Rat achterpootamputatiemodel en directe gerichte spierrenervatie

Een onderzoek bestudeert pijn gerelateerd aan zenuwletsel en amputatie en hoe het omleiden van zenuwen die pijn kan beïnvloeden. Amputatie beperkt standaard pijnbeoordelingen. Dit protocol maakt gebruik van gemodificeerde en alternatieve tests om pijngevoeligheid na amputatie te meten.

Begin met het verkrijgen van een Sprague Dawley-rat op een leeftijd van acht tot 10 weken en met een gewicht van 250 tot 300 gram. Schakel het warmtekussen in en bereid een steriel operatieveld voor. Zet alle steriele instrumenten en materialen die nodig zijn voor de operatie klaar.

Nadat de rat is geanestheseerd met isoflurane bij een inductiedosis van 4% en een onderhoudsdosis van 1 tot 2%, wordt het gebied vanaf de onderrug over de volledige lengte van het achterbeen geschoren. Reinig de chirurgische plaats met een antiseptische Povidon-jodiumoplossing en veeg deze vervolgens schoon met een alcohol prep pad. Herhaal deze procedure nog twee keer.

Gebruik een tuberculinespuit om één milligram per kilogram meloxicam subcutaan te injecteren. Gebruik een liniaal om de kniegewrichtlijn te markeren. Maak daarnaast twee extra markeringen, twee centimeter en drie centimeter distaal van de knie.

Gebruik een scalpel om een circumferentiële huidincisie te maken drie centimeter distaal van de knie. Voer een botte en scherpe dissectie uit om de huid circumferentieel van de onderliggende spieren te scheiden totdat deze vrij terugtrekt. Herhaal het ondermijningsproces via de diepere spierlagen om tot op het bot te dissekeren, terwijl de weefselvlakken behouden blijven.

Gebruik een markeerpen om de tibia en fibula één centimeter proximaal van de circumferentiële incisie te markeren. Gebruik kleine beenschaaren om de tibia en fibula op de gemarkeerde locatie door te snijden. Gebruik cauterisatie om bloedingen te beheersen en hemostase te bereiken.

Inspecteer het botuiteinde en stomp of trim scherpe randen indien nodig. Gebruik een 4-O absorbeerbare gevlochten hechtdraad om de voorzijde van de spiercompartimenten over het scheenbeen (tibia) naar elkaar toe te brengen en zet dit vast met vier tot zes gelijkmatig verdeelde onderbroken hechtingen. Lijn de voorste en achterste spiercompartimenten uit en sluit ze samen over het bot om een spierkussen te vormen.

Sluit de huid lateraal met onderbroken 4-O absorbeerbare gevlochten hechtingen, waarbij plaatsing op de gewichtdragende stomp wordt vermeden. Breng huidlijm aan langs de incisielijn. Maak een longitudinale gluteale splijtincisie van 1,5 tot twee centimeter, ongeveer vijf millimeter posterior van het femur.

Gebruik botte dissectie om de bilspieren en hamstringscheidingsspieren te scheiden en leg de nervus ischiadicus bloot proximaal van de trifurcatie. Identificeer de proximale motorische takken, inclusief de grote tak onder de arteria femoralis caudalis of CFM en de vertakkingen daarvan. Til de CFM op met een pincet en klem deze door.

Gebruik fijne microschirurgische Dumont-pincetten om de semimembranosus- en biceps femoris-divisies te neutraliseren via botte dissectie. Pak het epineurium vast en open dit longitudinaal met fijne gebogen veerscharen. Scheid vervolgens de zenuwtakken.

Behoud de caudofemoralis-tak en verdeel de overige takken nabij de nervus ischiadicus-stam. Buig de motorische takken naar beneden om de coaptatie te vergemakkelijken. Gebruik gebogen veerschaaren om het epineurium te openen en te verdelen om de trifurcatie van de nervus ischiadicus te neuraliseren.

Gebruik een fijne pincet om de zenuwtakken voorzichtig te scheiden. Gebruik een pincet om elke van de drie takken — de nervus peroneus communis, de nervus tibialis en de nervus suralis — vast te pakken, vijf tot 10 millimeter distaal van de trifurcatie. Terwijl er spanning wordt uitgeoefend, wordt elke zenuw distaal doorgesneden en wordt een segment van vijf tot 10 millimeter verwijderd.

Gebruik 10-0 nylon hechtdraad om de coaptaties uit te voeren door eerst de nervus perinealis communis met de m. semimembranosus te verbinden. Gebruik ten minste drie knopen per hechting. Zorg voor een spanningsvrije plaatsing, waarbij overmatig aantrekken en plooien van de zenuw wordt vermeden, en breng de coaptaties aan zonder scherpe hoeken.

Verbind vervolgens de nervus tibialis met de grote tak van de musculus biceps femoris en verbind de nervus suralis met de kleine tak van de musculus biceps femoris. Voor amputatie zonder doelgerichte spierreïnnervatie worden na het blootleggen van de takken van de nervus ischiadica een 5-O zijden hechtdraad en een pincet gebruikt om de nervus peroneus communis, de nervus tibialis en de nervus suralis af te binden, waarbij moet worden gewaarborgd dat de ligatuur de zenuw doet kreuken en is vastgezet met vier platte knopen. Trek elke zenuw voorzichtig proximaal met behulp van de knoop en transecteer één tot twee millimeter distaal van de ligatuur.

Verwijder 10 millimeter van het distale zenuwsegment en ga vervolgens verder met de amputatie zoals eerder gedemonstreerd. Breng na het sluiten van de incisie huidlijm aan langs de incisielijn. Controleer de rat dagelijks gedurende zeven dagen op wondintegriteit, tekenen van infectie, pijn of distress, en grijp indien nodig in volgens de IACUC-richtlijnen.

Mechanische terugtrekkingdrempels, gemeten via Von Frey-testen, waren significant verlaagd ten opzichte van de baseline en bleven verlaagd tijdens de tijdspunten na amputatie. Pin-testen toonden een trend naar toegenomen nociceptieve responsen over de tijd vergeleken met de baseline. Koude-hypersensitiviteit van de stomp was robuust en bleef aanhoudend verhoogd ten opzichte van de baseline op alle tijdspunten.

Dit protocol maakt het mogelijk om verschillende strategieën voor zenuwbeheer te beoordelen in de context van amputatie. De grootste uitdaging bij het uitvoeren van dit protocol is het atraumatisch manipuleren van zenuwen met een breedte van minder dan één millimeter. Toekomstige studies kunnen dit werk uitbreiden om modellen te verbeteren en betrouwbaardere methoden te ontwikkelen voor het bestuderen van fantoompijn.