Yöntem makalesi

Yetişkin Sıçanda Kompozit Rejeneratif Periferik Sinir Arabiriminin (C-RPNI) Imalatı

DOI:

10.3791/60841

⸱

25 Şubat 2020

 ,  ,  , 
1Department of Surgery, Division of Plastic Surgery, University of Michigan, Ann Arbor, 2Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aşağıdaki el yazması kompozit rejeneratif periferik sinir arayüzü (C-RPNI) olarak adlandırdığı biyolojik, kapalı döngü nöral geri bildirim sistemi geliştirmek için yeni bir yöntem açıklar. Bu yapı aynı anda afferent duyusal geribildirim sağlarken efferent motor sinyalleri yükseltmek için periferik sinirler ile entegre yeteneğine sahiptir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nöroprotezlerde son gelişmeler ekstremite kaybı ile yaşayanların ekstremite dışında yerli birçok fonksiyon üretmek için etkin, ve bu genellikle periferik sinir sistemi ile entegrasyon yoluyla gerçekleştirilir. Ne yazık ki, şu anda kullanılan yöntemler genellikle uzun süreli kullanımı önler önemli doku hasarı ile ilişkilidir. Ayrıca, karmaşık yapısı kullanıcının daha basit protezler kullanırken daha önce bağımlı olabileceği titreşimleri veya diğer duyumları nemlendirdiğinde, bu cihazlar genellikle anlamlı derecede duyusal geri bildirimden yoksundur. Kompozit rejeneratif periferik sinir arayüzü (C-RPNI) eşzamanlı afferent duyusal geribildirim sağlarken efferent motor sinir sinyalleri yükseltmek için yeteneği ile istikrarlı, biyolojik yapı olarak geliştirilmiştir. C-RPNI serbest dermal ve kas grefti bir hedef karışık sensorimotor sinir etrafında güvenli bir segment oluşur, kas grefti tercihli motor sinir reinnervasyonu ve dermal greft duyusal sinir reinnervasyonu ile. Sıçanlarda, bu yapı bileşik kas eylem potansiyelleri nesil göstermiştir (CMAPs), mikro dan mili-volt düzeyinde hedef sinirin sinyal yükselterek, gürültü oranları yaklaşık 30-50 ortalama sinyal ile. Yapının dermal bileşeninin uyarılması proksimal sinirde bileşik duyusal sinir eylem potansiyelleri (CSNAPs) oluşturur. Bu nedenle, bu yapı ideal, sezgisel protez gerçekleştirilmesi doğru gelecek yarar umut verici vardır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ekstremite amputasyonları yaklaşık 1 190 Amerikalılar1etkiler, ve onların yaygınlığı 1.6 milyon bugün den 3.6 milyon 20502. Bin yılı aşkın süredir belgelenmiş kullanıma rağmen, ideal protez henüz gerçekleştirilmemiştir3. Şu anda, yerli ekstremite birçok motor fonksiyonlarını çoğaltmak için potansiyeli ile birden fazla eklem manipülasyonları yeteneğine sahip karmaşık protezler var4,5. Ancak, istenilen protez hareketi genellikle işlevsel olarak giriş kontrol sinyalinden ayrı olduğundan, bu cihazlar sezgisel olarak kabul edilmez. Kullanıcılar genellikle bu "gelişmiş protezler" öğrenmek zor ve bu nedenle günlük kullanım için uygun değildüşünün 1,6. Ayrıca, şu anda piyasada olan karmaşık protezler yeterli kontrol için kayda değer bir düzeyde ince duyusal geri bildirim sağlamaz. Dokunma ve propriosepsiyon duygusu günlük görevleri yürütmek için hayati önem taşımaktadır, ve bu olmadan, bu olmadan, bir fincankahve almak gibi basit eylemler tamamen görsel ipuçları 7,8,9tamamen dayanıyor gibi külfetli hale gelir . Bu nedenlerden dolayı, ileri protezler zihinsel yorgunluk önemli bir derecesi ile ilişkili ve genellikle külfetli ve tatmin ediciolaraktarif edilir 5,10,11. Bu sorunu gidermek için, bazı araştırma laboratuvarları doğrudannöral etkileşim12, 13,14,15ile duyusal geribildirim sınırlı bir derece sağlama yeteneğine sahip protezgeliştirdik, ancak geribildirim genellikle el ve parmaklar üzerinde küçük, dağınık alanlar ile sınırlıdır12,13, ve duyumlar zaman zaman ağrılı ve doğal olmayan olduğu belirtilmiştir15. Bu çalışmaların çoğu ne yazık ki herhangi bir kayda değer uzun vadeli takip ve sinir histolojisi yerel doku etkilerini belirtmek için eksikliği, ay hafta ölçeğinde arayüz arızası dikkat çekerken16.

