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Neuroscience

에탄올을 이용한 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 응용 프로그램 사용 하 여 인공 신경 개 열 등 한 치조 신경 재생 촉진을 위한

Published: November 30, 2018 doi: 10.3791/58039

Summary

우리는 신경 수리 인공적인 신경 도관을 사용 하 여 자 궁 경부 교감 신경 절 차단의 효과 평가 합니다. 남성 비글 개 했다 각 이식 한 인공 신경 왼쪽 열 등 한 치조 신경; 10 m m 간격에 걸쳐 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절의 주입에 의해 차단 되었다 측면 thoracotomy 통해 99.5% 에탄올.

Abstract

Polyglycolic 산 콜라겐 (PGA-C) 튜브는 얇은 콜라겐 필름으로 구성 된 바이오 흡수 신경 튜브 멀티 챔버 구조의 콜라겐 가득 있습니다. 유리한 임상 결과 손상 된 열 등 한 치조 신경 (이 안)의 치료에 대 한 이러한 튜브를 사용 하 여 달성 되었습니다. PGA-C 튜브를 사용 하 여 성공적인 신경 재생에 대 한 중요 한 요인은 주변 조직에 혈액 공급 이다. 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 (CSGB) 따라서 영역에 혈액 흐름을 증가 하는 머리와 목 지역에 동 정적인 봉쇄를 만듭니다. 적절 한 효과 보장 하기 위해 봉쇄 관리 되어야 합니다 현지 마 취약으로 여러 연속 주; 하루에 1 ~ 2 배 이것은이 기술 조사에 대 한 동물 모델을 만들 때 도전 포즈. 이 한계를 해결 하기 위해 우리는 장기 증가 orofacial 영역에 혈액 흐름에서의 개 모델에서 에탄올 유발 CSGB 개발. 우리 검사 여부 PGA C 튜브 주입을 통해이 안 중생이이 모델에 의해 강화 될 수 있다. 14 Beagles 했다 각 이식 PGA C 튜브 왼쪽된이 안에 10 m m 차이 걸쳐. 이 안은 뼈로 둘러싸인 악의 운하, 따라서 우리가 선택 압 전 수술, 초음파 뼈 처리, 신경 및 혈관 손상의 위험을 최소화 하기 위해 구성 된. 좋은 수술 결과이 방식으로 얻은 것입니다. 수술 후 1 주일이 개 7 에탄올의 주입에 의해 왼쪽된 CSGB를 받게 했다. 에탄올 유발 CSGB 결과 향상 된 신경 재생, 증가 혈액의 흐름 효과적으로 안 결함에 신경 재생을 촉진 하는 것을 건의. 이 개 모델 CSGB의 장기 효과 대 한 더 연구에 기여할 수 있다.

Introduction

많은 경우에, 열 등 한 치조 신경 (이 안)의 외상 성 상해가 이다 의원 성, 세 번째 어 금 니의 추출 또는 치과 임 플 란 트1,2,3의 배치에 의해 자주 발생 되 고. 이의 부상 열에 적자 이어질 하 고 감각으로 감각 이상, dysesthesia, hypoesthesia, 및 용어인 터치 수 있습니다. 신경 손상 뿐만 아니라 보수적인 치료로 뿐만 아니라 다른 방법, 봉합 등 autograft 배치에 의해 처리 됩니다. 그러나, 이러한 방법은 종종 증상 개선 및 기증자 사이트4,,56신경 결함의 부족을 포함 하는 단점이 있다.

인공 신경-polyglycolic 산-콜라겐 (PGA-C) 튜브 원래 일본에서 개발 되었다. 그것은 그것의 내부 루멘 가득 해 콜라겐7과 바이오 흡수 관입니다. 동물 실험에서이 관 그리고 비 골 신경 결함, 비글 개에 있는 신경 재생을 향상 시키기 위해 사용 홍보 헌 신경 이식8보다 복구의 높은 수준을 표시 했다. PGA-C 튜브의 임상 응용 주변 신경 상해 환자에서 2002 년에 시작 했다. 또한, 유리한 임상 결과 trigeminal 신경 장 해 (이 안 및 언어 신경)9,,1011의 치료에 달성 되었습니다. PGA-C 튜브를 사용 하 여 성공적인 신경 재생에 대 한 중요 한 요인은8주변 조직 혈액 공급 이다. 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 (CSGB) 머리와 목 지역에 공감 봉쇄를 생성 하 고 각각 innervated 지역12; 혈액 흐름을 증가 따라서, 그것은 복잡 한 지역 통증 증후군 및 순환 불충분13,,1415의 치료에 사용 되었습니다. 그러나, 증가 혈액 흐름16,17에 몇 가지 실험에 대 한 조사 효능 CSGB의 되었습니다. 적절 한 CSGB 효율성을 보장 하기 위해 봉쇄 적용 되어야 한다 현지 마 취약 한 두 번 함께 매일 몇 주 동안이 기술을 조사 하기 위해 동물 모델을 생성할 때 따라서 도전 포즈. 이전 연구에서이 한계를 해결 하기 위해 우리는 장기 증가 혈액의 흐름이 orofacial 지역18개 모델을 개발 했다. 모델 한 CSGB 주입 하 여 수행 하 여 생성 된 에탄올 99.5%. 우리는 구강 점 막 혈 류 및 레이저 도플러 flowmetry 및 12 주 동안 일주일에 한 번씩 적외선 온도 기록에 의해 비 강 피부 온도 평가합니다. 우리는이 모델에서 7-10 주 동안 orofacial 영역의 혈액 흐름 증가 했다 발견.

