojeného na LED světelný zdroj při TEES odpovídají fyziologické tělesné teplotě a nedosahují nebezpečných hodnot [27].

Terzi et al. provedli retrospektivní studii u 203 pacientů, kterým byla provedena endoskopická tympanoplastka 1. typu, a srovnali prahy slyšení před operací a po ní. Operovali za použití 4mm 0° endoskopu zapojeného na 175W LED zdroj. Nepotvrdili hypotézu, že by teplo emitované z endoskopu mohlo vést k senzorineurální ztrátě sluchu [28]. Podobné výsledky publikovali nedávno i Moneir et al. [29].

Das et al. ve své práci měřili teploty v oblasti promontoria a kulatého okénka při endoskopicky provedené tympanoplastice 1. typu u 64 pacientů. U poloviny pacientů použili LED a u druhé poloviny xenonový zdroj. Ve své práci neuvádějí naměřené teploty, pouze statisticky významné rozdíly. Pozorovali statisticky významný nárůst teploty s prodlužující se dobou výkonu při zapojení xenonového světelného zdroje. Průměrná změna sluchu na předa pooperačním audiometrickém vyšetření vykazovala statisticky významné zhoršení při vyšších frekvencích (4, 6 a 8 kHz) u xenonového světelného zdroje a pouze při 8 kHz u LED světelného zdroje [30].

Salzman et al. představili kazuistiku pacientky po endoskopicky provedené stapedoplastice, u které se vyskytla pooperační mnohočetná trombóza mozkových žil. Autor předpokládá, že teplo emitované z hrotu 2,7 mm 30° endoskopu napojeného na 175W LED zdroj při 60% nastavení intenzity mohlo způsobit trombózu venuly středního ucha, která se u vysoce rizikové pacientky (kuřačka užívající perorální antikoncepci, odmítla vyšetření na Leidenskou mutaci) mohla dále rozšířit do mozkových splavů [31].

Chlazení

Kromě sledování nejvyšších teplot se řada studií zaměřila i na testování a měření účinnosti různých chladicích metod, jako je odsávání, výplach, vytažení endoskopu nebo použití ochranných krytů na endoskop. Byl zaznamenán významný rozdíl v naměřených hodnotách.

Craig et al. zkoušeli aplikaci ochranných kovových a plastových krytů, také testovali chlazení výplachem fyziologickým roztokem na 4mm endoskopech napojených na LED a xenonový zdroj. Po umístění plastového a kovového pouzdra se průměrné teploty hrotu endoskopu snížily o 2–2,2°C. Po výplachu středouší se teplota hrotu endoskopu snížila průměrně o 5,1 °C [18].

Další studie uvádí, že při odsávání ze středouší dojde pouze k mírnému poklesu teploty (asi o 1–2 °C), zatímco výplach fyziologickým roztokem způsobil prudký pokles teploty (asi o 10 °C během 10 sekund) a po výplachu trvalo 2,5 min, než se teplota vrátila na původních 37 °C [15].

Kozin et al. ve své práci zaznamenali při odsávání pokles teploty až o 11 °C, a to za méně než 20 sekund [19].

Ozturan et al. zjistili, že po zavedení sání klesly teploty průměrně až na 23 °C. Při výplachu klesly teploty v průměru až na 19 °C. Teploty zaznamenané po odsávání a výplachu klesly bez ohledu na typ použitého endoskopu [11].

V Olomouci byly in vivo při TEES také testovány různé chladicí strategie –⁠ vytažení endoskopu a otření jeho hrotu roztokem proti mlžení, výplach fyziologickým roztokem (pokojové teploty) a odsávání (graf 1).

Odsávání vedlo k poklesu teploty o 0,2–3,9 °C –⁠ v závislosti na hloubce umístění hrotu sání. Čím hlouběji bylo sání zavedeno, tím výraznější pokles teploty byl pozorován. Po vytažení sání se teplota okamžitě vrátila na přibližně 80 % výchozí hodnoty a dále stoupala po dobu asi 2 min, než dosáhla původní úrovně. Na základě těchto pozorování doporučujeme jako účinnou metodu chlazení pravidelné výplachy operačního pole a odsávání [27].

Trvání výkonu

Čas hraje důležitou roli při tepelném působení na citlivé struktury středního ucha. Neméně důležitá je také doba, za kterou jsou dosažené maximální teploty nebo tzv. hodnota plató.

Shah et al. měřili průměrné časy sledováním videozáznamů z TEES operací a zjistili, že průměrná doba používání endoskopu bez nějaké formy chlazení (buď současné použití odsávání, nebo vyjmutí endoskopu z ucha) byla v součtu 25,9 ± 11,9 min, zatímco s chladicím mechanizmem byla celkově 12,2 ± 5,1 min. Maximální doba, po kterou byl endoskop nepřetržitě ve středním uchu bez vytažení nebo současného odsávání, byla v průměru 232,4 ± 92,9 sekund [32]. Další práce ukázaly, že různá místa endoskopů se zahřívala rozdílnou rychlostí. Např. MacKeith et al. zjistili, že 80 % maximální teploty bylo dosaženo v průměru za 35 sekund na hrotu endoskopu, za 57 sekund ve světelném poli a za 128 sekund na těle endoskopu. Po vypnutí světelného zdroje se většina endoskopů rychle ochladila; v průměru za 23 sekund se teplota na hrotu snížila o 80 % [2].

Ve studii od Tomazice et al. byly teplotní křivky rovněž nejstrmější během prvních 30 sekund, přičemž plató dosáhly po 200 sekundách. Do 2 min po vypnutí světelných zdrojů klesly teploty na pokojovou teplotu 22 °C [14].

Kozin et al. zjistili, že 75 % maximální teploty bylo dosaženo za 30–124 sekund. Po vypnutí světelného zdroje došlo k rychlému poklesu teploty (v rozmezí 22–88 sekund) [19].

Další studie uvádí, že maximální teploty byly dosaženy do 5 min, přičemž signifikantní nárůst byl již v prvních 60 sekundách. Po vypnutí světelného zdroje se teplota vrátila na výchozí hodnoty do 60 sekund [6].

Dle Ita et al. se rychlost dosažení maximálních hodnot na hrotu endoskopu lišila podle velikosti endoskopu. Při použití 2,7mm endoskopu bylo maxima dosaženo za 70 sekund, u 4,0mm endoskopu za 35 sekund [3].

Je mikroskop opravdu zcela bezpečný?

Při hledaní studií o možném termickém riziku a poškození při TEES jsme narazili také na práce, které popisují termické působení i při použití mikroskopu u kofochirurgických výkonů. Již Dundar et al. ve své studii na morčatech naměřili teploty při použití mikroskopu vyšší než při působení 3mm endoskopů zapojených na xenonový či halogenový světelný zdroj [9].

Latuska et al. zjistili, že od roku 2004 bylo hlášeno 82 případů popálenin měkkých tkání spojených s použitím operačního mikroskopu. Asi 30 % těchto případů se vyskytlo v oblasti ušního boltce při operacích na ohniskovou vzdálenost 300 mm nebo méně u mikroskopů s xenonovým zdrojem světla. Jen z jeho pracoviště se jednalo o čtyři případy [33].

Na pracovišti v Paříži mělo osm dětí v období od dubna 2013 do ledna 2014 popáleniny ušního boltce po otologických operacích. Popáleniny začaly vznikat po zavedení nového mikroskopu do provozu, který měl stejný druh světelného zdroje (xenon 300 W) jako jejich starší přístroj. Snížení intenzity světla na 50 % a aplikace vlhké roušky kolem operačního pole vedly k eliminaci dalších podobných případů [34].

Hibst et al. se ve své práci snažili kvantifikovat tepelné účinky in vivo při použití operačního mikroskopu. Studie na dobrovolnících ukázala, že při osvětlení mikroskopem se povrchová teplota kůže pohybovala kolem 43 °C při limitu stanoveném bezpečnostními předpisy 200 mW/cm2. Vyšší intenzity osvětlení až do 335 mW/cm2 byly tolerovány, ale způsobily hyperemii kůže, avšak při velmi vysoké intenzitě 750 mW/cm2 se objevila bolest a teplota kůže stoupla až na 46 °C. Hibst zjistil, že namáčení kůže a rouška mohou účinně snížit teplotu kůže [35].

Závěr

Dosud nebyla publikována práce prokazující jednoznačnou kauzální souvislost mezi TEES a termickou komplikací. Bezpečnostní profil endoskopické ušní chirurgie se tedy zdá být srovnatelný s mikroskopickou ušní chirurgii, u obou s nízkou mírou komplikací a srovnatelnou úspěšností.

Nicméně je stále důležité preventivně snižovat potenciální rizika. Z literárních zdrojů a analýzy dosud publikovaných prací vyplývá, že při TEES je lepší zvolit endoskop s menším průměrem (2,7 nebo 3 mm) a preferovat LED světelný zdroj, který lze nastavit na co nejnižší vyhovující intenzitu světla.

Dále je vhodné během operace pravidelně používat sání a výplach. K dispozici jsou také sady operačního instrumentária, které umožňují preparaci a zároveň kontinuální odsávání, což může přispět k minimalizaci možných rizik spojených s tepelným působením během TEES.