Bu popülasyon için ideal protez cihaz, yaşamları boyunca bireyin ortamından anlamlı somatosensoriyel geri bildirimin yanı sıra yüksek sadakatli motor kontrolü sağlayacaktır. İdeal protezin tasarımı için kritik önem, efferent motor sinyalleri ile afferent somatosensoriyel bilgilerin eşzamanlı iletimine olanak sağlayacak istikrarlı ve güvenilir bir arayüz geliştirilmesidir. Mevcut insan-makine arayüzleri en umut verici olanlar doğrudan periferik sinir sistemi ile etkileşim, ve nöro-entegre protez alanında son gelişmeler biyoelektrik ve mekanik sinyaller arasındaki boşluğu köprü doğru çalıştık17. Kullanılan mevcut arayüzler şunlardır: esnek sinir plakaları14,15,18, ekstra nöral manşet elektrotlar13,19,20,21,22,23, doku delici elektrotlar24,25,31,32, ve intrafasiküler elektrotlar26,27 ,28. Ancak, bu yöntemlerin her biri sinir özgüllüğü ile ilgili sınırlamalar göstermiştir, doku yaralanması, aksonal dejenerasyon, miyelin tükenmesi, ve / veya kronik indwelling yabancı cisim yanıtı ile ilişkili skar dokusu oluşumu16,17,18,19. Daha yakın zamanda, nihai implante elektrot yetmezliği arkasında bir sürücü elektronik malzeme ve yerli nöral doku arasında Young moduli önemli bir fark olduğu ileri itilmiştir. Beyin dokusu günlük bazda önemli mikromotion tabi tutulur, ve bu genç moduli farklılıklar tarafından indüklenen kesme stresi inflamasyon ve nihai kalıcı yara izi neden olduğu olduğu olduğu ortaya çıkmıştır30,31,32. Bu etki genellikle ekstremitelerde bileşiktir, periferik sinirler hem fizyolojik mikrohareket ve kasıtlı ekstremite makromotion tabi nerede. Bu sürekli hareket nedeniyle, tamamen abiyotik periferik sinir arayüzü kullanımı ideal olmadığı sonucuna makul, ve biyolojik bir bileşeni ile bir arayüz daha uygun olacaktır.