현재 연구에서 우리는 신경 재생에 에탄올 유발 CSGB의 효과 평가.
PGA-C 튜브 왼쪽된이 안에 10 m m 간격에 걸쳐 비글 개에 이식 했다. 1 주일 후, CSGB 에탄올을 주입 하 여 수행 되었다. 수술 후 3 개월 우리 신경 재생에 CSGB의 효과 평가 하기 위해, 조직학, electrophysiological 및 형태학 연구의 다양 한을 수행 합니다. 우리는 PGA C 튜브 및 에탄올 유발 CSGB 사용 하 여이 재건에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다.

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Protocol

이 연구는 관심과 동물의 사용에 대 한 원칙에 따라 실시 되었고 교토 대학교의 동물 연구를 위한 위원회에 의해 승인 (교토, 일본; 승인 번호: R-16-16). 동물의 고통을 최소화 하기 위해 모든 노력 했다 그리고이 보고서의 모든 섹션에 도착을 준수 (동물 연구: Vivo에서 실험의 보고) 지침.

1. PGA C 튜브의 제조

  1. 48 스핀 들 및 26 필 라 멘 트 (그림 1)18의 번들으로 구성 된 5 개의 PGA 섬유 관 끈 기계를 사용 하 여 흡수 polyglycolic 산 (PGA) 튜브에 의하여 인공적인 신경 도관을 조작.
  2. PGA 튜브 표면 친수성 렌더링, 플라즈마 방전에 노출.
  3. 1 %v / w atelocollagen를 사용 하 여 염 산 염 솔루션7.
    참고: Atelocollagen 효소 처리를 통해 돼지 피부에서 추출 하 고 바이러스 검사를 받게 됩니다. 그것은 주로 이루어져 있다 유형 I (70-80%) 하 고 유형 III 교원 질,이 비율은 다른 곳에서 자세히 설명 되어7. 1 g 콜라겐 100 mL 염 산 용액에 용 해 하 여 콜라겐 솔루션 준비 (pH = 3.0). 염 산 해결책의 밀도 약 1.0 이므로, w/w 콜라겐 농도 거의 1%.
  4. 반복 5 위한 1% 콜라겐 염 솔루션으로 그것을 찍기 하 여 콜라겐 레이어와 튜브 코트 s 각 시간.
    1. 찍기, 후 실 온에서 깨끗 한 벤치에 튜브를 건조. 튜브가 완전히 건조 (약 6 공기에 대 한 h)를 확인 한 후 다음 찍기 수행 합니다.
    2. 코팅 과정 10 회 반복 한다.
  5. 바이오-흡수와 콜라겐 분자의 가교를 제어 하기 위해 진공 (dehydrothermal 치료)에서 24 시간 동안 140 ° C에 PGA C 튜브를 주제. 무 균 조건 하에서 전체 프로세스를 수행 합니다.
    참고:이 절차는 마지막 길이 14 m m, 내경 3 m m, 및 50 μ m 벽 두께의 튜브를 생성합니다.

2. 수술 절차 설정

  1. 성인 남성 beagles 9.0 13.0 k g를 사용 합니다.
    1. 제어 개 집 조건 (12-h 빛과 어둠의 사이클)에서 별도 장에서 집 동물.
    2. 단단한 음식을 제공 하 고 광고 libitum물.
  2. Beagles 무게.
  3. 오토 클레이 브 모든 수술 기구.
  4. 멸 균된 장갑 하 고 80% 에탄올 솔루션 운영의 모든 표면 소독. 삭제 사용된 장갑.
  5. 외과 손 씻기를 수행 합니다.
  6. 신선한 마스크, 가운, 멸 균 장갑에 넣어.

3. 마 취와 피부 준비

  1. 근육 주사 하 여 5 mg/kg 케 타 민 염 산 염과 1 mg/kg xylazine의 혼합물으로 개를 anesthetize.
  2. 7.5 m m 직경 및 25 cm 길이의 tracheal 튜브로 넣어야.
  3. 오른쪽 측면 위치에 개를 놓습니다. 3.2 %sevoflurane 산소 (1.0 L/min)와 전신 마 취를 유지 합니다.
  4. 37 ° c.에 온도 유지 하기 위해가 열 패드를 사용 하 여
  5. 각 막 찰과상을 피하기 위해 눈의 앞쪽 표면에 안과 젤을 적용 합니다.
  6. 조심 스럽게 면도 수술가 위를 사용 하 여 수술 필드 (왼쪽 가슴 영역). 요원 사이트를 통해 상당한 양의 알코올 솔루션 스프레이. 3 번 반복 응용 프로그램이 최소 15 초를 기다립니다.
  7. 심장 박동 및 수술 중 산소 포화를 기록 합니다.

