Name: Operationstechnik für Spinal Cord Lieferung von Therapien: Demonstration der Vorgehensweise in Göttingen Minischweine (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-12-07T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 23 s
Description: Erfahren Sie eine chirurgische Technik zur sicheren Lieferung von Gen- und Zelltherapien in das Rückenmark bei Göttingen Minischweinen. Diese Methode ermöglicht präzise intraspinale Injektionen mit verbesserter Sicherheit.

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Wir danken der Emory University Division of Animal Resources Personal für tierärztliche Versorgung. Finanzierungsquellen gehören: ALS Association, Department of Defense und Neuralstem, Inc.

Ein. Einsatz von Tieren Verfahren hierin gezeigt wurden von der Emory University Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) genehmigt worden. Female Göttingen Minipigs einem Gewicht von ca. 15-20 kg verwendet werden. 2. Anästhesie Die Tiere werden etwa 12 Stunden vor der Operation fasten. Tierische Sedierung und Narkoseeinleitung bestehen aus einem Cocktail von intramuskulären Ketamin (35 mg / kg), Acepromazin (1,1 mg / kg) und Atropin (0,04 mg / kg). Tiere werden dann intubiert und instand zu halten Sauerstoff und 1-3% Isofluran Narkose. An diesem Punkt wird der Rücken und Kopf eines jeden Tieres rasiert. Narkosetiefe wird durch die tierärztliche Personal überwacht. Fehlen interdigital, Hornhaut-und Augenlidreflex sowie Herz-und Atemfrequenz, Pulsoximetrie, direkt / indirekt Blutdruck, endexspiratorischen Kohlendioxid-Messungen und Muskeltonus / Reaktion auf Schmerzreize werden verwendet, um Tiefe zu überwachen<html> der Anästhesie. 3. Positionierung Tiere sind in den Operationssaal genommen und in eine Bauchlage auf einem Gestell speziell entwickelt, um Patienten Positionierung auf einer Jackson Wirbelsäule OP-Tisch zu imitieren. Der Rahmen nutzt einstellbare Schlingen, die unter der Brust und Becken des Tieres angeordnet sind, so dass der Bauch frei hängen und somit die Minimierung Druck auf den Unterleib und Brust und konsequente epidurale venösen Blutungen (Abbildung 1). Der Rahmen bietet auch externen Immobilisierung der Wirbelsäule für das Verfahren 1. Zusätzlich werden die Tiere auf einem erhitzten rezirkulierenden Pad platziert, um die Körpertemperatur und eine marginale Ohrvene für Fluid-Verabreichung und etwaige erforderliche Wirkstoffabgabe während der Operation katheterisiert aufrechtzuerhalten. Schließlich wird das Operationsfeld mit Alkohol und Chlorhexadin oder Betadine Lösung präpariert und chirurgischen Tüchern auf dem Operationsfeld angeordnet. le &quot;&gt; 4. Laminektomie Ein etwa 10-15 cm langen Hautschnitt durchgeführt und der paravertebralen Muskulatur wird von der Wirbelsäule seziert bilateral. Als nächstes wird eine dorsale mehrstufigen Laminektomie durchgeführt. Die Lamina und Dornfortsätze drei Wirbel darüberliegenden C3-C5-oder L2-L4-Segmente werden unter Verwendung rongeurs und einen chirurgischen Bohrers. 5. Die Platzierung des Spinal Derrick Wir nennen Spinal Derrick die Vorrichtung zur Lieferung von (Gen und Zelle) Therapien in das Rückenmark 2-5 gestalten. Ausführliche Diskussion über das Design und die Entwicklung dieses Gerät kann auf Riley et al., 2011 gefunden werden. 4 Um die Vorrichtung an den Patienten zu sichern, werden durch perkutane Beiträge 1cm Hautinzisionen oberhalb und unterhalb der primären Einschnitt platziert und montiert an der Lamina oberhalb und unterhalb der primären Einschnitt. Als nächstes werden zwei integrierten Retraktoren zum fo befestigtur perkutanen Beiträge oberhalb und unterhalb der Einschnittstelle, um den Bereich der Wirbelsäule, der Laminektomie unterzogen wurde freizulegen. 6. Dural Opening Mit Hilfe eines Woodson Dentalwerkzeugs und einer Klinge 11 wird ein 2,5 cm Schnitt durch die Dura gemacht, Belichten des Rückenmarks. Die Dura weg von der Pia-Schicht unter Verwendung 4-0 Nurolon Nahtmaterial reflektierten und an der tiefen paraspinalen Muskulatur. Chirurgische Patties sind in den rostralen und kaudalen Extremen der Öffnung platziert. Diese stellen eine teilweise Barriere gegen Zerebrospinalflüssigkeit Strömung und auch eine sichere Ziel für den Chirurgen, um ohne Beschädigung der Saugnäpfe Schnur platzieren. Bei Menschen unter Operationsmikroskop Vergrößerung wird die Pia-Oberfläche an dieser Stelle seziert. Aufgrund technischer Einschränkungen, ist dieses Verfahren nicht erforderlich oder möglich ist bei Tieren. 