$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Urazowe uszkodzenie nerwów obwodowych (TPNI) jest częstą przyczyną zachorowalności po urazach ortopedycznych1,2,3. Rocznie około 3% pacjentów po urazach doznaje urazów nerwowych1,4, przy częstości występowania 3 50 000 przypadków5, co skutkuje 50 000 napraw chirurgicznych6. TPNI występują w szerokim zakresie nasilenia, a powrót do zdrowia zależy bezpośrednio od rodzaju i ciężkości tych urazów7,8,9. Mniej poważny uraz (np. łagodne zmiażdżenie, niepełne uszkodzenie itp.) najpierw uszkodzi osłonkę mielinową i aksony, podczas gdy poważniejsze siły (np. silne zmiażdżenie, całkowite rany szarpane itp.) zakłócą tkanki nerwów łącznych; Na przykład endoneurium, perineurium i epineurium oprócz mieliny i aksonów1,10. Pacjenci z TPNI mają nadzieję, że funkcja nerwów w końcu powróci, a atrofia mięśni zostanie odwrócona. Dziesięciolecia badań nie dostarczyły precyzyjnych metod leczenia, które poprawiłyby lub zapewniły całkowite wyzdrowienie, pomimo postępów w procedurach leczenia11,12.
Przekroje nerwów nie zagoją się bez chirurgicznej naprawy, która często jest wykonywana pod mikroskopem. Naprawy są zazwyczaj wykonywane od początku do końca, dokładając wszelkich starań, aby miejsce naprawy nie było pod napięciem. Przeszczep nerwu jest stosowany w celu zapewnienia, że naprawy są beznaprężeniowe13,14. Pomimo pozornie zaawansowanych metod stosowanych w tych naprawach, odzyskiwanie funkcjonalne nie jest na ogół imponujące11,12. Rehabilitacja jest często niepełna i niesatysfakcjonująca. Optymalna regeneracja funkcjonalna wymaga regeneracji aksonów, które przechodzą przez miejsce urazu (mostek nerwowy) i unerwiają narząd docelowy. Procesy te są skomplikowane przez niewłaściwe przekierowanie aksonów lub zahamowanie wzrostu, co skutkuje zanikiem mięśni i ostatecznym brakiem regeneracji15,16,17,18. Wykazano, że wyniki funkcjonalne po naprawie nerwów (np. szycie od końca do końca, iprzeszczep itp.) zależą od dokładności przyłączenia pęczków19,20. Właściwa kierunkowość przeciętych kikutów nerwowych i ich pęczków ma zatem kluczowe znaczenie w naprawie nerwów, bez których można spodziewać się słabego powrotu do sprawności nawet przy optymalnej regeneracji aksonów. Sama naprawa szwów mikrochirurgicznych jest procesem traumatycznym i niewiele się wydarzyło, jeśli chodzi o nowatorskie metody drastycznej poprawy wyników. W tej dziedzinie brakuje powtarzalnych modeli zwierzęcych do transsekcji nerwów, co skutkuje przewidywalnymi lukami, które umożliwiają wiarygodne pomiary powrotu do zdrowia na poziomie funkcjonalnym i tkankowym. Takie metody, jeśli są dostępne, pozwoliłyby na scharakteryzowanie regeneracji nerwów bez problemów związanych ze zmiennymi zmianami w unaczynieniu neuronalnym i atrofią po odnerwieniu21,22. Wiele grup stara się używać lepszych modeli, które ograniczają tego rodzaju zmienność. Jednym ze sposobów jest upewnienie się, że naprawy nerwów są minimalnie manipulowane, a kikuty nerwowe są doskonale zwalczone.
To najlepiej osiągnąć za pomocą standardowej techniki transsekcji nerwów obwodowych zwanej cięciem krokowym i klejem fibrynowym (STG). Naprawy w tym modelu STG są zabezpieczone klejem fibrynowym, a odstępy są ustandaryzowane i zminimalizowane21,22. Sam klej fibrynowy jest stosowany u ludzi do tych napraw, prawdopodobnie z tych samych powodów, wraz z jego korzystnym wpływem na powstawanie blizn po naprawie23,24. Kluczem do obecnej metody jest to, że naprawa nerwu rozpoczyna się przed zakończeniem rany szarpanej, co zapewnia stały wzorzec urazu. Ta obecna metoda wykazywała bliskie podobieństwo do charakterystycznej patofizjologii przecięcia nerwów ze złotym standardem szycia epineuralnego, a negatywny wpływ kleju fibrynowego nie zaobserwowano na regenerację nerwów. Naprawa przecięcia nerwu kulszowego za pomocą kleju fibrynowego u myszy poprawia wydłużenie aksonu w porównaniu z wczesną regeneracją nerwu poprzez szycie, a wyniki te są zgodne z STG. STG korzysta również z zasady minimalnej manipulacji, w której nerw nigdy nie jest dotykany w celu pozycjonowania szwów21. To skutecznie standaryzuje uraz nerwu związany z naprawą w modelu. Podobne zasady zostały użyte do zbadania niewspółosiowości poprzez odwrócenie nerwu przed sklejeniem22. Pozwoliło to na bezpośrednie porównanie uszkodzeń nerwów, w których prawie taka sama ilość manipulacji przyczyniła się do różnic w ustawieniu bez zwiększonej przerwy lub urazu. Ułatwiło to bezpośrednie zbadanie wpływu wyrównania na zmiany nerwowo-naczyniowe wywołane uszkodzeniem nerwów21,22, atrofia mięśni21,22, oraz funkcjonalne odzyskiwanie21,22. Obecne badanie jest wszystkim, co pozwala na badanie celowo i precyzyjnie nieprawidłowo ustawionych pni nerwowych.
Większość nerwów w TPNI nie jest przecięta, nie ma przerwy ani defektu, i wydaje się, że są zdolne do regeneracji, a jednak w wielu z tych przypadków kończyny pozostają trwale dysfunkcyjne z powodu urazów nerwów i zakłócających interwencji. Eksperymentalne TPNI są zwyczajowo wykonywane w przypadku urazów nerwu kulszowego u gryzoni (SNCI) przy użyciu blokujących igieł (ND), kleszczy lub podobnych urządzeń oraz doświadczonego chirurga w celu stworzenia precyzyjnego i powtarzalnego urazu zmiażdżenia25,26,27,28,29,30. Modele zwierzęce SNCI polegają na wrodzonej precyzji operatora w celu ograniczenia zmian ciśnienia, ale nigdy nie jest ona mierzona wprost. Powoduje to zmienność między zwierzętami i badaniami, bez jasnych wytycznych dotyczących standaryzowanego ciśnienia. W związku z tym przewiduje się, że zdolność do precyzyjnego dostarczania i raportowania spójnej, dokładnej serii urazów o różnej znanej intensywności może przynieść korzyści polu TPNI. Idealny model może dostarczyć SNCI o znanym stopniu uszkodzenia nerwów dla każdego zwierzęcia przez dowolne laboratorium lub badacza w celu autentycznego badania i powtarzalności urządzenia. Aby rozwiązać ten problem, skonstruowano unikalne, skalibrowane urządzenie cyfrowe zawierające rezystor wrażliwy na siłę (FSR), który jest biegły w raportowaniu ciśnienia (w czasie rzeczywistym) przyłożonego do nerwu. To urządzenie zostało następnie przetestowane pod kątem powtarzalności różnych nacisków na zgniatanie stosowanych przez różne typy kleszczy i NDs31.
Na koniec, opracowano specjalną metodę usuwania luk w <[>nerve32. Luki nerwowe w literaturze są wywoływane przez usunięcie odcinka nerwowego, a następnie naprawę go z powrotem do wady13,33,34. Manipulacja wymagana do tego zabiegu chirurgicznego jest często połączona z szyciem, a kikuty nerwu cofają się w różny sposób21,32,34. Opierał się on na rozumowaniu, że przy użyciu izogenicznych przewymiarowanych przeszczepów nerwowych, retrakcja kikuta nerwu nigdy nie będzie problemem32. Metoda wymagała jednoczesnej operacji na dwóch lub trzech zwierzętach jednocześnie, polegającej na pobraniu przeszczepu o średnicy 7 mm w celu umieszczenia go w 5-milimetrowym ubytku wywołanym u innego zwierzęcia. Wielkość wady drugiego zwierzęcia została następnie wykorzystana do przeszczepienia jeszcze mniejszej wady u innego zwierzęcia, jeśli zaszła taka potrzeba. W ten sposób opracowano kompleksową metodę jednoczesnej operacji przeszczepu ubytków z nerwami dawczymi, które są zawsze większe niż ubytek nerwu, aby zapewnić naprawę bez naprężeń. W połączeniu z wymogiem minimalnej manipulacji, daje to możliwość bezpośredniego badania długości przeszczepu u zwierząt syngenicznych bez asymetrycznych przerw w przeszczepach, które są wszechobecne w literaturze20,32,34.