4. 열 등 한 치조 신경 재건을 사용 하 여 PGA-C 튜브: 재건 전용 모델의 개발

  1. 1 %lidocaine 왼쪽된 악의 gingiva에 27g 바늘을 사용 하 여 로컬 마 취 및 진통제로 서의 3 mL를 주사.
  2. 동물의 mandibles 노출 왼쪽된 악의 gingiva에 번호 15 메스 블레이드 5 cm 가로 절 개를 수행 합니다.
  3. 압 전 초음파 진동 후부 정신 구멍을 통해 3 c m × 8 m m 사각형으로는 mandible의 근 위 부분을 사용 합니다.
    참고: 진동 주파수는 28 \u2012 32 kHz.
  4. (치수, 3 cm × 8 m m) 왼쪽된이 안 (그림 2A)18노출 하 악의 뼈 격판덮개의 정면 부분을 제거 합니다.
    참고: 첫 번째 어 금 니의 뿌리 정점에 해당 하는 개조 사이트
  5. 10 m m 세그먼트를 제거 하는 메스와 IAN transect
  6. 2 m m의 깊이에 신경 관에 절단된 신경의 근 위 및 원심 젊고 아름 다운 여자를 삽입 합니다.
  7. 8-0 나일론 봉합 하 고 수술 현미경 8 배 확대에 인접 하 고 말 초 신경 끝 (그림 2B)18에 튜브를 봉합을 사용 합니다.
  8. 뼈 격판덮개는 mandible에서 원래 사이트에 반환 합니다.
  9. 4-0 나일론 봉합 상처를 닫습니다.
  10. 수술 후 어느 날 악의 뼈 격판덮개의 적절 한 위치에 제공 하는지 확인 합니다.
    1. 4.10.1 마 취 얼굴 뼈의 단층 촬영 (CT) 영상을 수행 합니다. CT 매개 변수를 다음과 같이 설정: 120 kVp, mAs 200, 0.5 m m/s, 0.5 m m 슬라이스 두께.
      1. 5 mg/kg 케 타 민 염 산 염과 1 mg/kg xylazine (그림 3)의 혼합물을 사용 하 여 마 취를 관리 합니다.
  11. 수술 후 일주일 동안 진통제로 항생제 및 아 세트 아미노 펜 (100 mg/day)로 서 암 피 실린 (100 밀리 그램/일)를 관리 합니다.

5. 에탄올 유발 CSGB: 개조 + CSGB 모델의 개발

  1. 섹션 4에서에서 설명한 대로 안 재구성을 수행 하 고 복구에 대 한 주를 허용 합니다.
  2. 산소 (4 L/min)과 공기 (6 L/min)에서 1.5 %sevoflurane 동물 anesthetize 면도 하 고 섹션 3에에서 설명 된 대로 원하는 수술 필드를 청소.
  3. 왼쪽 가슴 위치에 선을 그려 절 개 라인 피부 표시와 함께 표시 (그림 4, 절 개 라인은 길이 20 cm).
  4. 1 %lidocaine 왼쪽 가슴 지역에 21 G 바늘을 사용 하 여 로컬 마 취 및 진통제로 서의 5 mL를 주사.
  5. 번호 10 메스 블레이드와 왼쪽 가슴 피부를 incise.
  6. 근육 근 막 폭로 하는 전기 메스로 지방 레이어 incise
  7. Serratus ventralis 근육 및 scalenus 근육을 노출 합니다.
  8. Serratus ventralis 근육 및 scalenus 근육: 복 부를 두 번째 및 세 번째 갈비뼈 (그림 5) 노출 등을 올립니다.
  9. 두 번째 및 세 번째 있는 공간 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절 (그림 6) 노출에 왼쪽된 측면 thoracotomy를 수행 합니다.
  10. 직접 시각화 (그림 7)에서 30 G 바늘을 사용 하 여 자 궁 경부 교감 신경 절에 99.5% 에탄올의 0.2 mL를 주사.
  11. 중단 된 1-0 흡수 바늘 있는 공간을 닫습니다.
  12. 중단 된 3-0 나일론 바늘으로 피부를 닫습니다.
  13. 수술 후 일주일 동안 진통제로 항생제 및 아 세트 아미노 펜 (100 mg/day)로 서 암 피 실린 (100 밀리 그램/일)를 관리 합니다.
  14. CSGB 후 1 주에는 CSGB 것인지 적외선 thermography로 얼굴 피부 온도 측정 합니다.

6. electrophysiological 녹음

  1. 감각 신경 활동 전위 (SNAP) 및 감각 신경 전도 속도 (SCV)은 IAN의 재건 후 3 개월 측정, 섹션 3에에서 설명 된 대로 동물을 anesthetize.
    참고: 스냅 및 SCV는 실험 하 고 일반 컨트롤 양쪽에 두 처리 그룹에 있는 각 개에 대 한 측정 되어야 한다.
  2. 번호 10 메스 칼 날 왼쪽된 악의 gingiva에 절 개를 확인 합니다.
  3. 신중 하 게 물리적으로 재생성 된 신경의 손상을 방지 하려면 악의 뼈 플레이트를 제거 합니다.
  4. 스냅 및 SCV 기록 바늘 전극의 쌍을 사용 하 여이 자극.
    1. 신경 도관에 proximally 전극 삽입 합니다.
    2. 20 번 10 kHz 전기 자극을 적용 합니다.
  5. 결과 분석 합니다.
    1. 전기 자극에 평균 응답 진폭을 계산 하 여 스냅인을 결정 합니다.
    2. 최대 대기 시간 및 차트 녹음에서 피크 진폭을 측정 합니다.
    3. 다음 방정식으로 복구 인덱스 계산: 재건 전용의 왼쪽된이 안의 피크 진폭 또는 개조 + CSGB 정상적인 제어 (재건 전용 그룹에 오른쪽이의 중앙 세그먼트)의 그룹 / 피크 진폭19 ,20.