7. Spinal Cord Injektionen und seitliche Verschiebung der Wirbelsäule Derrick für zusätzliche Injections Unmittelbar vor der Injektion wird ein Bolus von Methylprednisolon (125 mg, IV) gegeben Rückenmarks Schwellungen verhindern. An diesem Punkt wird die Plattform Schienensystem befestigt und die Seitenschienen werden eingestellt, um die entsprechende Länge zu passen. Die Gondel ist auf die 2 Bars Top-geladen und der Z-Antrieb basiert auf dem Kreuzgelenk montiert. Weiter wird das beladene Kanüle auf dem Microdrive platziert. Verwendung des Kardangelenks auf der Mikroinjektion Plattform sind die koronalen und sagittalen Winkel eingestellt, um eine Trajektorie orthogonal zur Oberfläche des spinalen Injektionen folgen die Platzierung der Kanüle zu gewährleisten. Die Nadel wird entsprechend positioniert medial der Spinalganglien Eingangszone (DREZ). Die DREZ unter 3.5X chirurgischen Lupenvergrößerung identifiziert und auf einem orthogonalen durchdrungen Flugbahn zu dem Kord Fläche an einem Punkt &lt;1 mm medial. Beim Menschen stellt eine präoperative MRT eine Grundlinie Beurteilung of Rückenmarks Abmessungen für die operative Planung. Darüber hinaus ist die Dicke des Rückenmarks gemessen, um die Tiefe des Ziels Vorderhorn bestimmen. Die Suspension wird in einer Tiefe von 4 mm von pialen Berührung infundiert. Ein Flansch des Ultem Kunststoff dient als Anschlag auf der Pia Oberfläche, um die Nadel aus Vorschieben tiefer als erwünscht zu verhindern. Sobald die Nadelspitze an der Zielstelle positioniert ist, wird der starre Metall Außenhülse hochgezogen, so dass der flexible Schlauch ausgesetzt. Sobald die Injektion abgeschlossen ist, wird die Nadel an Ort und Stelle für eine zusätzliche 1 min zu Zelle Reflux bis die Kanüle Injektion Trakt zu verhindern links. Es wird darauf geachtet Oberfläche Gefäßsystem durch eine leichte Anpassung der Microdrive entweder Lateralität oder rostro-kaudal zu vermeiden. Einige Blutungen vor dem Eindringen Seiten auftreten. Wenn solche Blutungen angetroffen wird, sind Mikro-Bratlinge über die Blutungen Einstichstelle platziert und Sog auf sie angewendet, um Blut Docht aus der Kanüle Penetration vor Ort und verhindern in der Schnur. Dadurch wird zuverlässig ermöglicht das Blut gerinnen. Kauter wird vermieden, da ist der direkte Druck. Nach Nadel Entnahme wird die stereotaktische Gerät zum nächsten Zielort entlang der rostro-kaudalen Achse verlagert, getrennt durch 2 oder 4 mm oder als notwendig, um sichtbare Blutgefäße auf der dorsalen Oberfläche des Rückenmarks zu vermeiden. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, wie in einer gegebenen Studie vorgeschlagen. 8. Schwimmende Kanüle Eine benutzerdefinierte Infusionskanüle schmalen Durchmesser ist für die Injektionen verwendet. Die Kanüle besteht aus einem 30-Gauge-Nadel abgeschrägten fester Länge mit einer 30-Gauge flexiblen Silasticschlauch von variabler Länge. Das distale Ende mit einem Luer-Lock-Hamilton, die zu einer Pumpe befestigt Mikroinjektorkopfs eingepasst ist. Das proximale Silasticschlauch innerhalb einer 24-Gauge-Kanüle steifen äußeren umhüllt daß Sitze auf dem proximalen Ende der Injektionsnadel Flansch. Dieser Flansch beide Sitzedie äußere Kanüle und dient als Tiefenanschlag für die Injektionsnadel. Für jede Injektion wird das entsprechende Volumen einer therapeutischen Suspension durch ein infundiert Verwendung eines vorkalibrierten MINJ-PD Mikroinjektorkopfs Pumpe (Tritech Research, Inc., Los Angeles, CA) mit einer Rate von 5 ul pro Minute. 9. Schließung Sobald alle Einspritzungen vorgenommen wurden, wird die spinale Bohrturm vorsichtig entfernt und die Schnitte in vier Schichten geschlossen. Die Dura wird geschlossen mit einem 4,0 Nurolon Stich, in einem wasserdichten Mode. 0 Vicryl Naht wird für die tiefe Muskulatur eingesetzt. Fascia wird dann mit 0 Vicryl Naht auch in einem wasserdicht verschlossen. Die Hautschicht wird schließlich mit 2,0 Vicryl geschlossen, mit einem Laufstich. Hautverschluss abgeschlossen ist mit einem 3-0 Nylon Naht. 10. Recovery and Pain Management Tiere sind extubiert und für 2 Stunden folgende Anästhesie Recovery überwacht. Weiter werden die Tiere auf einzelne c übertragenAlter und mindestens einmal täglich für die Nahrungsaufnahme, Stuhlgang und Wasserlassen überwacht. Für Schmerz-Management ist ein transdermales Fentanyl-Pflaster (75 mcg) auf dem Rücken der Tiere für drei Tage postoperativen Analgesie geheftet. Zusätzlich können Buprenorphin (0,05 mg / kg, BID, IM) auch für bis zu drei Tage nach der Operation gegeben werden. 11. Ergebnisse und Vertreter Outcomes Klinische und Verhaltensbeobachtungen werden vor der Operation durchgeführt und dann aufgezeichnet an den Tagen 1 bis 7 und wöchentlich entsprechend dem Studiendesign bis Endpunkt. Behavioral Daten gesammelt, um neurologische Erkrankungen zu beurteilen wie zuvor 6 beschrieben. Sensorische Funktion wird durch das Vorhandensein oder Fehlen einer Reaktion auf Entzug mechanischen Reiz zu den Zehen von vorderen und hinteren Gliedmaßen bewertet. Motor-Funktion folgt die Tarlov Score (Tabelle 1): 0 - Lähmung, keine Bewegung, 1 - Spürbare Tonus in der Hinterhand, leichte mEs werden Bewegungen, 2 - Bewegung in der Hinterhand, aber nicht in der Lage zu sitzen oder zu stehen; 3 - Fähigkeit zu stehen und zu gehen, aber ataktischen und für kurze Zeit; 4 - Complete Recovery normalen motorischen Funktion. Sicherheit des Verfahrens wird durch die Fähigkeit eines Tieres zur präoperativen Grundlinie zurückkehren bestimmt. Transient neurologischen Defiziten sollte meist zwischen post-operative Tag 1 und 7 zu lösen, mit einigen Variationen je Tiere Rassen und Verfahren (Anzahl der Injektionen, unter anderen Parametern). Permanent Morbidität wird durch bleibende neurologische Defizite, die nicht durch die Zeit Tiere erreichen IACUC Standardendpunkt (Abbildung 2) nicht beheben definiert.

