Fabricage van de Composite Regeneratieve Perifere Nerve Interface (C-RPNI) in de Adult Rat

Ons protocol is significant in dat het gelijktijdige motorische zenuwsignaal versterking naast de levering van afferent sensorische zenuwstimulatie door het gebruik van een biologische perifere zenuwinterface mogelijk maakt. Deze techniek kan een levenselig protheseapparaat bieden voor mensen met amputaties, omdat de C-RPNI gelijktijdige motorische controle en sensorische feedback mogelijk maakt binnen dezelfde perifere zenuwinterface. Veel van degenen die leven met amputaties verlaten geavanceerde neuroprothese apparaten omdat de apparaten geen intuïtieve controle en zinvolle zintuiglijke feedback.

Deze techniek biedt beide en kan prothese apparaat verlaten voorkomen. Deze techniek kan worden toegepast op personen met zwakke of afwezige ledematen of zintuiglijke tekorten die verder inzicht geven in feedbacksystemen die nauwkeurige en intuïtieve extremiteitscontrole bieden. Het uitvoeren van een operatie op perifere zenuwen is moeilijk omdat er weinig ruimte is voor fouten.

Het gebruik van hoogwaardige instrumenten en oefenen zijn vaak de beste manieren om succes te garanderen. Chirurgische technieken zijn ongelooflijk moeilijk over te brengen en te leren van een literair formaat. Het observeren van elke stap die betrokken is bij de constructie fabricage is de sleutel tot het beheersen van de methode.

Om een huidtransplantatie voor te bereiden, breng na het bevestigen van een gebrek aan respons op teensnuifje zalf op de ogen van de verdoofde rat. Scheer met behulp van tondeuse de gehele onderste achterpoot, enkelstreek en zijkanten van de poot. Desinfecteer de geselecteerde achterpoot in het plantaire oppervlak van de poot met een sequentiële alcohol-iodopovidone-oplossing en alcoholreinie.

Met behulp van een handheld micro-motor high-speed boor met een verwijderbare ronde fijne grit polijsten steen, braam de plantaire oppervlak van de poot om de opperhuid te verwijderen bij een snelheid van 4.000 omwentelingen per minuut het toepassen van druppels zout om niet te verbranden van de huid. De onderliggende dermis zal een glanzend uiterlijk hebben met pinpoint bloeden. Breng een tourniquet aan op het onderste uiteinde om de bloedstroom te vertragen en gebruik een nummer 15 scalpel om de plantaire huid scherp te verwijderen.

Plaats de huid in zout bevochtigd gaas om uitdroging te voorkomen en breng een gaaswrap aan op de bloedende voet om de bloeding te vertragen. Plaats de huid onder een ontledenmicroscoop en gebruik microscissors om een tendineuze en bindweefsel te verwijderen uit de diepe laag van de huidtransplantatie. De uitgedunde huidtransplantatie moet licht ondoorzichtig zijn, alleen dermis bevatten en ongeveer 0,5 bij een centimeter groot zijn.

Plaats het weefsel vervolgens in een nieuw stuk zout bevochtigd gaas tot de constructie fabricage. Om een spiertransplantaat voor te bereiden, gebruik een nummer 15 scalpel om een longitudinale incisie te maken langs het voorste aspect van de onderste achterpoot van net boven de enkel tot net onder de knie. Ontleden door het onderhuidse weefsel om het onderliggende spierstelsel bloot te stellen.

Op het distale aspect van de incisie, bloot de tendineuze invoegingen van de onderste ledematen spierstelsel. De tibialis voorste is meestal de grootste en meest voorste van de spieren. Net onder en achterste van deze spier ligt de extensor digitorum longus.

Om de distale extensor digitorum longus pees te isoleren van de andere pezen in het gebied, steek beide tanden van een tang onder de pees en open de tangen om opwaartse druk uit te oefenen om peesexcursie te veroorzaken. Manipulatie van de pees moet ervoor zorgen dat alle tenen gelijktijdig worden uitgebreid. Gebruik een scherpe irisschaar om een distale tenotomie uit te voeren en gebruik tenomoties om de spier botweg te scheiden van het omliggende weefsel dat proximally werkt om de tendineuze oorsprong te vinden.

Zodra de proximale pees kan worden gevisualiseerd, gebruik maken van de iris schaar om een tweede tenotomie uit te voeren en plaats de spiertransplantatie in een zoutoplossing bevochtigd gaas. Voor isolatie en voorbereiding van de gemeenschappelijke peroneale zenuw, scheer een dij en desinfecteren de blootgestelde huid met een sequentiële alcohol-Betadine-alcohol reinigen. Plaats de verdoofde rat op een verwarmingskussen onder een chirurgische microscoop en markeer de incisie van slechts distaal tot de heupinkeping aan het inferieure deel van de knie inferieur aan en schuin weg van het dijbeen.