7. 조직학 분석

  1. 섹션 준비
    1. 3 개월 후에 재건, 왼쪽된이 안, 재건축된 사이트의 어느 한쪽에 신경의 1 cm를 포함 하 여 수확.
    2. 수확 수확 사이트 왼쪽에 해당 하는 수준에서 오른쪽이 안.
    3. 2.5%도 0.1 m M cacodylate 버퍼 솔루션 (pH 7.4, 48 ° C, 24 h)에 있는 침수에 의해 수확된 신경의 접두사.
    4. 2% 오스뮴 tetroxide 솔루션 (48 ° C, 4 h)와 칼륨 ferrocyanide 0.1 M 인산 염 버퍼 솔루션 (pH 7.4, 2 시간) 후 위.
    5. 탈수의 등급된 에탄올 솔루션 시리즈와 함께 신경.
    6. 에폭시 수 지 (파라핀)에 포함 합니다.
    7. 섹션 두께 0.5 \u2012 1.0 μ m의 표본.
  2. 톨루이 블루 얼룩 및 형태소 분석
    1. 톨루이 블루 솔루션 섹션을 얼룩.
    2. 현미경 이미지는 샘플에 따라 다음 지역에 400 배 확대에 광학 현미경을 사용 하 여 얻을: 왼쪽이 안, 재생성된 세그먼트와 distally를 뽑았; 2 mm의 센터 오른쪽이 안, 수확 사이트 왼쪽에 해당이 안 세그먼트의 중심
    3. 재생성 된 신경 섬유와 모든 영역의 이미지를 선택 합니다.
      1. 임의로 선택 8 \u2012 10 영역 100 μ m × 100 μ m를 포함 하는 신경 섬유를 생성.
      2. 다음 매개 변수를 측정 하는 적절 한 소프트웨어를 사용 하 여 형태소 분석을 수행: myelinated 신경 섬유 직경 (μ m) 및 밀도 (수/지역), 신경 조직, 비율과 G 비율 (myelinated 축 삭 직경/myelinated 신경 섬유 직경 ).
  3. Immunostaining
    1. 파라핀 섹션 얼룩에 대 한 표준 프로토콜을 따릅니다.
    2. 25 ° c.에 30 분 동안 1 차 항 체로 품 어
    3. 25 ° c.에 3 회 인산 염 버퍼 식 염 수로 세척
    4. 25 ° c.에 30 분 동안 양 고추냉이 과산화 효소와 함께 표시 하는 2 차 항 체로 품 어
    5. 가벼운 현미경을 사용 하 여 이미지를 얻을.
  4. 전송 전자 현미경 (TEM)
    1. 7.1 단계에서 설명한 대로 신경 준비.
    2. 70 \u2012 90 μ m는 ultramicrotome를 사용 하 여 두께 섹션 신경
    3. Reynold의 리드 시트르산과 uranyl 섹션을 얼룩.
    4. 검토 하 고 전송 전자 현미경 이미지.

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Representative Results

우리는 왼쪽된 CSGB (그림 8) 후 1 주 차단된 측면의 얼굴 피부 온도 있는 증가 관찰 했다.

3 개월 후 재건에서 재건에 PGA C 튜브 흡수 되었다 하 고 열 등 한 치조 신경의 재생 재건 전용에서 관찰 되었다 개조 + CSGB 그룹 (그림 9A, B)18.

스냅 개조 + CSGB와 재건 전용 그룹의 재건 양쪽에서 측정 했다. Electrophysiological 평가 결과 표 118에서 요약 된다. 복구 인덱스와 SCV 재건 전용 그룹에서 개조 + CSGB 보다 훨씬 더 높은 했다.

우리 재건 전용 재생된이 안의 중앙과 원심 세그먼트에서 myelinated 신경 섬유를 관찰 하 고 재건 + CSGB 그룹 (그림 10A, B)18. 개조 전용 개조 + 작은 보였다 CSGB 그룹 재생성 정상적인 제어 그룹 ( 그림 10C재건 그룹에 오른쪽이의 중앙 세그먼트)에 비해 myelinated 신경 직경 및. 미 숙 myelinated 신경 섬유도 관찰 되었다.

개조 전용의 검사, 개조 + CSGB 그룹 가장을 사용 하 여 보였다 재생성된 myelinated 신경 섬유와 Schwann 세포 (그림 10, E). 그림 10 층 일반 제어 그룹 (재건 그룹에 오른쪽이의 중앙 세그먼트)에 대 한 가장의 이러한 결과 보여 줍니다.

재생성 된 축 삭 및 Schwann 세포의 존재 개조 전용의 중앙과 원심 세그먼트에서 나타났다 고 개조 + CSGB 그룹, 얼룩 방지 neurofilament (NF)와 안티-S100 항 체, 각각에 의해 (그림 11 )18.

형태학 평가 결과 표 218에서 요약 된다. 재생성 된 왼쪽된이 안 세그먼트의 중심에서 myelinated 신경 섬유 직경 되었고 4.27 재건 그룹에 ± 1.5 µ m CSGB 그룹, 5.11 ± 1.98 µ m 동안는 재생성의 원심 세그먼트에 왼쪽된이 안 직경은 reconstruc에서 3.47 ± 1.21 µ m 기 그룹 그리고 CSGB 그룹에서 4.53 ± 1.36 µ m. 두 경우 모두, 지름을 크게 또한 상당히 높은 myelinated 신경 섬유 밀도 및 신경 조직 비율 센터와 재생성된 왼쪽된이 안의 원심 세그먼트에서 시연 CSGB 그룹에 큰 했다. 재생성 된 왼쪽된이 안 센터에서 G 비율 되었고 0.75 ± 0.04 재건 그룹에 0.68 ± 0.05 CSGB 그룹에 원심 부분에 그것은 재건 그룹에 0.74 ± 0.04와 0.69 ± 0.04 CSGB 그룹에서. 따라서, 두 경우 모두, G-비율 이었다 CSGB 그룹에서 현저 하 게 더 작은.

샘플 크기는 재건 전용에 대 한 그리고 재건 + CSGB 그룹 n = 7. Myelinated 신경 섬유 직경 및 밀도, G-비율, 그리고 SCV에 대 한 통계 분석 Dunnett의 테스트를 사용 하 여 수행 했다. 짝이 없는 학생의 t를 사용 하 여 복구 인덱스의 분석 수행-테스트. 통계적 의미의 수준 5% (p < 0.05)에서 설정 했다.

