Laminotomie LWS Dorsal Root Ganglion-Zugriff und Injektion bei Schweinen
Summary
Wir beschreiben eine Methode zur Laminotomie bei Schweinen, die Zugang zu LWS Dorsal Root Ganglien (DRG) für die intraganglionic Injektion. Intraoperativ und histologisch bestätigt bis zu 21 Tage nach der Operation Injektion Fortschritte überwacht. Dieses Protokoll kann für zukünftige präklinischen Studien mit DRG-Injektion verwendet werden.
Abstract
Dorsal Root Ganglien (DRG) sind anatomisch gut definierte Strukturen, alle primäre sensorische Neuronen unter dem Kopf enthalten. Diese Tatsache macht DRG attraktive Ziele für die Injektion von neuer Therapeutika zur Behandlung von chronischen Schmerzen. In kleiner Tiermodelle wurde Laminektomie zur DRG-Injektion zu erleichtern, weil es chirurgische Entfernung der vertebralen Knochen rund um jede DRG beinhaltet. Wir zeigen eine Technik für die intraganglionic Injektion von lumbalen DRG in eine große Tierarten, nämlich Schweine. Laminotomie wird durchgeführt, um direkten Zugriff auf DRG mit standard neurochirurgische Techniken, Instrumente und Materialien. Verglichen mit umfangreicher Knochenentfernung über Laminektomie, implementieren wir Laminotomie um Wirbelsäule Anatomie zu sparen, während ausreichenden DRG Zugang zu erreichen. Intraoperative Fortschritt der DRG-Injektion wird unter Verwendung eines ungiftigen Farbstoffs überwacht. Nach Euthanasie am postoperativen Tag 21 bestimmt der Erfolg der Injektion Histologie für den intraganglionic Vertrieb von 4′, 6-Diamidino-2-Phenylindole (DAPI). Wir injizieren eine biologisch inaktive Lösung um das Protokoll zu demonstrieren. Diese Methode könnte angewandte in Zukunft präklinischen Studien zum Ziel therapeutischen Lösungen für DRG. Unsere Methodik sollte erleichtern testen die Übersetzbarkeit von intraganglionic kleine Tier Paradigmen in einem großen Tierarten. Darüber hinaus kann dieses Protokoll als eine wichtige Ressource für die Planung von präklinischen Studien der DRG-Injektion bei Schweinen dienen.
Introduction
Dorsal Root Ganglien (DRG) sind anatomisch diskrete, neuronale Sammlungen befindet sich entlang der Wirbelsäule. Jede DRG enthält die primären sensorischen Neuronen, die kodieren und Relais periphere Stimuli auf das zentrale Nervensystem (ZNS) von bestimmten Körperregionen. Zum Beispiel beginnt der Schmerz von Osteoarthritis Schmerz-Rezeptoren liegt etwa eine gemeinsame Schmerzreize wahrnehmen. Dieser Vorgang wird Nozizeption bezeichnet. Langfristigen Sensibilisierung für Schmerzreize führt zu chronischen Schmerzen 1.
Chronische Schmerzen sind ein häufiges Thema der präklinischen Studie 2 , wo ein Ziel ist es, nützliche Methoden für die gezielte Gabe von Schmerzmitteln, DRG, z. B. intraganglionic Injektion 3zu entwickeln. Allerdings DRG sind schwer zugänglich, da sie innerhalb der boney Grenzen des intervertebralen Foramina 4befinden. Mehrere Gruppen haben dieses Hindernis durch den Einsatz von Wirbelsäulen-Chirurgie in Nagetieren 5,6,7,8,9,10erfolgreich überwinden.
In der Klinik Laminektomie ist eine gemeinsame Operation der Wirbelsäule und bezieht sich auf chirurgische Entfernung der Wirbelkörper Lamina, dadurch den Wirbelkanal 11Konvektion. Einbeziehung der Operationstechniken, DRG-Direktzugang zu leisten war erfolgreich in Nagetieren 5,12, Übersetzung kann jedoch unrealistisch angesichts Unterschiede in der Größe von relevanten Strukturen und Einflüsse, die Pharmakokinetik oder technische Machbarkeit 13,14. Beispielsweise ermittelt eine Studie den transversalen Rückenmark Durchmesser an T10 3.0, 7.0 und 8,2 mm für Ratte, Schwein und Mensch, bzw. 15sein. So Modelle großes Tier besser ungefähre menschlichen Dimensionen des nervösen Strukturen.
Bei Schweinen verwendet Raore Et Al. mehrstufige Laminektomie Zugang zu der zervikalen Rückenmark für mehrere intraspinal Injektionen 16. Das Verfahren wurde gut vertragen und führte zu einer Phase ich klinische Studie wo vergleichbare chirurgische Ergebnisse dokumentiert 17waren. Diese Ergebnisse ermutigen Weiternutzung von präklinischen große Tiermodellen als Prädiktoren der technischen Machbarkeit und Sicherheit beim Menschen.