Bir biyolojik bileşen için bu ihtiyacı gidermek için, bizim laboratuvar bir protez cihazı ile bir kalıntı ekstremite transeksif periferik sinirlerentegre etmek için Rejeneratif Periferik Sinir Arabirimi (RPNI) olarak adlandıran bir biyotik sinir arayüzü geliştirdi. RPNI imalatı cerrahi sonradan revaskülarize ve reinnervates bir otolog serbest kas grefti içine bir periferik sinir implante içerir. Bizim laboratuvar son on yıl içinde bu biyolojik sinir arayüzü geliştirdi, yükseltilmesi ve motor sinyalleri ileten başarı ile zaman hem hayvan hem de insan denemelerinde implante elektrotlar ile kombine, özgürlük birden fazla derece ile uygun protez kontrolü için izin2,34. Buna ek olarak, dermal greftler gömülü periferik sinirlerin kullanımı yoluyla ayrı ayrı duyusal geribildirim göstermiştir, Dermal Duyusal Arayüzü olarak adlandırılır (DSI)3,35. Daha fazla distal amputasyonlarda, bu yapıların aynı anda kullanılması, hedef periferik sinir içindeki motor ve duyusal fasiküllerin cerrahi olarak ayrılabilmesi açısından mümkündür. Ancak, daha proksimal düzeyde ampütasyonlar için, bu motor ve duyusal liflerin iç içe nedeniyle mümkün değildir. Kompozit Rejeneratif Periferik Sinir Arabirimi (C-RPNI) daha proksimal amputasyonlar için geliştirilmiştir ve dermal greft inbir segmentine güvenli serbest kas grefti oluşan bir yapı içine karışık bir sensorimotor sinir implante içerir (Şekil 1). Periferik sinirler tercihli hedefli reinnervasyon göstermek, böylece duyusal lifler dermal greft ve motor lifleri yeniden innerve edecek, kas grefti. Bu yapı böylece aynı anda somatosensory geribildirim sağlarken motor sinyalleri yükseltmek için yeteneğine sahiptir36 (Şekil 2), ideal, sezgisel, karmaşık protez gerçekleştirilmesi için izin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm hayvan deneyleri Michigan Üniversitesi Hayvanların Kullanımı ve Bakımı Komitesi'nin onayı altında gerçekleştirilir.

NOT: Donör sıçanlara cilt ve kas bağışı işlemleri öncesinde yiyecek ve suya ücretsiz erişim izni verilir. Ötenazi derin anestezi altında yapılır ve ardından kardiyak intra-potasyum klorür enjeksiyonu bilateral pnömotoraksın ikincil bir yöntemi ile yapılır. Sıçan herhangi bir suşu teorik olarak bu deney ile kullanılabilir; ancak, laboratuvarımız iki-dört aylıkken hem erkek hem de dişi Fischer F344 sıçanlarında (~200-250 g) tutarlı sonuçlar elde etmiştir. Donör fareler deneysel sıçanlar için izole olmalıdır.

1. Dermal greftin hazırlanması

  1. 0.8-1 L/dk oksijen% 5 isofluran çözeltisi kullanan bir indüksiyon odasında donör sıçan anestezik. Sıçan anestezi yapıldıktan sonra, indüksiyon odasından çıkarın ve bir rebreathing burun konisi üzerinde yer, anestezi bakımı için% 2-2.5 isofluran düşürücü.
  2. Analjezi için kürek kemikleri arasında 0.02-0.03 mL Karprofen (50 mg/mL) steril salin subkutan olarak 0.2 mL çözeltiuygulayın.
  3. Kornea ülserini önlemek için her iki göze de yapay gözyaşı merhemi uygulayın.
  4. Makas kullanarak, tüm alt arka bacak(lar), ayak bileği bölgesi ve pençe (ler) tarafları tıraş.
  5. Alkol ile pençe seçilen hindlimb ve plantar yüzeytemiz, iodopovidon çözeltisi takip, artık iodopovione kaldırmak için alkol ile son bir temizlik ile biten.
  6. Çıkarılabilir yuvarlak ince kum parlatma taş (4000 rpm) ile bir el mikro motor yüksek hızlı matkap kullanarak, epidermis kaldırmak için pençe plantar yüzeyi çapak. Çapaklama sırasında, cildi yakmamak için tuzlu damlalar uygulayın. Altta yatan dermis kesin kanama ile parlak bir görünüme sahip olacaktır.
  7. Kan akışını yavaşlatmak için alt ekstremiteye turnike uygulayın.
  8. Plantar deri keskin bir #15 neşter ile çıkarın ve kurumasını önlemek için tuzlu nemlendirilmiş gazlı bez yerleştirin. Bazı tendinous ve bağ dokusu doğal olarak bu adımda deri ile kaldırılacak ve daha sonra kaldırılacak.
  9. Kanamayı yavaşlatmak için kanayan ayağına gazlı bez sarın. İki yapı yapıyorsanız 1.5-1.9 adımlarını yineleyin.
  10. Bir mikroskop altında (20x büyütme), mikro-makas kullanarak deri greftderin derin tabakasından tendinöz ve bağ dokusu kaldırın. Greftte delik açmamaya dikkat edin. İnceltilmiş dermal greft, yaklaşık 0,5 cm x 1,0 cm boyutlarında, sadece dermis içeren hafif opak olmalıdır.
  11. C-RPNI yapı imalatı için hazır olana kadar tuzlu nemlendirilmiş gazlı bez yerleştirin. Greftler hasattan sonraki 2 saat içinde kullanılmalıdır.