Figure 1
그림 1: Polyglycolic 산 튜브 가득 콜라겐 스폰지. 튜브의 A) 총 이미지. 신경 도관의 최종 크기 14 m m 길이, 내경 3 m m, 50 µ m 벽 두께 했다. B) 검사는 튜브의 전자 현미경 사진. 이 그림은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: 왼쪽 열 등 한 치조 신경 (이 안) 사전 및 사후 재건. 왼쪽된이 안 뼈의 제거에 의해 노출 후의 A) 사전 재건 이미지. 왼쪽된이 안의 B) 후 재건 이미지 재건 polyglycolic 산 콜라겐 튜브를 사용 하 여. 이 그림은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 열 등 한 치조 신경 재건을 떠난 후 얼굴 뼈의 단층 촬영 화상 진 찰 계산. 이미지는 악의 뼈 플레이트는 적절 한 위치에 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: 수술 전에 왼쪽 가슴 지역에 수술 피부 표시. 자 궁 경부 교감 신경 절 블록을 수행 하기 전에 피부 표시를 보여주는 사진. 절 개 라인 길이 20 cm 이다입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5: 자 궁 경부 교감 신경 절 블록의 운영: 사전 thoracotomy. 이미지는 serratus ventralis와 scalenus 근육을 모금 후 두 번째 및 세 번째 갈비뼈를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 6
그림 6: 자 궁 경부 교감 신경 절 블록의 운영: 후 thoracotomy. 이미지는 두 번째 및 세 번째 있는 공간에서 측면 thoracotomy 후 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절을 보여 줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 7
그림 7: 자 궁 경부 교감 신경 절의 사전 및 사후 에탄올 주입 30g 바늘을 사용 하 여. A) 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절의의 사전 에탄올 주입 이미지. 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절의의 B) 후 에탄올 주입 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 8
그림 8: 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 (CSGB) 후 열상. 열상 에탄올 주입 CSGB 후에 1 주를 인수 했습니다. 참고 왼쪽에 얼굴 피부 온도 contralateral 쪽에 보다 높다. 색상 막대 표시 온도 ° c.에 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 9
그림 9: 생성 열 등 한 치조 신경 (이 안). ) 이 재건 전용 그룹 안에 이미지. B) 개조 + CSGB (자 궁 경부 교감 신경 절 블록) 그룹에서이의 이미지. 신경 재생 (흰색 화살표 사이의 영역) 두 그룹에서 관찰 됩니다. 이 그림은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 10
그림 10: 재생된 열 등 한 치조 신경 (이 안)의 톨루이 블루 및 전송 전자 현미경 분석. - C) 3 개월 후 재건에 IAN의 가로 섹션 반 얇은 블루 톨루이와 스테인드. 이미지는 표시 된 대로 각 그룹에서 재생성 된 왼쪽된이 안의 원심 세그먼트를 표시 합니다. D - F) myelinated 및 myelinated 비 신경 섬유를 보여주는 반 얇은 섹션에서 전송 전자 현미경 이미지 (블랙 및 화이트 화살촉, 각각). 스케일 바 대표 50 µ m (a)-(C) 및 5 µ m (D)-(F). 일반 컨트롤: 재건 전용 그룹에 오른쪽이의 중앙 세그먼트. 이 그림은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 11
그림 11: 재생된 왼쪽된 열 등 한 치조 신경 (이 안)의 원심 세그먼트의 Immunohistochemical 분석. A, B) 3 개월 후 재건에서 재생성 된 IAN의 섹션 재건 전용 그룹 (A)와 재건 + 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 (CSGB;에 대 한 안티 neurofilament (NF) 항 체로 얼룩진 B) 그룹입니다. 검은 화살촉 재생성 된 축 삭을 나타냅니다. C, D) 3 개월 후 재건에서 재생성 된 IAN의 섹션 재건 전용 그룹 (C)와 재건 + CSGB (D) 그룹에 대 한 안티-S-100 항 체와 스테인드. 흰색 화살표는 Schwann 셀을 나타냅니다. 스케일 바, 50 µ m입니다. 이 그림은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

감각 신경 전도 (m/s) 복구 인덱스
일반 컨트롤 48.5 ± 2.8 -
개조 전용 그룹 36.8 ± 2.9* 0.22 ± 0.04
개조 + CSGB 그룹 42.0 ± 2.4*# 0.35 ± 0.06#

표 1: Electrophysiological 결과 수술 후 3 개월에서 열 등 한 치조 신경 (이 안). 데이터 제시로 평균 ± 표준 편차 (n = 7). 비교는 짝이 없는 학생의 t를 사용 하 여 만든-테스트. 이 안, 열 등 한 치조 신경; CSGB, 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 *, p < 0.05 정상적인 제어 그룹; 비교 #, p < 0.05 재건 전용 그룹 비교. 일반 컨트롤: 재건 전용 그룹;에 오른쪽이의 중앙 세그먼트 복구 인덱스: 재건 전용의 왼쪽된이 안의 피크 진폭의 비율 또는 개조 + 일반 컨트롤의 피크 진폭을 CSGB 그룹. 이 테이블은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고.

