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
- 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.
- PGA 튜브 표면 친수성 렌더링, 플라즈마 방전에 노출.
- 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%. - 반복 5 위한 1% 콜라겐 염 솔루션으로 그것을 찍기 하 여 콜라겐 레이어와 튜브 코트 s 각 시간.
- 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.
- 코팅 과정 10 회 반복 한다.
- 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
- 성인 남성 beagles 9.0 13.0 k g를 사용 합니다.
- 제어 개 집 조건 (12-h 빛과 어둠의 사이클)에서 별도 장에서 집 동물.
- 단단한 음식을 제공 하 고 광고 libitum물.
- Beagles 무게.
- 오토 클레이 브 모든 수술 기구.
- 멸 균된 장갑 하 고 80% 에탄올 솔루션 운영의 모든 표면 소독. 삭제 사용된 장갑.
- 외과 손 씻기를 수행 합니다.
- 신선한 마스크, 가운, 멸 균 장갑에 넣어.
3. 마 취와 피부 준비
- 근육 주사 하 여 5 mg/kg 케 타 민 염 산 염과 1 mg/kg xylazine의 혼합물으로 개를 anesthetize.
- 7.5 m m 직경 및 25 cm 길이의 tracheal 튜브로 넣어야.
- 오른쪽 측면 위치에 개를 놓습니다. 3.2 %sevoflurane 산소 (1.0 L/min)와 전신 마 취를 유지 합니다.
- 37 ° c.에 온도 유지 하기 위해가 열 패드를 사용 하 여
- 각 막 찰과상을 피하기 위해 눈의 앞쪽 표면에 안과 젤을 적용 합니다.
- 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.
- 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 %lidocaine 왼쪽된 악의 gingiva에 27g 바늘을 사용 하 여 로컬 마 취 및 진통제로 서의 3 mL를 주사.
- 동물의 mandibles 노출 왼쪽된 악의 gingiva에 번호 15 메스 블레이드 5 cm 가로 절 개를 수행 합니다.
- 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. - (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 - 10 m m 세그먼트를 제거 하는 메스와 IAN transect
- 2 m m의 깊이에 신경 관에 절단된 신경의 근 위 및 원심 젊고 아름 다운 여자를 삽입 합니다.
- 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.
- 뼈 격판덮개는 mandible에서 원래 사이트에 반환 합니다.
- 4-0 나일론 봉합 상처를 닫습니다.
- 수술 후 어느 날 악의 뼈 격판덮개의 적절 한 위치에 제공 하는지 확인 합니다.
- 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.
- 5 mg/kg 케 타 민 염 산 염과 1 mg/kg xylazine (그림 3)의 혼합물을 사용 하 여 마 취를 관리 합니다.
- 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.
- 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
- 섹션 4에서에서 설명한 대로 안 재구성을 수행 하 고 복구에 대 한 주를 허용 합니다.
- 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.
- 왼쪽 가슴 위치에 선을 그려 절 개 라인 피부 표시와 함께 표시 (그림 4, 절 개 라인은 길이 20 cm).
- 1 %lidocaine 왼쪽 가슴 지역에 21 G 바늘을 사용 하 여 로컬 마 취 및 진통제로 서의 5 mL를 주사.
- 번호 10 메스 블레이드와 왼쪽 가슴 피부를 incise.
- 근육 근 막 폭로 하는 전기 메스로 지방 레이어 incise
- Serratus ventralis 근육 및 scalenus 근육을 노출 합니다.
- Serratus ventralis 근육 및 scalenus 근육: 복 부를 두 번째 및 세 번째 갈비뼈 (그림 5) 노출 등을 올립니다.
- 두 번째 및 세 번째 있는 공간 왼쪽된 자 궁 경부 교감 신경 절 (그림 6) 노출에 왼쪽된 측면 thoracotomy를 수행 합니다.
- 직접 시각화 (그림 7)에서 30 G 바늘을 사용 하 여 자 궁 경부 교감 신경 절에 99.5% 에탄올의 0.2 mL를 주사.
- 중단 된 1-0 흡수 바늘 있는 공간을 닫습니다.
- 중단 된 3-0 나일론 바늘으로 피부를 닫습니다.
- 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.
- CSGB 후 1 주에는 CSGB 것인지 적외선 thermography로 얼굴 피부 온도 측정 합니다.
6. electrophysiological 녹음
- 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. - 번호 10 메스 칼 날 왼쪽된 악의 gingiva에 절 개를 확인 합니다.
- 신중 하 게 물리적으로 재생성 된 신경의 손상을 방지 하려면 악의 뼈 플레이트를 제거 합니다.
- 스냅 및 SCV 기록 바늘 전극의 쌍을 사용 하 여이 자극.
- 신경 도관에 proximally 전극 삽입 합니다.
- 20 번 10 kHz 전기 자극을 적용 합니다.
- 결과 분석 합니다.
- 전기 자극에 평균 응답 진폭을 계산 하 여 스냅인을 결정 합니다.
- 최대 대기 시간 및 차트 녹음에서 피크 진폭을 측정 합니다.
- 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
-
섹션 준비
- 3 개월 후에 재건, 왼쪽된이 안, 재건축된 사이트의 어느 한쪽에 신경의 1 cm를 포함 하 여 수확.
- 수확 수확 사이트 왼쪽에 해당 하는 수준에서 오른쪽이 안.
- 2.5%도 0.1 m M cacodylate 버퍼 솔루션 (pH 7.4, 48 ° C, 24 h)에 있는 침수에 의해 수확된 신경의 접두사.
- 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.
- 탈수의 등급된 에탄올 솔루션 시리즈와 함께 신경.
- 에폭시 수 지 (파라핀)에 포함 합니다.
- 섹션 두께 0.5 \u2012 1.0 μ m의 표본.
-
톨루이 블루 얼룩 및 형태소 분석
- 톨루이 블루 솔루션 섹션을 얼룩.
- 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
- 재생성 된 신경 섬유와 모든 영역의 이미지를 선택 합니다.
- 임의로 선택 8 \u2012 10 영역 100 μ m × 100 μ m를 포함 하는 신경 섬유를 생성.
- 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 ).
-
Immunostaining
- 파라핀 섹션 얼룩에 대 한 표준 프로토콜을 따릅니다.
- 25 ° c.에 30 분 동안 1 차 항 체로 품 어
- 25 ° c.에 3 회 인산 염 버퍼 식 염 수로 세척
- 25 ° c.에 30 분 동안 양 고추냉이 과산화 효소와 함께 표시 하는 2 차 항 체로 품 어
- 가벼운 현미경을 사용 하 여 이미지를 얻을.
-
전송 전자 현미경 (TEM)
- 7.1 단계에서 설명한 대로 신경 준비.
- 70 \u2012 90 μ m는 ultramicrotome를 사용 하 여 두께 섹션 신경
- Reynold의 리드 시트르산과 uranyl 섹션을 얼룩.
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Grenga, V., Bovi, M. Piezoelectric surgery for exposure of palatally impacted canines. Journal of Clinical Orthodontics. 38, 446-448 (2004).
- 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).
- Kotrikova, B., et al. Piezosurgery--a new safe technique in cranial osteoplasty? International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 35 (5), 461-465 (2006).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hardy, P. A., Wells, J. C. Extent of sympathetic blockade after stellate ganglion block with bupivacaine. Pain. 36 (2), 193-196 (1989).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ohno, K., Oshita, S. Transdiscal lumbar sympathetic block: a new technique for a chemical sympathectomy. Anesthesia and Analgesia. 85 (6), 1312-1316 (1997).
- 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).
- 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).