واجهة العصب المحيطي التجديدية للصفعة العضلية لتضخيم إشارات الأعصاب الطرفية السليمة

Shelby R. Svientek; Justin P. Wisely; Amir Dehdashtian; Jarred V. Bratley; Paul S. Cederna; Stephen W. P. Kemp

doi:10.3791/63222

Method Article

واجهة العصب المحيطي التجديدية للصفعة العضلية لتضخيم إشارات الأعصاب الطرفية السليمة

DOI:

10.3791/63222

⸱

January 13th, 2022

Shelby R. Svientek¹ , Justin P. Wisely¹ , Amir Dehdashtian¹ , Jarred V. Bratley¹ , Paul S. Cederna¹^,² , Stephen W. P. Kemp¹^,²

¹Department of Surgery, Section of Plastic Surgery, The University of Michigan Health System, ²Department of Biomedical Engineering, The University of Michigan, Ann Arbor

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

توفر هذه المخطوطة طريقة مبتكرة لتطوير واجهة عصبية محيطية بيولوجية تسمى واجهة الأعصاب الطرفية المتجددة للكفة العضلية (MC-RPNI). يمكن لهذا البناء الجراحي تضخيم الإشارات الصادرة الحركية المرتبطة بالعصب المحيطي لتسهيل الكشف الدقيق عن النية الحركية والتحكم المحتمل في أجهزة الهيكل الخارجي.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اكتسبت الهياكل الخارجية الروبوتية إشادة حديثة في مجال الطب التأهيلي كطريقة واعدة لاستعادة الوظائف لأولئك الأفراد الذين يعانون من ضعف الأطراف. ومع ذلك ، لا يزال استخدامها محصورا إلى حد كبير في المؤسسات البحثية ، حيث تعمل في كثير من الأحيان كوسيلة لدعم الأطراف الثابتة حيث لا تزال طرق الكشف الحركي غير موثوقة. نشأت واجهات الأعصاب الطرفية كحل محتمل لهذا القصور. ومع ذلك ، نظرا لسعاتها الصغيرة بطبيعتها ، قد يكون من الصعب التمييز بين هذه الإشارات وضوضاء الخلفية ، مما يقلل من دقة اكتشاف المحرك بشكل عام. نظرا لأن الواجهات الحالية تعتمد على المواد اللاأحيائية ، يمكن أن يحدث انهيار المواد المتأصل جنبا إلى جنب مع تفاعل أنسجة الجسم الغريبة بمرور الوقت ، مما يؤثر بشكل أكبر على دقتها. تم تصميم واجهة الأعصاب المحيطية المتجددة لصفعة العضلات (MC-RPNI) للتغلب على هذه المضاعفات الملحوظة. يتكون من جزء من الطعم العضلي الحر المثبت محيطيا لعصب محيطي سليم ، ويتجدد البناء ويصبح معصب بواسطة العصب الموجود بمرور الوقت. في الفئران ، أظهر هذا البناء القدرة على تضخيم إمكانات الفعل الحركي الصادر للعصب المحيطي حتى 100 ضعف القيمة الطبيعية من خلال توليد إمكانات عمل العضلات المركبة (CMAPs). يسهل تضخيم الإشارة هذا الكشف بدقة عالية عن نية المحرك ، مما قد يتيح الاستخدام الموثوق لأجهزة الهيكل الخارجي.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في الولايات المتحدة وحدها ، يتأثر ما يقرب من 130 مليون شخص بالاضطرابات العصبية العضلية والعضلية الهيكلية ، مما يؤدي إلى أكثر من 800 مليار دولار في التأثير الاقتصادي السنوي ^1,2. عادة ما تكون هذه المجموعة من الاضطرابات ثانوية لعلم الأمراض داخل الجهاز العصبي ، أو عند التقاطع العصبي العضلي ، أو داخل العضلات نفسها³. على الرغم من تنوع الأصول المرضية ، فإن الغالبية تشترك في درجة معينة من ضعف الأطراف ^1,3. لسوء الحظ ، غالبا ما يكون هذا الضعف دائما نظرا للقيود المفروضة على تجديد الأنسجة العصبية والعضلية ، خاصة في وضع الصدمة الشديدة

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تنفيذ جميع الإجراءات والتجارب على الحيوانات بموافقة لجنة الرعاية المؤسسية واستخدام الحيوانات بجامعة ميشيغان (IACUC). يتم استخدام ذكور وإناث فئران فيشر F344 ولويس (~ 200-300 جم) في عمر 3-6 أشهر بشكل متكرر في التجارب ، ولكن يمكن نظريا استخدام أي سلالة. في حالة استخدام الفئران المانحة بدلا من الطعوم العضلية الذاتية ، يجب أن تكون الفئران المانحة متساوية المنشأ للسلالة التجريبية. يسمح للفئران بالوصول المجاني إلى الطعام والماء قبل وبعد الجراحة. بعد تقييمات نقطة النهاية النهائية ، يتم إجراء القتل الرحيم تحت التخدير العميق مع حقن كلوريد البوتاسيوم داخل القلب متبوعا بطريقة ثانوية لاسترواح الصدر الثنائي.