2. Kas greftinin hazırlanması

  1. Alt arka ekstremitenin ön kısmında ayak bileğinin hemen üstünden #15 neşterle diz altına kadar uzunlamasına bir kesi yapın. Altta yatan kasları ortaya çıkarmak için deri altı dokudan kesip at.
  2. Kesinin distal kısmında, alt ekstremite kaslarının yatkın eklemelerini ortaya çıkarır. Tibialis anterior (TA) genellikle kasların en büyük ve en ön, ve hemen altında ve bu kas arka ekstansör digitorum longus yatıyor (EDL). Distal EDL tendonu bölgedeki diğer tendondan izole edin, bu noktada eklemeyi yapmamaya özen.
  3. Tendon altına bir forseps inşeksi her iki çatal ekleyerek ve tendon gezi neden forseps açarak yukarı basınç uygulayarak doğru tendon izolasyon u sağla. Bu tendonun manipülasyonu tüm tonların aynı anda uzamasını neden olmalıdır.
  4. Keskin iris makas ile distal tenotomi yapın ve tendinous kökeni bulmak için proksimal çalışan tenotomiler (veya diğer künt uçlu makas) ile künt çevre dokulardan kas ayırmak.
  5. Proksimal tendon görüntüledikten sonra, yine keskin iris makas kullanarak bir tenotomi gerçekleştirin. Desiccation önlemek için bir tuzlu nemlendirilmiş gazlı bez kas grefti yerleştirin.
  6. İstenilen tüm greftler donör sıçandan çıkarıldıktan sonra, öncelikle intrakardiyak KCl enjeksiyonu (1-2 mEq K+/kg) ile ötanazi ve ardından #15 bıçaklı bilateral pnömotoraks ile sekonder ötanazi yapılır.

3. Yaygın peroneal sinir izolasyonu ve hazırlanması

  1. Anestezi ve adım 1.1-1.3 belirtilen protokole göre deneysel sıçan analjezi sağlamak.
  2. Tıraş istenilen uyluk ve alkol ile temizlemek, betadine, betadin izlerini kaldırmak için alkol ile biten.
  3. Hayvanı cerrahi hazırlık masasından cerrahi mikroskop masasına taşıyın ve vücut ısısının bakımı için sıcaklık probu ile ısıtma yastığına yerleştirin. Isofluran%2-2.5 ve oksijeni 0.8-1 L/dk'da muhafaza edin.
  4. Kesi işareti, sadece distal siyatik çentik diz inferior kısmına uzanan. Bu işaret, uyluk kemiğinden aşağı ve uzak olmalı. Altta yatan pazı femoris fasya ile kesici #15 bir bıçak ile kesi olun.
  5. Dikkatle pazı femoris altında yatan alana bir hemostat veya künt uçlu mikro-makas ile pazı femoris kas ile incelemek.
    NOT: Siyatik sinir, yapılan ilk kesi ile yaklaşık olarak aynı yönde ilerler. Üç şube vardır, genellikle sural sinir posterior ve yaygın peroneal ve tibial sinir yüzeysel seyahat ve diz derin, sırasıyla.
  6. Ortak peroneal belirlenmesinden sonra (CP) sinir, mikro-uçlu forceps ve mikro-makas bir çift kullanarak, dikkatle diğer siyatik dalları CP sinir izole ve distal kalan bağ dokusu kaldırmak.
  7. Sinirdiz yüzeyini haçlar noktada, keskin mikro makas bir çift ile sinir transect.
    NOT: Keskin makas kullanmak bu adımda son derece önemlidir, çünkü sinirde önemli bir travmaya neden olmak nörom oluşumu riskini artırabilir.
  8. Cp sinirinden kalan tüm bağ dokusunu dikkatlice serbest ve yaklaşık 2 cm uzunluğa kadar siniri serbest bırakmada proksimal olarak çalışın.

4. C-RPNI yapı imalatı

  1. Tuzlu nemlendirilmiş gazlı bez kas grefti çıkarın ve epimiyum un küçük bir merkezi segmentinin yanı sıra tüm merkezi tendinöz dokuyu çıkarın. Tendinous uçları bozulmadan bırakın.
  2. 8-0 kullanma naylon dikiş, sinirin her iki tarafında iki kesilen dikiş ile epimysium yoksun kas grefti alanına CP sinirin transekted ucunun epineurium güvenli.
  3. Tek bir 6-0 naylon femur uzak bakan sinir-kas kavşak ile hem proksimal ve distal dikiş kesildi ile femur periost için kas grefti güvenli.
    NOT: Kasları normal rahat uzunlukta olacak şekilde sabitle. Önemli ölçüde kas germek veya güvence altına alırken çok fazla gevşeklik bırakmak için çalışın.
  4. 8-0 yerleştirin inferior de naylon dikiş, kas grefti epimysium merkezi marjı, kas grefti içinde sinir gevşekliği oluşturmak ve daha sonra ambülasyon ile maruz kalabilirsiniz herhangi bir gelecekteki gerginlik rahatlatmak için yardımcı olarak cp sinir epineürrium için güvence.
  5. Salin nemlendirilmiş gazlı bez den deri grefti çıkarın ve tamamen sinir ve kas çoğunluğu kapsayacak şekilde böyle bir şekilde kas grefti üzerinde düzenlemek. Dermisin derin marjının kas üzerinde olduğundan emin olun. Kas sınırının ötesine uzanan herhangi bir dermis kırpın.
  6. 8-0 kullanarak kas greftine deri greftini güvenli hale naylon dikişleri kesti. Tipik olarak, yapının büyüklüğüne bağlı olarak 4-8 toplam dikiş kullanılır.
  7. 5-0 kromik dikiş ile çalışan bir şekilde yapı üzerinde pazı femoris fasya kapatın.
  8. Çalışan moda 4-0 kromik dikiş ile örten cilt kapatın.
  9. Bir alkol pedi ile cerrahi alan swab ve antibiyotik merhem uygulayın.
  10. Inhalasyon anestezisini durdurun ve farenin kafes arkadaşlarından ayrı yiyecek ve su kaynaklarıyla iyileşmesini bekleyin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sıçanlarda enfeksiyon gelişirse veya cerrahi anesteziden sağ çıkamazlarsa imalat başarısız olarak kabul edilir. Önceki araştırmalar bu yapılar revaskülarize ve reinnervate2,3,17,36yaklaşık üç ay gerektirir göstermiştir . Üç aylık kurtarma döneminden sonra, canlılığı incelemek için yapı testi izlenebilir. Üç ay sonra yapıların cerrahi maruziyeti başarılı olursa r...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

C-RPNI afferent duyusal geribildirim sağlanması ile bir hedef sinirin motor efferent sinyalleri eşzamanlı amplifikasyon sağlayan yeni bir yapıdır. Özellikle, C-RPNI onların motor ve duyusal fasiküller kolayca mekanik cerrahi sırasında ayrılamaz gibi proksimal amputasyonları ile yaşayanlar için benzersiz bir yarar vardır. Bunun yerine, C-RPNI nöromüsküler kavşaklar için dermal duyusal son organları ve motor lifleri duyusal lif reinnervasyon teşvik etmek için sinir kendisi doğal tercihli reinnervasyon özelliklerini kullanı...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklamaları yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar uzman teknik yardım için Jana Moon teşekkür etmek istiyorum. Bu yazıda sunulan çalışmalar SK'ya R21 (R21NS104584) hibesi ile finanse edilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
# 15 NeşterAspen Surgical, IncRef 371115Kaburga Sırtlı Karbon Çelik Cerrahi Bıçaklar (# 15)
4-0 Kromik SütürEthiconSKU # 1654GP-3 Ters Kesme İğnesi
5-0 Kromik SütürEthiconSKU # 687GP-3 Ters Kesme
İğnesi 6-0 Ethilon SütürEthiconSKU # 697GP-1 Ters Kesme İğnesi (Naylon sütür)
8-0 Monofilament SütürAROSurjikT06A08N14-13Dişli konik iğne üzerinde siyah poliamid monofilament sütür
Deneysel SıçanlarEnvigoF344-NH-sdSıçanlar Fischer F344 Suşu
Fluriso (İzofloran)VetOne13985-528-40İnhalasyon Anestezik
Mikro Motorlu Yüksek Hızlı Matkap, StoneMaster MekanikModel 151369El tipi döner alet; Kit, birden fazla ince kum taşı ile birlikte gelir
OksijenKriyojenik GazlarUN1072Standart tıbbi sınıf oksijen tüpleri
Potasyum KlorürAPP İlaç63323-965-20Enjekte edilebilir form, 2 mEq/mL
Povidone İyot USPMediChoice65517-0009-1%10 Topikal Çözelti, birden fazla cerrahi hazırlık için bir şişe kullanabilir
Puralube Vet Oftalmik MerhemDechra17033-211-38İşlem sırasında kullanım için kornea koruyucu merhem
Rimadyl (Caprofen)Zoetis, Inc.NADA # 141-199Enjekte edilebilir form, 50 mg / mL
Stereo MikroskopLeicaModel M60Kullanıcı büyütmeyi tercihlerine göre ayarlayabilir
Cerrahi AletlerGüzel Bilim AraçlarıÇeşitliKullanıcı, kişisel tercihine göre veya şu anda laboratuvarlarında mevcut olanlardan aletleri seçebilir
Üçlü Antibiyotik MerhemMediChoice39892-0830-2Merhem steril, tek kullanımlık paketler halinde gelir
VaporStick 3SurgivetV7015İzofloran ve oksijen bidonu için alana sahip anestezi kulesi
Webcol Alkol HazırlığıCovidenRef 6818Alkol hazırlama mendilleri; Her hazırlık için yeni bir mendil kullanın