Bislang existiert keine detaillierte Methodik für chirurgische Zugang und Injektion der DRG in einem großen Tierarten. Um dieser translationale Kluft zu verringern, berichten wir über ein Protokoll für die DRG-Belichtung und Injektion über Laminotomie bei Schweinen. Standard-neurochirurgische Techniken, Instrumente und Materialien wurden verwendet und die Methode wurde entwickelt, um die modernen chirurgischen Praxis zu imitieren. Wir zeigen intraganglionic Injektion mit einer wässrigen Lösung für Lendenwirbelsäule DRG und bestätigen Sie die erfolgreiche Lieferung per Histologie nach postoperativen Tag 21.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wollten wir beschreiben eine Methode für die chirurgische Exposition der DRG über Laminotomie und intraganglionic Injektion in eine gesunde große Tierarten, insbesondere Schweine. Bei Nagetieren eine ähnliche Methode wurde von detailliertes 12 und verwendet, um konventionelle pharmakologische Agenten 8,10 und Virenvektoren 6,7,9,…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Studie wurde mit Unterstützung durch die Schulze-Familienstiftung (zu A.S.B.) durchgeführt.
Materials
| Large humane animal sling | Britz & Company | 002539 | Modified to include abdominal aperture |
| Adhesive patient return electrode – 9 inch | Medtronic | E7506 | – |
| Ranger blood & fluid warming system | 3M | 24500 | – |
| Lactated Ringer's fluid | Hospira | 0409-7953-09 | – |
| Force air warming device | 3M | 77500 | – |
| Duraprep solution with applicator, 26 ml (0.7% iodine povacrylex, 74% isopropyl alcohol | 3M | 8630 | – |
| Sterile disposable surgical towels | Medline | MDT2168286 | – |
| Ioban 2 incise drape | 3M | 6651EZSB | – |
| Disposable suction canister and tubing | Medline | DYND44703H | – |
| Button switch electrosurgical monopolar pencil | Medtronic | E2450H | – |
| Fine smooth straight bipolar electrosurgical forceps, 4 1/2 inch | Bovie | A826 | – |
| #15 blade | Miltex | 4-315 | – |
| #11 blade | Miltex | 4-311 | – |
| 4×4 surgical gauze | Dynarex | 3262 | – |
| Weitlaner self-retaining retractor, 8 inch | Miltex | 11-618 | – |
| Meyerding self-retaining retractor, 1×2 3/8 inch | Sklar | 42-2078 | – |
| Gelpi self-retaining retractor, 7 inch | Sklar | 60-6570 | – |
| Freer elevator, 5 mm | Medline | MDS4641518F | – |
| Bone wax | Ethicon | W31G | – |
| Spurling intervertebral disc rongeur, 3 mm | Sklar | 42-2852 | – |
| Spurling 45-degree, up-biting Kerrison rongeur, 2 mm | Medline | MDS4052802 | – |
| Leksell angled rongeur, 2 mm | Sklar | 40-4097 | – |
| Gelfoam, size 50 | Pfizer | AZL32301 | – |
| Cottonoid patty | Medtronic | 8004007 | – |
| Frazier suction tip, 6 Fr | Sklar | 50-2006 | – |
| Frazier suction tip, 10 Fr | Sklar | 50-2010 | – |
| Dandy blunt right angle nerve hook | Medline | MDS4005220 | – |
| Nylon suture, 6-0 | Ethicon | 697G | – |
| Castroviejo smooth micro needle holder | Medline | MDG2428614 | – |
| 22 gauge Quinke point spinal needle | Halyard Health | 18397 | – |
| 32 gauge CED needle with locking Luer hub | See comments | n/a | As in: Pleticha, J., Maus, T.P., Christner, J.A., Marsh, M.P., Lee, K.H., Hooten, W.M., Beutler, A.S. Minimally invasive convection-enhanced delivery of biologics into dorsal root ganglia: validation in the pig model and prospective modeling in humans. Technical note. J Neurosurg. 121(4), 851-8 (2014). |
| Polyethylene tubing, 5 feet | Scientific Commodities | BB31695-PE/05 | – |
| Monoject syringe, 3 ml | Kendall | SY15352 | – |
| NanoJet syringe pump | Chemyx | 10050 | – |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | – |
| Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | – |
| Bulb irrigation syringe | Medline | DYND20125 | – |
| Fine-toothed Adson forceps | Medline | MDS1000212 | – |
| Vicryl suture, 0 | Ethicon | J603H | – |
| Vicryl suture, 2-0 | Ethicon | J317H | – |
| Needle counter | Medline | NC20FBRGS | – |
| Steri-strip skin closure, 1/2×4 inch | 3M | R1547 | – |
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