Ethanol-geïnduceerde cervicale sympathiek Ganglion blok toepassingen voor het bevorderen van Canine inferieur alveolaire zenuw regeneratie met behulp van een kunstmatige zenuw
Summary
We het effect van cervicale sympathiek ganglion blok op reparatie van de zenuw met behulp van kunstmatige zenuw conduits geëvalueerd. Mannelijke beagle honden werden elk geïmplanteerd met een kunstmatige zenuw over een 10-mm gat in de linker inferieur alveolaire zenuw; linker cervicale sympathiek ganglion werd geblokkeerd door het injecteren van 99,5% ethanol via laterale Thoracotomie.
Abstract
Polyglycolic zuur collageen (PGA-C) buizen zijn bio-absorbeerbare zenuw buizen gevuld met collageen van multi kamer structuur, die bestaan uit dunne collageen films. Gunstige klinische resultaten zijn bereikt bij het gebruik van deze buizen voor de behandeling van beschadigde inferieur alveolaire zenuw (IAN). Een kritieke factor voor de succesvolle zenuw regeneratie met behulp van PGA-C-buizen is bloedtoevoer naar het omringende weefsel. Cervicale sympathiek ganglion blok (CSGB) maakt een sympathieke blokkade in de regio van het hoofd en de hals waardoor bloed stroomt in het gebied. Om te zorgen voor een voldoende effect, moet de blokkade worden beheerd met lokale anesthetica één tot twee keer per dag gedurende verschillende opeenvolgende weken; Dit vormt een uitdaging bij het maken van dierlijke modellen voor het onderzoeken van deze techniek. Om deze beperking, ontwikkelden we een ethanol-geïnduceerde CSGB in een hoektand model van lange termijn toename van de doorbloeding in het orofaciale gebied. Wij onderzocht of IAN regeneratie via PGA-C buis implantatie kan worden verbeterd door dit model. Veertien Beagles waren elk geïmplanteerd met een PGA-C buis over een 10-mm gat in de linker IAN. De IAN ligt binnen de mandibulaire gracht omgeven door bot, dus we kozen piëzo-elektrische chirurgie, bestaande uit ultrasone golven, voor bot verwerking, om te minimaliseren van het risico van verwonding van de zenuw en schip. Een goed resultaat van de chirurgie werd verkregen met deze aanpak. Een week na de operatie, werden zeven van deze honden onderworpen aan linker CSGB door injectie van ethanol. Ethanol-geïnduceerde CSGB geresulteerd in verbeterde zenuw regeneratie, wat suggereert dat de verhoogde bloedtoevoer effectief zenuw regeneratie in IAN gebreken bevordert. Deze honden model kan bijdragen aan verdere onderzoek naar de langetermijneffecten van CSGB.
Introduction
In veel gevallen is traumatisch letsel van de inferieure alveolaire zenuw (IAN) iatrogene, wordt vaak veroorzaakt door de winning van de derde Kies of de plaatsing van implantaten1,2,3. Letsel van de IAN kan leiden tot tekorten in thermische en touch sensaties evenals paresthesie, dysaesthesia, hypoesthesia en allodynia. Zenuw verwonding wordt behandeld, niet alleen door conservatieve therapie, maar ook door andere methoden, met inbegrip van wordt en de plaatsing van de autograft. Deze methoden hebben echter nadelen, waaronder vaak het gebrek aan verbetering van het symptoom en neurologische gebreken aan de donor site4,5,6.
De kunstmatige zenuw — polyglycolic zuur-collageen (PGA-C) buis werd oorspronkelijk ontwikkeld in Japan. Het is een bio-absorbeerbare buis met zijn innerlijke lumen gevuld met een spongiforme collageen7. In dierproeven, deze buis werd gebruikt voor het verbeteren van de zenuw regeneratie bij beagle honden met peroneale zenuw defect, en ter bevordering van de hogere mate van herstel dan zenuw autologe transplantatie8werd getoond. De klinische toepassing van de PGA-C buis begon in 2002 bij patiënten met perifere zenuw letsel. Bovendien zijn gunstige klinische resultaten bereikt bij de behandeling van trigeminal neuropathie (IAN en meertalige zenuw)9,10,11. Een kritieke factor voor succesvolle zenuw regeneratie met behulp van PGA-C-buizen is bloedtoevoer naar het omliggende weefsel8. Cervicale sympathiek ganglion blok (CSGB) wordt gemaakt van een sympathiek blokkade in het hoofd en de nek regio en verhoogt de bloedtoevoer naar de respectieve bezenuwde gebied12; Dus, het is gebruikt bij de behandeling van complex regionaal pijnsyndroom en bloedsomloop insufficiëntie13,14,15. Nochtans, zijn er slechts enkele experimentele onderzoek naar de werkzaamheid van CSGB in toenemende bloed stroom-16,17. Om te zorgen voor adequate CSGB-efficiëntie, moet de blokkade worden toegepast samen met lokale verdoving eenmaal of tweemaal dagelijks voor enkele weken, dus poseren een uitdaging bij het genereren van diermodellen om te onderzoeken van deze techniek. Om deze beperking, in een eerdere studie, ontwikkelden we een Honds model van langdurige verhoogde bloedtoevoer in de orofaciale regio18. Het model werd gegenereerd door het uitvoeren van een CSGB door het injecteren van 99,5% ethanol. We geëvalueerd de mondelinge mucosal bloedstroom en nasale huidtemperatuur door laser Doppler flowmetrie en infrarood thermografie eenmaal per week gedurende 12 weken. We vonden dat de doorbloeding van de orofaciale regio 7 – 10 weken in dit model werd verhoogd.
We geëvalueerd in de huidige studie, de effecten van ethanol-geïnduceerde CSGB op zenuw regeneratie.
De PGA-C buis werd ingeplant beagle honden over een 10-mm gat in de linker IAN. Een week later, werd CSGB uitgevoerd door het injecteren van ethanol. Drie maanden na de operatie, uitgevoerd we allerlei morfologische, elektrofysiologische en histologische studies om te evalueren van de effecten van CSGB op de zenuw regeneratie. Wij bieden een gedetailleerd protocol voor IAN wederopbouw met een PGA-C buis en de ethanol-geïnduceerde CSGB.
Protocol
Representative Results
Discussion
Met behulp van een bioabsorbable zenuw buis in combinatie met CSGB ethanol-geïnduceerde presenteren we een efficiënte methode voor IAN regeneratie. Voor deze studie gebruikten we honden, aangezien andere dierlijke modellen, zoals muizen, ratten en konijnen, een korte levensverwachting en kleine lichaamslengte hebben, en vandaar kunnen niet worden gebruikt voor het uitvoeren van de precieze chirurgische procedures. De IAN bevindt zich binnen de mandibulaire gracht omgeven door bot, is een chirurgische techniek noodzakel…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gesteund door het departement voor de organen van de Bioartificial in Kyoto University Institute voor Frontier medische wetenschap. We zouden graag bedanken het veterinaire personeel van het Instituut voor Frontier medische wetenschap.
Materials
| 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).