Myelinated 신경 섬유 직경 (μ m) Myelinated 신경 섬유 밀도 (개수/100 μ m2) 신경 조직 (%)의 비율 G 비율
일반 컨트롤 센터 8.83 ± 3.11 103 ± 8 41.3 ± 3.9 0.62 ± 0.03
개조 전용 그룹 센터 4.27 ± 1.5* 126 ± 20 * 11.6 ± 2.1* 0.75 ± 0.04*
원심 3.47 ± 1.21* 109 ± 17 * 7.3 ± 2.0* 0.74 ± 0.04*
개조 + CSGB 그룹 센터 5.11 ± 1.98*# 140 ± 22 *# 15.9 ± 3.0*# 0.68 ± 0.05*#
원심 4.53 ± 1.36*$ 123 ± 15 *$ 12.5 ± 2.1*$ 0.69 ± 0.04*$

표 2: 수술 후 3 개월에서 열 등 한 치조 신경 (이 안)에서 형태학 결과. 데이터 제시로 평균 ± 표준 편차 (n = 7). 비교는 Dunnett의 테스트를 사용 하 여 만들어졌다. 이 안, 열 등 한 치조 신경; CSGB, 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 *, p < 0.05 정상적인 제어 그룹; 비교 * #, 왼쪽된이 재건 전용 그룹; 안에 중앙 세그먼트에 비해 p < 0.05 * $, 재건축 단지 그룹에서 왼쪽된이 안의 선단부에 비해p < 0.05. 일반 컨트롤: 재건 전용 그룹;에 오른쪽이의 중앙 세그먼트 G 비율은 총 myelinated 섬유 직경을 myelinated 축 삭 직경의 비율이 이다. 이 테이블은 이전 Shionoya 외. 출판 18 허가로 증 쇄 되 고.

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Discussion

우리 함께 에탄올 유발 CSGB bioabsorbable 신경 튜브를 사용 하 여이 안 중생에 대 한 효율적인 방법 제시. 이 연구에 대 한 우리 개, 이후 사용 다른 동물 모델 같은 쥐, 쥐, 토끼, 짧은 수명과 작은 바디 크기, 있고 따라서 정확한 수술 절차를 수행 하는 데 사용할 수 없습니다. 로이 안은 뼈로 둘러싸인 악의 운하, 수술 기법 신경 재건을 수행할 때 신경 및 혈관의 손상을 방지 하는 데 필요한입니다. 절차에 대 한 중요 한 기술 팁 신중 하 게 신경 및 혈관 손상의 위험을 최소화 하기 위해 악의 뼈 플레이트를 제거 하는 것입니다. 전통적인 burs 및 마이크로 톱 하드와 소프트 조직21을 구분할 수 없습니다. 또한,이 도구는 실수로 연락처22인접 조직, 특히이 안, 손상 원인 슬립 경향이 있다. 우리는 따라서 뼈 처리 단계에 대 한 압 전 수술 도구를 사용. 이것은 전문된 scalpels의 초음파 microvibrations를 사용 하는 새롭고 혁신적인 뼈 수술 기법 이다. 따라서, 부드러운 조직 절단 팁23,24와 우발적인 접촉에도 손상 하지는. 24-29 kHz에서 60-200 µ m/s의 Microvibrations는 살려주는 탄력 있는 부드러운 조직; 하면서 탄력 있는 광물 화 된 직물을 절단에 대 한 최적의 이2550 kHz 이상의 주파수에서 불가능합니다. 또한, 회전 burs 또는 진동 톱 악기의 진동 또는 회전을 중화 하는 힘을 필요 합니다. 이 악기에 비교해, 압 전 수술 도구 필요 하지 않습니다 여분의 힘의 적용 이며 그래서 안전 하 고 정확한 뼈 처리 가능한26. 이것은 새로운 사용자의 손에서 특히 중요 하다입니다.

우리의 방법에 또 다른 중요 한 측면은 뼈 격판덮개 금속 격판덮개를 사용 하 여 고정 하지 하지만 PGA C 튜브의 배치 후에 mandible에 그것의 원래 위치에 배치 했다. 구강 점 막 괴 사, 고정을 위한 금속 격판덮개를 사용 하는 경우 발생 하는 플레이트의 노출의 위험을 피하기 위해 이것을 위한 이유가 이었다. 그러나, 어떤 경우에 뼈 격판덮개는 원래 사이트에서 이탈. 따라서, 그것은 하 악의 뼈 플레이트는 적절 한 위치에 수술 후 얼굴 뼈의 CT 스캔을 수행 하는 중요 한. 고정을 위한 금속 격판덮개를 사용 하 여, 꽉 봉합 피해 야 한다 그것은 혈액 흐름 장애 때문에 구강 점 막 괴 사를 일으킬 수 있습니다.

CSGB 주변 혈관 질병 그리고 얼굴과 목13,,1415의 통증 syndromes에 대 한 효과적인 치료입니다. 그러나, 그것의 치료 효과 기본 메커니즘 불분명 남아 있습니다. CSGB의 치료 효과 대 한 연구의 부족에 대 한 이유 중 하나는 일관 되 고 균일 한 sympatholytic 효과 얻기에 있는 어려움입니다. 예를 들어 경 피 적인 CSGB 후 공감 봉쇄의 확산 균일27,28아니다. Mullenheim 외. 29 thoracotomy, 근 막 아래와 위 동정 체인 함께 후 폴 리 에틸렌 테와 개를 이식 하 고 카 테 터를 통해 lidocaine을 주입 하 여 CSGB를 수행. 이 이렇게 공감 봉쇄 대상된 지역에 확산 될 수 있습니다, 하지만 특히 장기 실험에서에서 카 테 터 폐색 또는 전위, 뿐만 아니라 감염의 위험을 운반 합니다. CSGB의 우리의 개 모델에서 99.5% 에탄올 직접 주입 생산 장기 동측 orofacial 영역에 혈액 흐름을 증가. 우리의 접근 방법에서 블록 주입 CSGB 정밀도로 수행 될 수 있도록 직접 시각화에서 관리 되었다. 따라서, 우리의 접근 sympatholytic 효과 공감 봉쇄의 고르지 못한 확산의 위험을 줄여줍니다. 이 장기 실험에 특히 유리한 것으로 간주 됩니다. 또한, 우리는 성공적인 CSGB 시 블록에 얼굴 피부 온도 증가 이후 CSGB의 성공을 확인 하 thermography를 사용. 이 경우에, 온도 기록 그것은 간단 하 고 비 침 투 하기 때문에 유용 하다.입니다. 중요 한 것은, 강과 하지 얼굴 피부 온도 측정 되어야 한다, 때문에 강아지의 머리에 의해 영향을 받지 않습니다. 우리의 모델 CSGB의 치료 효과 대 한 더 연구에 기여할 수 있습니다. 우리의 이전 연구에서 orofacial 영역에 혈액 흐름 증가 자 궁 경부 교감 ganglionectomy 후 6-11 주에 대 한. 원하는 경우 연구원30 이 대체 메서드 선택할 수 있습니다.