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Biddiss, E. A., Chau, T. T. Upper limb prosthesis use and abandonment: A survey of the last 25 years. Prosthetics and Orthotics International. 31 (3), 236-257 (2007).
  2. Kung, T. A., et al. Regenerative peripheralnerve interface viability and signal transduction with an implanted electrode. Plastic and Reconstructive Surgery. 133 (6), 1380-1394 (2014).
  3. Larson, J. V., et al. Prototype Sensory Regenerative Peripheral Nerve Interface for Artificial Limb Somatosensory Feedback. Plastic and Reconstructive Surgery. 133 (3 Suppl), 26-27 (2014).
  4. Hijjawi, J. B., et al. Improved myoelectric prosthesis control accomplished using multiple nerve transfers. Plastic and Reconstructive Surgery. 118 (7), 1573-1578 (2006).
  5. Pylatiuk, C., Schulz, S., Döderlein, L. Results of an Internet survey of myoelectric prosthetic hand users. Prosthetics and Orthotics International. 31 (4), 362-370 (2007).
  6. Baghmanli, Z., et al. Biological and electrophysiologic effects of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) on regenerating peripheral nerve fibers. Plastic and Reconstructive Surgery. 132 (2), 374-385 (2013).
  7. Dhillon, G. S., Horch, K. W. Direct neural sensory feedback and control of a prosthetic arm. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 13 (4), 468-472 (2005).
  8. Romo, R., Hernández, A., Zainos, A., Salinos, E. Somatosensory discrimination based on cortical microstimulation. Nature. 392, 387-390 (1998).
  9. O'Doherty, J., et al. Active tactile exploration using a brain-machine-brain interface. Nature. 479, 228-231 (2011).
  10. Stein, R. B., Walley, M. Functional comparison of upper extremity amputees using myoelectric and conventional prostheses. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 64 (6), 243-248 (1983).
  11. Millstein, S. G., Heger, H., Hunter, G. A. Prosthetic Use in Adult Upper Limb Amputees: A Comparison of the Body Powered and Electrically Powered Prostheses. Prosthetics and Orthotics International. 10 (1), 27-34 (1986).
  12. Zollo, L., et al. Restoring tactile sensations via neural interfaces for real-time force-and-slippage closed-loop control of bionic hands. Science Robotics. 4 (27), eaau9924(2019).
  13. Tan, D. W., et al. A neural interface provides long-term stable natural touch perception. Science Translational Medicine. 6 (257), 257ra138(2014).
  14. Stieglitz, T., et al. On Biocompatibility and Stability of Transversal Intrafascicular Multichannel Electrodes-TIME. Converging Clinical and Engineering Research on Neurorehabilitation II. 15, 731-735 (2017).
  15. Petrini, F. M., et al. Six-months assessment of a hand prosthesis with intraneural tactile feedback. Annals of Neurology. 85 (1), 137-154 (2019).
  16. Jung, R., Abbas, J., Kuntaegowdanahalli, S., Thota, A. Bionic intrafascicular interfaces for recording and stimulating peripheral nerve fibers. Bioelectronics in Medicine. 1 (1), 55-69 (2018).
  17. Micera, S., Navarro, X., Yoshida, K. Interfacing With the Peripheral Nervous System to Develop Innovative Neuroprostheses. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 17 (5), 417-419 (2009).
  18. Stieglitz, T., Schuettler, M., Schneider, A., Valderrama, E., Navarro, X. Noninvasive measurement of torque development in the rat foot: measurement setup and results from stimulation of the sciatic nerve with polyimide-based cuff electrodes. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 11 (4), 427-437 (2003).
  19. Polasek, K. H., Hoyen, H. A., Keith, M. W., Tyler, D. J. Human nerve stimulation thresholds and selectivity using a multi-contact nerve cuff electrode. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 15 (1), 76-82 (2007).
  20. Nielson, K. D., Watts, C., Clark, W. K. Peripheral nerve injury from implantation of chronic stimulating electrodes for pain control. Surgical Neurology. 5 (1), 51-53 (1976).
  21. Waters, R. L., McNeal, D. R., Faloon, W., Clifford, B. Functional electrical stimulation of the peroneal nerve for hemiplegia. Long-term clinical follow-up. Journal of Bone and Joint Surgery. 67 (5), 792-793 (1985).