1. التحضير التجريبي للفأر

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعتبر التصنيع الجراحي MC-RPNI فشلا في الفترة المحيطة بالجراحة إذا لم تنجو الفئران من الخروج من التخدير الجراحي أو تصاب بعدوى في غضون أسبوع من العملية. أشارت الأبحاث السابقة إلى أن فترة النضج لمدة 3 أشهر ستؤدي إلى تضخيم موثوق للإشارة من هذه التركيبات⁴²،^45،48^،⁴⁹. في ذلك الوقت أو بعد ذلك ، يمكن أن يحدث التعرض الجراحي للتركيبات والتقييم. إذا نجح تصنيع MC-RPNI ، فيجب أن تكون العضلات المعاد توعيها مر.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MC-RPNI هو بناء جديد يسمح بتضخيم إمكانات العمل الصادرة للعصب الحركي المحيطي السليم من أجل التحكم بدقة في جهاز الهيكل الخارجي. على وجه التحديد ، يمنح MC-RPNI فائدة خاصة لأولئك الأفراد الذين يعانون من ضعف الأطراف الناجم عن مرض عضلي كبير و / أو غياب العضلات حيث لا يمكن تسجيل إشارات EMG. الحد من وظيفة العضلات المعرضة للخطر بالفعل سيكون مدمرا في هذه الفئة من السكان. ومع ذلك ، فإن MC-RPNI لديه القدرة على توفير تضخيم الإشارة العصبية هذا دون الإضرار بالعضلات المعصبة^{بعيدا 52} (الجدول 1

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي إفصاحات.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يشكر المؤلفون جانا مون على إدارتها الخبيرة للمختبر ومساعدتها الفنية وتشارلز هوانج على خبرته في التصوير. تم تمويل التجارب في هذه الورقة جزئيا من خلال منح مؤسسة الجراحة التجميلية إلى SS (3135146.4) وكذلك المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية تحت رقم الجائزة 1F32HD100286-01 إلى SS ، والمعهد الوطني لالتهاب المفاصل وأمراض العضلات والعظام والجلد التابع للمعاهد الوطنية للصحة بموجب رقم الجائزة P30 AR069620.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
# 15 مشرط	أسبن جراحي ، Inc	المرجع 371115	شفرات جراحية من الصلب الكربوني الضلع الخلفي (# 15)
خلية تحميل غشاء رقيقة 2-N (S100)	أجهزة قياس الإجهاد ، Inc	SMD100-0002	يقيس القوة الناتجة عن العضلات المتصلة
4-0 خياطة كرومية	Ethicon	SKU # 1654G	P-3 إبرة القطع العكسي
5-0 خياطة الكروم	Ethicon	SKU # 687G	إبرة القطع العكسية P-3
8-0 خياطة أحادية الشعيرات	أميد	الأسود T06A08N14-13	على إبرة مدببة ملولبة
الفئران التجريبية	Envigo	F344-NH-sd	الفئران هي Fischer F344
ملقط ناعم سلالة - تشطيب المرآة	أدوات العلوم الدقيقة	11413-11	ملقط ناعم مع تشطيب المرآة مثالي للتعامل مع الهياكل الحساسة مثل الأعصاب
Fluriso (Isofluorane)	VetOne	13985-528-40	التخدير الاستنشاقية
تهزهز	Red Rock	n / a	رقصة قياس القوة المصممة خصيصا والتي تسمح بتثبيت الطرف الخلفي للسماح بتسجيل قوة العضلات بدقة
MATHWORKS	، Inc	PR-MATLAB-MU-MW-707-NNU	يحسب القوة النشطة لكل تتبع قوة مسجل من القوة السلبية والكلية القياسات
Nicolet Viasys EMG EP System	Nicolet	MFI-NCL-VIKING-SELECT-2CH-EMG	نظام تسجيل مخطط كهربية العضل المحمول ونظام تسجيل الإشارات العصبية قادر على تسجيلات متزامنة 2 قناة من العصب و / أو العضلات
غازات الأكسجين	المبردة	UN1072	عبوات الأكسجين الطبية القياسية
كلوريد البوتاسيوم	APP المستحضرات الصيدلانية	63323-965-20	شكل قابل للحقن ، 2 ملي مكافئ / مل
بوفيدون اليود USP	MediChoice	65517-0009-1	محلول موضعي 10٪ ، يمكن استخدام زجاجة واحدة للاستعدادات الجراحية المتعددة
Puralube Vet مرهم البصريات	Dechra	17033-211-38	مرهم واقي للقرنية للاستخدام أثناء الإجراء
Rimadyl (Caprofen)	Zoets، Inc.	NADA # 141-199	شكل قابل للحقن ، 50 مجم / مل
مجهر ستيريو	لايكا	موديل M60	يمكن للمستخدم ضبط التكبير حسب تفضيلاته
الأدوات الجراحية	أدوات العلوم الدقيقة	يمكن للمستخدم المختلف اختيار الأدوات وفقا لتفضيله الشخصي أو مما هو متاح حاليا في مختبرهم
مرهم المضادات الحيوية الثلاثي	MediChoice	39892-0830-2	يأتي المرهم في عبوات معقمة يمكن التخلص منها
مقص زنبركي Vannas - أدوات العلوم الدقيقة المتطورة 2 مم		15000-04	مقص تشريح دقيق منحني يستخدم لأداء نافذة العصب
العصبي VaporStick 3	Surgivet	V7015	برج التخدير مع مساحة لعلبة الأيزوفلوران والأكسجين
Webcol Alcohol Prep	Coviden	Ref 6818	مناديل تحضير الكحول ؛ استخدم منديلا جديدا لكل إعداد

AROخياطة أحادية البولي قياس قوة برنامج

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Andersson, G. S. The burden of musculoskeletal diseases in the United States : prevalence, societal, and economic cost. American Academy of Orthopaedic Surgeons. , Rosemont, IL. (1942).
Yelin, E. H., Weinstein, S., King, T.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

واجهة العصب المحيطي التجديدية للصفعة العضلية لتضخيم إشارات الأعصاب الطرفية السليمة

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles