L’interface nerveuse périphérique régénérative de la coiffe musculaire pour l’amplification de signaux nerveux périphériques intacts

Les signaux nerveux physiologiques sont au niveau des microvolts, ce qui est beaucoup trop petit pour être enregistré de manière fiable avec les électrodes actuellement disponibles. Le MC-RPNI peut interagir avec des nerfs périphériques intacts, amplifiant les petits signaux plus d’une centaine de fois pour faciliter une détection fiable et précise de l’intention motrice. Le principal avantage de cette technique est sa nature biologique.

Il peut interagir avec les nerfs périphériques intacts à long terme sans causer d’effet néfaste sur le nerf lui-même ou les cibles musculaires innervées distalement. Les dispositifs d’exosquelette motorisés capables de restaurer la fonction chez les personnes présentant une faiblesse des extrémités sont rarement utilisés à leur plein potentiel en raison d’une incapacité à détecter l’intention motrice de manière fiable et précise. En raison de ses capacités biologiques d’amplification du signal nerveux, le RPNI de la coiffe musculaire est la réponse à ces lacunes.

Faites une incision longitudinale le long de la face antérieure du membre postérieur du donneur souhaité, s’étendant de juste au-dessus de la cheville à juste en dessous du genou avec un scalpel numéro 15. Disséquez le tissu sous-cutané sous-jacent avec des ciseaux d’iris tranchants pour exposer la musculature sous-jacente et les tendons distaux juste à proximité de l’articulation de la cheville. Isoler le muscle EDL et son tendon distal de la musculature environnante.

Assurez-vous d’isoler le tendon correct en insérant les deux dents d’une pince ou d’un ciseau d’iris sous le tendon distal juste à proximité de l’articulation de la cheville. Ouvrez la pince ou les ciseaux pour exercer une pression vers le haut sur le tendon. Effectuer une ténotomie distale du muscle EDL au niveau de la cheville avec des ciseaux d’iris tranchants et disséquer le muscle libre des tissus environnants travaillant proximale vers son origine tendineuse.

Une fois le tendon proximal visualisé, effectuez une ténotomie proximale avec des ciseaux d’iris tranchants pour libérer le greffon, coupez les deux extrémités tendineuses de la greffe musculaire et coupez à la longueur souhaitée avec des ciseaux d’iris tranchants. Faites une incision longitudinale sur toute la longueur parée d’un côté de la greffe musculaire pour faciliter le placement du nerf dans la greffe musculaire et assurer le contact du nerf avec l’endomysium. Placez la greffe musculaire préparée dans une gaze imbibée de solution saline pour éviter la dessiccation des tissus.

Marquez l’incision chirurgicale, s’étendant d’une ligne d’environ 5 millimètres de l’encoche sciatique à l’articulation inférieure du genou. Inciser à travers la peau et les tissus sous-cutanés le long de la ligne d’incision marquée avec une lame numéro 15. Inciser soigneusement à travers le fascia fémoreux du biceps sous-jacent, en prenant soin de ne pas s’étendre sur toute la profondeur du muscle car le nerf sciatique se trouve juste en dessous.

Ensuite, disséquez soigneusement à travers le muscle fémoreux du biceps avec de petits ciseaux à bout émoussé ou un hémostatique. Identifiez le nerf périnéal ou CP commun et isolez-le soigneusement des nerfs environnants avec une paire de micro-pinces et de micro-ciseaux. Retirez tout tissu conjonctif environnant des 2 centimètres du milieu du nerf, en prenant soin de ne pas écraser le nerf.

Tenez l’épineurium proximal avec une micro-pince sur la partie centrale du nerf CP libéré et coupez immédiatement dans l’épineurium avec des ciseaux de microdissection. Ensuite, voyagez distalement le long du nerf pour créer une fenêtre épineuriale correspondant à la longueur de la greffe musculaire et retirez environ 25% de l’épineurium. Prenez soin de retirer ce segment en un seul morceau.

Retirez la greffe musculaire de la gaze humidifiée au sérum physiologique et placez-la sous la partie centrale du nerf CP où la fenêtre épineuriale a été créée. Faites pivoter le nerf de 180 degrés de sorte que la section de la fenêtre épineuriale touche le muscle intact et ne sous-tend pas la ligne de suture éventuelle. Suturer l’épineurium du nerf CP avec un 8-O suture en nylon proximale et distale à la greffe musculaire dans la rainure avec de simples sutures interrompues pour fixer l’épineurium à l’endomysium.

Envelopper circonférentielle les bords de la greffe musculaire entourant le nerf et la suture maintenant sécurisés en place avec 8-O interrompu points de suture en nylon. Une fois l’hémostase atteinte, fermez le fascia fémoreux du biceps sur la construction avec une suture chromique 5-O en mode course. Fermez la peau sus-jacente avec une suture chromique 4-O en courant.

La coloration H & E d’une coupe transversale MC-RPNI montre le muscle et le nerf. La coupe transversale du muscle EDL ipsilatéral innervé distalement chez un rat avec un MC-RPNI a démontré un tissu nerveux et musculaire viable sans fibrose ou cicatrisation significative par rapport à la section transversale chez un rat témoin sans MC-RPNI. L’immunohistochimie d’une coupe longitudinale d’un échantillon MC-RPNI montre des noyaux colorés en bleu avec DAPI et du tissu nerveux coloré en vert.

Un gros plan d’un autre MC-RPNI réussi montre de multiples jonctions neuromusculaires innervées colorées avec de l’alpha-bungarotoxine en rouge pour les récepteurs de l’acétylcholine. Les tests électrophysiologiques effectués sur les constructions MC-RPNI ont montré que les potentiels d’action musculaire composés générés ou les formes d’onde CMAPs sont similaires en apparence au muscle natif, ce qui confirme qu’ils sont devenus réinnervés par leur nerf contenu. Les CMAP générées par le muscle physiologique EDL après une stimulation nerveuse proximale de la PC varient généralement de 20 à 30 millivolts.

Les CMAP EDL chez les rats avec des MC-RPNI implantés ne sont pas significativement différentes, avec une moyenne de 24,27 millivolts plus ou moins 1,34 millivolts. Il est crucial de s’entraîner à faire une fenêtre épineuriale avant de l’utiliser dans une étude. L’épineurium est un revêtement très mince et fragile sur le nerf, et endommager les fibres nerveuses sous-jacentes peut modifier les résultats de manière très imprévisible.

Ces constructions sont considérées comme matures chez les rats après 3 mois, et leurs capacités de personnalisation sont infinies. Après maturation, le MC-RPNI peut être utilisé dans les évaluations physiologiques, l’analyse électrophysiologique et les tests de force musculaire, pour n’en nommer que quelques-uns. La neurorrhaphie de bout en bout est un concept relativement nouveau en chirurgie où un nerf transecté est coapté à un nerf périphérique intact induisant une germination collatérale du nerf intact dans le segment greffé.

Nous avons découvert que ce phénomène se produit également dans le muscle greffé directement sur le nerf intact et les possibilités de recherches ultérieures sont fascinantes.