<ol><li>Usvald, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+dosing+regimen+and+reproducibility+of+intraspinal+grafting+of+human+spinal+stem+cells+in+immunosuppressed+minipigs%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplant%22%5BJournal%5D)">Analysis of dosing regimen and reproducibility of intraspinal grafting of human spinal stem cells in immunosuppressed minipigs.</a> Cell Transplant. 19, 1103-1122 (2010).</li>
<li>Riley, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+spinal+cord+therapeutics+delivery%3A+stabilized+platform+and+microelectrode+recording+guidance+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Stereotact.+Funct.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Targeted spinal cord therapeutics delivery: stabilized platform and microelectrode recording guidance validation.</a> Stereotact. Funct. Neurosurg. 86, 67-74 (2008).</li>
<li>Federici, T., Riley, J., Park, J., Bain, M., Boulis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preclinical+safety+validation+of+a+stabilized+viral+vector+direct+injection+approach+to+the+cervical+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Transl.+Sci%22%5BJournal%5D)">Preclinical safety validation of a stabilized viral vector direct injection approach to the cervical spinal cord.</a> Clin. Transl. Sci. 2, 165-167 (2009).</li>
<li>Riley, J. P., Raore, B., Taub, J. S., Federici, T., Boulis, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Platform+and+Cannula+Design+Improvements+for+Spinal+Cord+Therapeutics+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Platform and Cannula Design Improvements for Spinal Cord Therapeutics Delivery.</a> Neurosurgery. 69, 147-154 (2011).</li>
<li>Riley, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cervical+spinal+cord+therapeutics+delivery%3A+preclinical+safety+validation+of+a+stabilized+microinjection+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Cervical spinal cord therapeutics delivery: preclinical safety validation of a stabilized microinjection platform.</a> Neurosurgery. 65, 754-761 (2009).</li>
<li>Raore, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cervical+multilevel+intraspinal+stem+cell+therapy%3A+assessment+of+surgical+risks+in+Gottingen+minipigs%5BTitle%5D)+AND+%22Spine%22%5BJournal%5D)">Cervical multilevel intraspinal stem cell therapy: assessment of surgical risks in Gottingen minipigs.</a> Spine. 36, 164-171 (2011).</li>
<li>Boulis, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translational+stem+cell+therapy+for+amyotrophic+lateral+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Translational stem cell therapy for amyotrophic lateral sclerosis.</a> Nat. Rev. Neurol. , (2011).</li>
<li>Riley, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraspinal+Stem+Cell+Transplantation+in+ALS%3A+A+Phase+I+Safety+Trial%2C+Technical+Note+%26+Interim+Safety+Outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Intraspinal Stem Cell Transplantation in ALS: A Phase I Safety Trial, Technical Note & Interim Safety Outcomes.</a> Neurosurgery. 71 (2), 405-416 (2012).</li>
<li>Boulis, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lumbar+intraspinal+injection+of+neural+stem+cells+in+patients+with+ALS%3A+results+of+a+Phase+I+trial+in+12+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Lumbar intraspinal injection of neural stem cells in patients with ALS: results of a Phase I trial in 12 patients.</a> Stem Cells. 30 (6), 1144-1151 (2012).</li>
</ol>

Dr. Boulis ist der Erfinder der Geräte sicher und präzise Einspritzung des menschlichen Rückenmarks ermöglichen. Neuralstem, Inc. hat eine exklusive Lizenz zur Nutzung dieser Technologie erworben. Dr. Boulis erhielt Vorräte der Anteil dieser Gebühr und hat die Rechte an Lizenzgebühren für den Vertrieb dieser Technologie. Andere Autoren haben nichts zu offenbaren.

Trotz Genehmigung mit der beschriebenen Technik beim Menschen 7-9 gehen, bleiben kritische Fragen zu beantworten, damit das Rückenmark Therapien erfolgreich zu sein. Ein rigoroses Verständnis des Rückenmarks Toleranz gegenüber intraparenchymal Injektion erforderlich, um die Planung und Durchführung von Studien die Entwicklung von Therapien für demyelinisierende, degenerative und traumatische Rückenmarks Krankheit zu ermöglichen. Derzeit gibt es keine klare Verständnis der Anzahl von Injektionen, dass...

<table border="1"><tbody><tr><td> Bezeichnung des Geräts </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> Spinal Derrick </td><td> Neuralstem, Inc. </td><td></td><td> Neuralstem, Inc. hat eine exklusive Lizenz zur Nutzung dieser Technologie erworben </td></tr><tr><td> MINJ-PD Mikroinjektorkopfs Pumpe </td><td> Tritech Research, Inc. </td><td></td><td> Maßgeschneidert für diese spezifische Anwendung </td></tr><tr><td> Schwimmende Kanüle </td><td> Neuralstem, Inc. </td><td></td><td> Für diesen speziellen Anwendungsfall zugeschnitten sind </td></tr></tbody></table>

operationstechnik für spinal cord lieferung von therapien: demonstration der vorgehensweise in göttingen minischweine

Surgical Technique for Spinal Cord Delivery of Therapies: Demonstration of Procedure in Gottingen Minipigs

Dies ist eine kompakte optische Beschreibung einer Kombination von chirurgischen Technik und Vorrichtung zur Lieferung von (Gen und Zelle) Therapien in das Rückenmark. Während die Technik in dem Tier nachgewiesen wird, ist das Verfahren FDA genehmigt und derzeit für Stammzellentransplantation in die Rückenmark von Patienten mit ALS verwendet. Während die FDA proof-of-principle Daten über die therapeutische Wirksamkeit in hoch dadurch Nagermodellen erkannt hat, wird die Verwendung von großen Tieren als kritisch für die Validierung der Kombination aus einem chirurgischen Eingriff, einer Vorrichtung, und der Sicherheit einer abschließenden Behandlung zur Anwendung beim Menschen . Die Größe, Anatomie und allgemeine Anfälligkeit der Wirbelsäule und des Rückenmarks der Schweinegrippe sind besseres Modell des menschlichen anerkannt. Darüber hinaus ist das chirurgische Verfahren zum Belichten und Manipulieren des Rückenmarks sowie Schließen der Wunde im Schwein praktisch nicht vom Menschen. Wir glauben, dass das gesunde Schwein Modell eine kritische stelltcal erste Schritt bei der Untersuchung des Verfahrensrechts Sicherheit.

<table border="1"><tbody><tr><td colspan="2"> Tarlov Ergebnis </td></tr><tr><td> 0 </td><td> Lähmungen, keine Bewegung </td></tr><tr><td> 1 </td><td> Spürbare Tonus in der Hinterhand, leichte Bewegung </td></tr><tr><td> 2 </td><td> Bewegung in der Hinterhand, aber nicht in der Lage zu sitzen oder stehen </td></tr><tr><td> 3 </td><td> Fähigkeit zu stehen und zu gehen, aber ataktischen und für kurze Zeit </td></tr><tr><td> 4 </td><td> Vollständige Genesung, norma...

Kurze Beschreibung der visuellen chirurgische Technik und Vorrichtung zur Lieferung von (Gen und Zelle) Therapien in das Rückenmark verwendet. Die Technik ist in dem Tier nachgewiesen ist aber völlig übersetzbar und derzeit für die Verwendung beim Menschen verwendet.

Operationstechnik für Spinal Cord Lieferung von Therapien: Demonstration der Vorgehensweise in Göttingen Minischweine

Dies ist eine kompakte visuelle Beschreibung einer Kombination aus chirurgischer Technik und Vorrichtung für die Applikation von (Gen- und Zell-) Therapien in das Rückenmark...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, biologische Therapeutika sicher zu verabreichen und präzise auf bestimmte intraparenchymale Zielstellen im Rückenmark auszurichten. Dies wird erreicht, indem zunächst das Tier für die Operation vorbereitet wird. Anschließend wird die Laminektomie durchgeführt und die spinale Aufzugsvorrichtung montiert.Dann wird die Dura geöffnet und die intraspinale Injektion durchgeführt. Abschließend werden Dura, Muskulatur, Fascia und Haut verschlossen. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die Sicherheit und Targeting-Ergebnisse durch die Erfassung von Verhaltens- und Targeting-Daten zeigen.Die in der vorliegenden Arbeit dargestellte Technik beruht auf der Verwendung einer stabilisierenden Plattform sowie einer flexiblen Kanüle zur Applikation eines biologischen Wirkstoffs in das Rückenmark. Die Vorteile dieses Ansatzes liegen in der Möglichkeit einer präzisen Applikation, wodurch herkömmliche stereotaktische Techniken ersetzt werden, die aufgrund der Beweglichkeit des Rückenmarks nur schwer anwendbar sind. Neben der Präzision bietet die Methode einen Sicherheitsspielraum, der Bewegungen des Patienten berücksichtigt.In diesem Fall führt ein Eingriff am Schwein nicht zu einer Schädigung des Rückenmarks, da die Fixierplattform und die Bewegung des Rückenmarks innerhalb des Kanals, die während der Atmung und des Herzschlags auftritt, aufgrund der Flexibilität der Kanüle kein weiteres Trauma verursachen. Nach einer 12-stündigen Fastenphase und Sedierung des Minischweins mittels intramuskulärer Injektion von Ketamin, Ace, Promazin und Atropin intubieren Sie das Tier und führen es mit Sauerstoff sowie 1 bis 3 % Isofluran. Überwachen Sie die Anästhesietiefe gemäß dem schriftlichen Protokoll.Schneiden Sie das Haar am Rücken und am Kopf des Tieres ab. Transportieren Sie das sedierte Tier in den Operationssaal und platzieren Sie es in Bauchlage auf einem speziellen Rahmen, um die Positionierung auf einem Jackson-Spinaleingriffstisch nachzuahmen. Der Rahmen verfügt über verstellbare Schlingen, die unter Brust und Becken des Tieres platziert werden, wodurch der Bauch frei hängen kann. Dadurch wird der Druck auf Bauch und Brust minimiert und folglich eine epidurale venöse Blutung verringert.Der Rahmen bietet außerdem eine externe Immobilisierung der Wirbelsäule. Platzieren Sie das Tier für den Eingriff auf einer beheizten Zirkulationsauflage, um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Anschließend wird ein Katheter in die Randvene des Ohres eingelegt, um Flüssigkeiten und Medikamente während der Operation verabreichen zu können.Bereiten Sie dann das Operationsfeld mit Alkohol und Chlorhexidin oder Betadine-Lösung vor und legen Sie sterile Tücher auf das Operationsfeld. Führen Sie einen 10 bis 15 cm langen Hautschnitt durch und verwenden Sie eine monopolare Elektrokauterisierung, um das paraspinalen Muskelgewebe beidseits zu dissezieren. Beginnen Sie anschließend eine dorsale mehrstufige Laminektomie unter Verwendung von Ron-Jewels und einem chirurgischen Bohrer, um die Dornfortsätze zu entfernen, und führen Sie eine Laminotomie der Wirbel durch, die die Segmente C3 bis C5 oder L2 bis L4 überlagern.Der spinale Derrick ist eine Vorrichtung, die zur Verabreichung von Gen- und Zelltherapien in das Rückenmark entwickelt wurde, um das Gerät am Patienten zu befestigen. Führen Sie einen ein Zentimeter langen Hautschnitt oberhalb und unterhalb des primären Einschnitts durch. Führen Sie perkutane Stifte durch die Einschnitte und befestigen Sie sie am Processus laminares, um den erforderlichen Bereich des Rückenmarks freizulegen, und führen Sie die Laminektomie durch. Setzen Sie die integrierten Retraktorblätter ein und befestigen Sie sie am Derrick. Ziehen Sie das Gewebe zurück, während Sie nach oben an den Dornfortsätzen ziehen. Entfernen Sie die interspinösen Bänder und das Ligamentum flavum, und vervollständigen Sie die Laminektomie. Die Kanüle besteht aus einer Nadel mit 30 Gauge, die mit 30 Gauge Kunststoffschläuchen verbunden ist, und weist zwei Metallhüllen auf, eine äußere bewegliche und eine innere unbewegliche Hülle.Unter Verwendung einer Hamilton-Lure-Lock-Spritze, die an eine Mikroinjektionspumpe angeschlossen ist, wird das distale Ende mit einer äußeren Hülse mit 24 Gauge am proximalen Ende des Injektionsnadel-Flansches und der Hülle befestigt, um das proximale Ende freizulegen und das Rückenmark freizustellen. Zunächst wird ein Bolus Methylprednisolon verabreicht. Anschließend wird vorsichtig angegriffen, um die Dura vom Rückenmark zu lösen.Verwenden Sie ein zahnärztliches Woodson-Instrument und eine Klinge Nr. 11, um einen 2,5 cm langen Einschnitt durch die Dura zu führen. Verwenden Sie anschließend eine Nulon-Naht (Größe 4-0), um die Dura von der Peel-Schicht abzuheben und sie an der tiefen paraspinalen Muskulatur zu befestigen. Legen Sie chirurgische Tupfer um das Rückenmark herum.Befestigen Sie dann das Plattform-Schienensystem zuerst an der Oberseite, indem Sie die Gondel auf die beiden Stangen schieben und den Z-Antrieb am Kugelgelenk montieren. Anschließend setzen Sie die beladene Kanüle auf den Mikroantrieb und stellen mithilfe des Kugelgelenks auf der Mikroinjektionsplattform die koronale und sagittale Neigung ein, um sicherzustellen, dass die Bahnorthogonal zur Oberfläche der Wirbelsäuleninjektionen verläuft und der Positionierung der Kanüle folgt. Positionieren Sie dann die Nadel medial zur Eintrittszone der dorsalen Wurzel oder DRES und ziehen Sie die starre metallene Außenhülle nach oben, sodass die flexible Schlauchleitung freiliegt.Unter Verwendung einer vorkalibrierten Mikroinjektionspumpe in die Zielstelle injizieren. Danach die Nadel noch eine zusätzliche Minute lang an Ort und Stelle belassen, um einen Zellrückfluss durch die Kanüle zu verhindern. Nach dem Entfernen der Nadel das stereotaktische Gerät auf die nächste Zielstelle verlegen, zwei bis vier Millimeter entfernt entlang der rostrokaudalen Achse, um sichtbare Blutgefäße auf der dorsalen Oberfläche des Rückenmarks zu vermeiden.Nachdem die Dura mater vorsichtig entfernt wurde, verwendete Derrick eine 4-0-neurale Naht, um die Dura mater wasserdicht zu verschließen. Sobald die tiefe Muskelschicht und die Faszienschichten mit einer Vicryl-Naht verschlossen sind, verwenden Sie eine 3-0-Nylonnaht, um die Haut zu verschließen. Nach der Aufwachphase von der Anästhesie extubieren und das Tier zwei Stunden lang überwachen. Zur postoperativen Analgesie befestigen Sie drei Tage lang ein transdermales Fentanylpflaster am Rücken des Tieres.Gegebenenfalls zusätzlich Buprenorphin für bis zu drei Tage postoperativ verabreichen. Danach das Tier in einen Einzelkäfig verbringen und mindestens einmal täglich überwachen. Zur Beurteilung der neurologischen Morbidität werden Daten zur Nahrungsaufnahme, Defäkation und mikronährstoffbezogenen Verhaltensweisen erhoben.Wie zuvor beschrieben, wird die Sicherheit des Verfahrens anhand der Fähigkeit eines Tieres bestimmt, zum präoperativen Ausgangswert zurückzukehren. Vorübergehende neurologische Defizite sollten sich meist zwischen dem ersten und siebten postoperativen Tag auflösen, wobei je nach Rasse und Verfahren gewisse Variationen auftreten können. Permanente Morbidität wird durch anhaltende neurologische Defizite definiert, die sich bis zum Erreichen des standardmäßigen Endpunkts gemäß IACUC nach diesem Verfahren nicht zurückbilden.Andere Methoden wie die Immunchemie können verwendet werden, um wichtige Daten wie die Vitalität der Zellen, die Migration der Zellen und die Genauigkeit der Injektion zu ermitteln.

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Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Die Verwendung von in-und Minischweine in der Wissenschaft hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Mit dem Nachweis, wie Intubation, transurethrale Blasenkatheter, Arteria und Vena femoralis Katheter sowie transcardial Perfusion durchzuführen, wollen wir weiter steigern den Wert von Göttingen Minipigs in der biomedizinischen Forschung.

Grundlegende chirurgische Techniken in der Göttinger Miniaturschwein: Intubation, Blasenkatheter, Femoral Schiff Katheterisierung und Transcardial Perfusion

Quelle: Unger, M. D., et al., Laminotomie für den Zugang und die Injektion des lumbalen dorsalen Wurzelganglion bei Schweinen. J. Vis. Exp. (2017)Dieses Video zeigt eine Laminotomie bei einem anästhesierten Schwein, um Zugang zum lumbalen dorsalen Wurzelganglion für eine gezielte neurotherapeutische Verabreichung mittels konvektionsverstärkter Entbindung zu erhalten.

Laminotomie zur gezielten Injektion in das lumbale dorsale Wurzelganglion im Schweinemodell

Dieses Video zeigt die Implantation eines weichen Elektrokortikographie-Arrays und die langfristigen kortikalen Aufzeichnungen in einem Minischwein. Es beschreibt die Schritte, die bei der chirurgischen Implantation des Arrays über den auditorischen Kortex des Minischweins erforderlich sind, und die Aufzeichnung sowohl der Grundlinien- als auch der durch Schallreize hervorgerufenen neuronalen Aktionspotentiale.