이 연구의 한계는 에탄올 유발 CSGB 영구 Horner의 증후군 (ptosis, miosis)31을 개발의 위험을 포즈. 다른 방법은, 고주파, 페 놀, 그리고 공감 ganglionectomy를 포함 하 여 sympathectomies;을 수행 하는 데 사용 되었습니다. 그러나, 자 궁 경부 교감 신경 절 절제술을 위해 특별히만 고주파는 임상 실습32,33,,3435에 고용 되었다. 따라서, 고주파 및 현지 마 취약 CSGB 에탄올 유발 하는 다른 방법으로 간주할 수 있습니다. 미래 연구는 양측 검정 로컬 마 취 또는 고주파 CSGB에 의해 신경 재생 bioabsorbable 신경 관에 의해 중재를 강화 하는 방법을 확인 하는 데 필요한 것입니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품 교토에서 Bioartificial 기관 부서에 의해 지원 되었다 국경 의료 과학 대학 연구소. 우리는 프론티어 의료 과학 연구소의 수의 직원에 게 감사 하 고 싶습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
NMP Collagen PS Nippon Meatpackers 301-84621 Atelocollagen extracted from young porcine skin by enzyme treatment
Surgical clippers Roboz Surgical Instrument Company RC-5903
Disposable scalpel (No.15) Kai medical 219ABBZX00073000
VarioSurg3 Nakanishi VS3-LED-HPSC, E1133 Piezoelectric surgery for bone processing
4-0 nylon sutures Ethicon 8881H
8-0 nylon sutures Ethicon 2775G
Isepamicin sulfate Nichi-Iko 620005641
Disposable scalpel (No.10) Kai medical 219ABBZX00073000
30-gauge needle Nipro 1134
1-0 absorbable stitches Ethicon J347H
3-0 Nylon stitches Ethicon 8872H
Neo Thermo NEC Avio TVS-700 Infrared thermography 
Neuropack Σ NIHON KOHDEN MEB-5504 Orthodromic recorder for electrophysiological recording
Toluidine Blue Sigma-Aldrich T3260-5G
Light microscope Keyence BZ-9000
Mouse anti-human neurofilament protein monoclonal antibody DAKO N1591
Polyclonal rabbit anti-S100 antibody DAKO Z0311
Transmission electron microscopy Hitachi High Technologies Hitachi H-7000
Dynamic cell count Keyence BZ-H1C Software for morphological evaluation