  22. Larsen, J. O., Thomsen, M., Haugland, M., Sinkjaer, T. Degeneration and regeneration in rabbit peripheral nerve with long-term nerve cuff electrode implant: a stereological study of myelinated and unmyelinated axons. Acta Neuropathologica. 96 (4), 365-378 (1998).
  23. Krarup, C., Loeb, G. E., Pezeshkpour, G. H. Conduction studies in peripheral cat nerve using implanted electrodes: III. The effects of prolonged constriction on the distal nerve segment. Muscle Nerve. 12 (11), 915-928 (1989).
  24. Micera, S., Navarro, X. Bidirectional interfaces with the peripheral nervous system. International Review of Neurobiology. 86, 23-38 (2009).
  25. Urbanchek, M. G., et al. Microscale Electrode Implantation during Nerve Repair: Effects on Nerve Morphology, Electromyography, and Recovery of Muscle Contractile Function. Plastic and Reconstructive Surgery. 128 (4), 270e-278e (2011).
  26. Yoshida, K., Horch, K. Selective stimulation of peripheral nerve fibers using dual intrafascicular electrodes. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 40 (5), 492-494 (1993).
  27. Branner, A., Stein, R. B., Normann, R. A. Selective stimulation of cat sciatic nerve using an array of varying length microelectrodes. Journal of Neurophysiology. 85 (4), 1585-1594 (2001).
  28. Zheng, X. J., Zhang, J., Chen, T., Chen, Z. Longitudinally implanted intrascicular electrodes for stimulating and recording fascicular physioelectrical signals in the sciatic nerve of rabbits. Microsurgery. 23, 268-273 (2003).
  29. del Valle, J., Navarro, X. Interfaces with the peripheral nerve for the control of neuroprostheses. International Review of Neurobiology. 109, 63-83 (2013).
  30. Stiller, A. M., et al. A Meta-Analysis of Intracortical Device Stiffness and Its Correlation with Histological Outcomes. Micromachines. 9 (9), 443(2018).
  31. Hanson, T., Diaz-Botia, C., Kharazia, V., Maharbiz, M., Sabes, P. The "sewing machine" for minimally invasive neural recording. bioRxiv. , Published online (2019).
  32. Yang, X., et al. Bioinspired neuron-like electronics. Nature Materials. 18, 510-517 (2019).
  33. Irwin, Z. T., et al. Chronic recording of hand prosthesis control signals via a regenerative peripheral nerve interface in a rhesus macaque. Journal of Neural Engineering. 13 (4), 046007(2016).
  34. Kubiak, C. A., et al. Abstract 24: Successful Control of Virtual and Robotic Hands using Neuroprosthetic Signals from Regenerative Peripheral Nerve Interfaces in a Human Subject. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 6 (4), 19-20 (2018).
  35. Sando, I. C., et al. Dermal-Based Peripheral Nerve Interface for Transduction of Sensory Feedback. Plastic and Reconstructive Surgery. 136 (4 Suppl), 19-20 (2015).
  36. Kubiak, C. A., et al. Abstract 36: Viability and Signal Transduction with the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI). Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 7 (4), 26-27 (2019).
  37. Kubiak, C. A., et al. Abstract QS18: Neural Signal Transduction with the Muscle Cuff Regenerative Peripheral Nerve Interface. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 7 (4 Suppl), 114(2019).
  38. Woo, S. L., et al. Utilizing nonvascularized partial skeletal muscle grafts in peripheral nerve interfaces for prosthetic control. Journal of the American College of Surgeons. 219 (4), e136-e137 (2014).
  39. Sporel-Özakat, R. E., Edwards, P. M., Hepgul, K. T., Savas, A., Gispen, W. H. A simple method for reducing autotomy in rats after peripheral nerve lesions. Journal of Neuroscience Methods. 36 (2-3), 263-265 (1991).
  40. Carr, M. M., Best, T. J., Mackinnon, S. E., Evans, P. J. Strain differences in autotomy in rats undergoing sciatic nerve transection or repair. Annals of Plastic Surgery. 28 (6), 538-544 (1992).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

C RPNI FabrikasyonuKas Grefti Haz rlanmasDeri Grefti Haz rlanmasKommon Peroneal Sinir zolasyonuBile ik Kas Aksiyon PotansiyelleriBile ik Duyusal Sinir Aksiyon PotansiyelleriElektrofizyolojik TestlerCerrahi Mikroskop Tekni i

İlgili makaleler