Gebruik dan een nummer 15 scalpel om een incisie langs het merk te maken door de onderliggende biceps femoris fascia. Ontleed zorgvuldig de biceps femoris spier naar de ruimte die ten grondslag ligt aan de biceps femoris. Na de identificatie van de gemeenschappelijke peroneale zenuw, gebruik maken van micro fijngepunte tangen en microscissors om zorgvuldig isoleren van de gemeenschappelijke peroneale zenuw van de andere heuptakken.

Verwijder elk slepend bindweefsel distaal en op het punt waarop de zenuw het oppervlak van de knie kruist, de zenuw scherp oversnijden met een paar microscissors. Dan zorgvuldig vrij alle resterende bindweefsel van de gemeenschappelijke peroneale zenuw en proximally werken om de zenuw te bevrijden tot een lengte van ongeveer twee centimeter. Zenuwen zijn delicaat en kleine misstappen kunnen leiden tot blijvende functionele tekorten.

Frequente praktijk, nauwkeurige chirurgische instrumenten, en ideale hand positionering en ondersteuning zijn de sleutel tot het beheersen van deze techniek. Om de C-RPNI constructie te fabriceren, plaats de spiertransplantatie onder de ontledenmicroscoop en verwijder al het centrale tendineuze weefsel, evenals een klein centraal segment van epimysium waardoor de tendineuze uiteinden intact blijven. Met behulp van een 8-0 nylon hechting en twee onderbroken steken, zet het epineurium van het doorgesneden uiteinde van de gemeenschappelijke peroneale zenuw vast aan het gebied van de spiertransplantatie verstoken van epimysium aan weerszijden van de zenuw.

Zet de spiertransplantatie vast aan het dijbeenperiosteum met een enkele 6-0 nylon onderbroken steek zowel proximaal als distally met de zenuwspierverbinding die weg van het dijbeen wordt geconfronteerd. Plaats een 8-0 nylon steek op de inferieure centrale marge van de spier graft epimysium het beveiligen van het aan de gemeenschappelijke peroneale zenuw epineurium om laksheid in de zenuw in de spiertransplantaat te creëren. Plaats de huidtransplantatie op de spiertransplantatie, zodat het volledig betrekking heeft op de zenuw en de meerderheid van de spier met de diepe marge van de dermis rustend op de spier.

Knip een dermis die zich uitstrekt over de rand van de spier en gebruik 8-0 nylon onderbroken hechtingen om de huidtransplantaat omtrek te beveiligen aan de spiertransplantatie. Sluit de biceps femoris fascia over de constructie in een lopende manier met 5-0 chromische hechting en sluit de bovenvormige huid met een 4-0 chromische hechting in running mode. Swap vervolgens het chirurgische gebied met een alcoholpad en breng antibiotica zalf toe voordat de rat zich laat herstellen met voedsel- en waterbronnen gescheiden van kooipartners met controle tot volledige recumbency.

Indien succesvol, chirurgische blootstelling van de constructies na drie maanden zal onthullen re-gevasculariseerde spier en huid en zachte knijpen van de gemeenschappelijke peroneale zenuw met tangen proximale aan de constructie zal resulteren in zichtbare spiercontractie. Histologische analyse moet aantonen levensvatbare huid, zenuw, en spieren. Immunostaining zal ook onthullen motorische en zintuiglijke zenuw re-innervation aan hun neuromusculaire knooppunten en sensorische eindorganen respectievelijk.

Elektrofysiologische tests kunnen worden uitgevoerd op deze constructies in vivo, zoals aangetoond, bijvoorbeeld op drie en negen maanden na C-RPNI fabricage. Hier, enkele en summatie samengestelde spier actie potentialen en samengestelde zintuiglijke zenuw actie potentialen signalen verkregen tijdens elektrofysiologische testen in een grafisch formaat worden getoond. Suboptimale resultaten bij de spiertransplantatie worden aangegeven door verzwakte signalen die de karakteristieke samengestelde spieractie potentiële golfvorm missen.

Suboptimale resultaten op het niveau van de huidcomponent omvatten meestal demping van de golfvorm met significante achtergrondgeluid. Instrumenten van goede kwaliteit zijn van vitaal belang. Schaar moet scherp zijn en tangen moeten fijn worden getipt om een uiterst nauwkeurige behandeling van de huidtransplantaten en de zenuw zonder schade te vergemakkelijken.

Na fabricage kan deze methode worden gebruikt in elektrofysiologische onderzoeken om de signaalmogelijkheden verder te karakteriseren die meer inzicht bieden in efferent en afferent feedback lussen. Hoewel de C-RPNI zorgt voor zintuiglijke feedback, is het onduidelijk of een closed-loop feedback systeem voor proprioceptie kan worden vastgesteld. We pakken deze vraag momenteel in het lab.