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References

  1. Al-Sabbagh, M., Okeson, J. P., Bertoli, E., Medynski, D. C., Khalaf, M. W. Persistent pain and neurosensory disturbance after dental implant surgery: prevention and treatment. Dental Clinics of North America. 59 (1), 143-156 (2015).
  2. Chaushu, G., Taicher, S., Halamish-Shani, T., Givol, N. Medicolegal aspects of altered sensation following implant placement in the mandible. International Journal of Oral and Maxillofacial Implants. 17 (3), 413-415 (2002).
  3. Robinson, P. P., Loescher, A. R., Yates, J. M., Smith, K. G. Current management of damage to the inferior alveolar and lingual nerves as a result of removal of third molars. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 42 (4), 285-292 (2004).
  4. Gregg, J. M. Studies of traumatic neuralgia in the maxillofacial region: symptom complexes and response to microsurgery. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 48 (2), 135-140 (1990).
  5. Pogre, M. A. The results of microneurosurgery of the inferior alveolar and lingual nerve. Journal of Oral and Maxillofacial Sureryg. 60 (5), 485-489 (2002).
  6. Strauss, E. R., Ziccardi, V. B., Janal, M. N. Outcome assessment of inferior alveolar nerve microsurgery: a retrospective review. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 64 (12), 1767-1770 (2006).
  7. Nakamura, T., et al. Experimental study on the regeneration of peripheral nerve gaps through a polyglycolic acid-collagen (PGA-collagen) tube. Brain Research. 1027 (1-2), 18-29 (2004).
  8. Yoshitani, M., et al. Experimental repair of phrenic nerve using a polyglycolic acid and collagen tube. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 133 (3), 726-732 (2007).
  9. Seo, K., et al. One-year outcome of damaged lingual nerve repair using a PGA-collagen tube: a case report. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 66 (7), 1481-1484 (2008).
  10. Seo, K., et al. Protracted delay in taste sensation recovery after surgical lingual nerve repair: a case report. Journal of Medical Case Reports. 7, 77 (2013).
  11. Seo, K., Terumitsu, M., Inada, Y., Nakamura, T., Shigeno, K., Tanaka, Y. Prognosis after surgical treatment of trigeminal neuropathy with a PGA-c tube: report of 10 Cases. Pain Medicine. 17 (12), 2360-2368 (2016).
  12. Okuda, Y., Kitajima, T. Comparison of stellate ganglion block with intravascular infusion of prostaglandin e1 on brachial artery blood flow in dogs. Anesthesia and Analgesia. 84 (6), 1329-1332 (1997).
  13. Kohjitani, A., Miyawaki, T., Kasuya, K., Shimada, M. Sympathetic activity-mediated neuropathic facial pain following simple tooth extraction: a case report. Cranio. 20 (2), 135-138 (2002).
  14. Melis, M., Zawawi, K., al-Badawi, E., Lobo Lobo, S., Mehta, N. Complex regional pain syndrome in the head and neck: a review of the literature. Journal of Orofacial Pain. 16 (2), 93-104 (2002).
  15. Salvaggio, I., Adducci, E., Dell'Aquila, L., Rinaldi, S., Marini, M., Zappia, L., Mascaro, A. Facial pain: a possible therapy with stellate ganglion block. Pain Medicine. 9 (7), 958-962 (2008).
  16. Atsumi, M., Sunada, K. The effect of superior cervical ganglion resection on peripheral facial palsy in rats. Journal of Anesthesia. 30 (4), 677-683 (2016).
  17. Hanamatsu, N., Yamashiro, M., Sumitomo, M., Furuya, H. Effectiveness of cervical sympathetic ganglia block on regeneration of the trigeminal nerve following transection in rats. Regional Anesthesia and Pain Medicine. 27 (3), 268-276 (2002).
  18. Shionoya, Y., Sunada, K., Shigeno, K., Nakada, A., Honda, M., Nakamuram, T. Can nerve regeneration on an artificial nerve conduit be enhanced by ethanol-induced cervical sympathetic ganglion block? PLoS One. 12 (12), e0189297 (2017).
  19. Suzuki, Y., Tanihara, M., Ohnishi, K., Suzuki, K., Endo, K., Nishimura, Y. Cat peripheral nerve regeneration across 50 mm gap repaired with a novel nerve guide composed of freeze-dried alginate gel. Neuroscience Letters. 259 (2), 75-78 (1999).
  20. Ichihara, S., et al. Development of new nerve guide tube for repair of long nerve defects. Tissue Engineering, Part C, Methods. 15 (3), 387-402 (2009).
  21. Grenga, V., Bovi, M. Piezoelectric surgery for exposure of palatally impacted canines. Journal of Clinical Orthodontics. 38, 446-448 (2004).
  22. Degerliyurt, K., Akar, V., Denizci, S., Yucel, E. Bone lid technique with piezosurgery to preserve inferior alveolar nerve. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontology. 108 (6), e1-e5 (2009).
  23. Kotrikova, B., et al. Piezosurgery--a new safe technique in cranial osteoplasty? International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 35 (5), 461-465 (2006).
  24. Vercellotti, T. Piezoelectric surgery in implantology: a case report-a new piezoelectric ridge expansion technique. International Journal of Periodontics and Restorative Dentistry. 20 (4), 358-365 (2000).
  25. Stübinger, S., Kuttenberger, J., Filippi, A., Sader, R., Zeilhofer, H. F. Intraoral piezosurgery: Preliminary results of a new technique. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 63 (9), 1283-1287 (2005).
  26. Eggers, G., Klein, J., Blank, J., Hassfeld, S. Piezosurgery: an ultrasound device for cutting bone and its use and limitations in maxillofacial surgery. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 42 (5), 451-453 (2004).
  27. Hardy, P. A., Wells, J. C. Extent of sympathetic blockade after stellate ganglion block with bupivacaine. Pain. 36 (2), 193-196 (1989).
  28. Hogan, Q. H., Erickson, S. J., Haddox, J. D., Abram, S. E. The spread of solutions during stellate ganglion block. Regional Anesthesia. 17 (2), 78-83 (1992).
  29. Mullenheim, J., et al. Left stellate ganglion block has only small effects on left ventricular function in awake dogs before and after induction of heart failure. Anesthesia and Analgesia. 91 (4), 787-792 (2000).
  30. Tsujimoto, G., Sunada, K., Nakamura, T. Effect of cervical sympathetic ganglionectomy on facial nerve reconstruction using polyglycolic acid-collagen tubes. Brain Research. 1669, 79-88 (2017).
  31. Ghai, A., Kaushik, T., Kumar, R., Wadhera, S. Chemical ablation of stellate ganglion for head and neck cancer pain. Acta Anaesthesiologica Belgica. 67 (1), 6-8 (2016).
  32. Forouzanfar, T., van Kleef, M., Weber, W. E. Radiofrequency lesions of the stellate ganglion in chronic pain syndromes: retrospective analysis of clinical efficacy in 86 patients. Clinical Journal of Pain. 16 (2), 164-168 (2000).
  33. Ohno, K., Oshita, S. Transdiscal lumbar sympathetic block: a new technique for a chemical sympathectomy. Anesthesia and Analgesia. 85 (6), 1312-1316 (1997).
  34. Slappendel, R., Thijssen, H. O., Crul, B. J., Merx, J. L. The stellate ganglion in magnetic resonance imaging: a quantification of the anatomic variability. Anesthesiology. 83 (2), 424-426 (1995).
  35. Wang, Y. C., Wei, S. H., Sun, M. H., Lin, C. W. A new mode of percutaneous upper thoracic phenol sympathicolysis: report of 50 cases. Neurosurgery. 49 (3), 628-634 (2001).

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에탄올을 이용한 자 궁 경부 교감 신경 절 블록 응용 프로그램 사용 하 여 인공 신경 개 열 등 한 치조 신경 재생 촉진을 위한
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Shionoya, Y., Sunada, K., Tsujimoto, G., Shigeno, K., Nakamura, T. Ethanol-Induced Cervical Sympathetic Ganglion Block Applications for Promoting Canine Inferior Alveolar Nerve Regeneration Using an Artificial Nerve. J. Vis. Exp. (141), e58039, doi:10.3791/58039 (2018).

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