Subdurale Implantation eines weichen Elektrokortikographie-Arrays zur kortikalen Elektrophysiologie-Aufzeichnung bei Minipigs

Die Behandlung von zervikalen Rückenmarksverletzungen sowohl mit selbstorganisierenden Peptiden (SAP) als auch mit neuralen Vorläuferzellen (NPC) zusammen mit Wachstumsfaktoren ist ein vielversprechender Ansatz, um die Regeneration und Genesung zu fördern. Es wird ein Kontusions-/Kompressions-Aneurysma-Clip-Rattenmodell für zervikale Querschnittlähmung und eine kombinierte Behandlung mit SAP-Injektion und NPC-Transplantation etabliert.

Synergetische Nutzung von neuralen Vorläuferzellen und Self-Montage Peptide in Experimental Cervical Spinal Cord Injury

Verletzungen des Rückenmarks ist eine traumatische Erkrankung, die schwere Morbidität und hoher Sterblichkeit führt. In dieser Arbeit beschreiben wir im Detail eine Quetschung Modell der Verletzung des Rückenmarks in Mäusen, gefolgt von einer Transplantation von neuralen Stammzellen.

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Gequetscht Modell von Rückenmarksverletzungen

Hier stellen wir eine Methode vor, um transpedikuläre Schrauben unter Verwendung eines In-vivo- Schweine-Lendenwirbelsystems zu bewerten.

Eine Anästhesie, Chirurgie und Ernteverfahren zur Bewertung von transpedikulären Schrauben mit einem<em&gt; In vivo</em&gt; Schwein Lendenwirbelsäule Modell

Die Mikrozirkulation des Rückenmarks spielt eine zentrale Rolle bei Rückenmarksverletzungen. Die meisten Methoden erlauben keine Echtzeitbewertung der Mikrozirkulation des Rückenmarks, die für die Entwicklung von mikrozirkulationsorientierten Therapien unerlässlich ist. Hier schlagen wir ein Protokoll unter Verwendung von Laser-Doppler-Flow-Nadelsonden in einem großen Tiermodell der Ischämie / Reperfusion vor.

Echtzeit-Beurteilung der Rückenmarksmikroperfusion in einem Schweinemodell der Ischämie/Reperfusion

Hier beschreiben wir eine neue, schnelle Technik, die eine offene Rückenmarksverletzung bei Ratten modelliert und die Laminektomie eliminiert. Die laterale Hemisektion wird unter dem Mikroskop durchgeführt. Die Technik ist vielseitig einsetzbar und kann auch im Hals-, Brust- und Lendenwirbelbereich des Rückenmarks anderer Tiere angewendet werden.

Eine minimal-invasive, schnelle laterale Hemisektionstechnik des Rückenmarks zur Modellierung offener Rückenmarksverletzungen bei Ratten

Minimalinvasive Techniken und ein einfaches Laborgerät verbessern die Reproduzierbarkeit des Rückenmarksverletzungsmodells, indem sie operative Schäden an den Versuchstieren reduzieren und die Aufrechterhaltung der anatomischen Morphologie ermöglichen. Die Methode lohnt sich, weil die zuverlässigen Ergebnisse und das reproduzierbare Vorgehen die Untersuchung der Mechanismen der Krankheitsheilung erleichtern.

Etablierung eines Maus-Kontusionsmodells für Rückenmarksverletzungen basierend auf einer minimal-invasiven Technik

Dieses chirurgische Protokoll ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Einführen eines intrathekalen Katheters in den spinalen Subduralraum eines Nagetiers, um eine gezielte Behandlung durchzuführen.

Zugang zum subduralen Raum des Rückenmarks von Nagetieren für die Behandlung

Erfahren Sie eine chirurgische Technik zur sicheren Lieferung von Gen- und Zelltherapien in das Rückenmark bei Göttingen Minischweinen. Diese Methode ermöglicht präzise intraspinale Injektionen mit verbesserter Sicherheit.

Operationstechnik für Spinal Cord Lieferung von Therapien: Demonstration der Vorgehensweise in Göttingen Minischweine

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