Etanol-inducerad cervikala sympatiska Ganglion blockera program för att främja Hundarnas sämre alveolära nerv förnyelse med hjälp av en konstgjord nerv
Summary
Vi utvärderade effekten av cervikala sympatiska ganglion block på nerv reparera med hjälp av konstgjord nerv conduits. Manliga beaglehundar var varje implanteras med en konstgjord nerv över en 10 mm lucka i den vänstra sämre alveolära nerven; vänstra cervikala sympatiska ganglion blockerades genom att injicera 99,5% etanol via laterala torakotomi.
Abstract
Polyglycolic syra kollagen (PGA-C) rör är bio-absorberbara nerv rör fyllda med kollagen av flera kammare struktur, som består av tunn kollagen filmer. Gynnsamma kliniska resultat har uppnåtts när du använder dessa rör för behandling av skadade sämre alveolära nerv (IAN). En avgörande faktor för framgångsrik nerv regenerering med PGA-C rör är blodtillförseln till omgivande vävnad. Cervikala sympatiska ganglion block (CSGB) skapar en sympatisk blockad i regionen huvud och hals vilket ökar blodflödet i området. För att säkerställa en tillräcklig effekt, måste blockaden administreras med lokalanestetika en till två gånger om dagen i flera veckor; Detta utgör en utmaning när du skapar djurmodeller för att undersöka denna teknik. För att lösa denna begränsning, utvecklade vi en etanol-inducerad CSGB i en hund modell för långsiktig ökning av blodflödet i regionen orofacial. Vi har granskat om IAN förnyelse via PGA-C tube implantation kan förbättras genom denna modell. Fjorton Beagles var varje implanteras med en PGA-C röret över en 10 mm lucka i den vänstra IAN. IAN ligger inom kanalen mandibular omgiven av ben, därför valde vi piezoelektriska kirurgi, bestående av ultraljudsvågor, för ben bearbetning, för att minimera risken för nerv och fartyg skada. Ett bra kirurgiska resultat erhölls med detta synsätt. En vecka efter operationen, utsattes sju av dessa hundar för vänster CSGB genom injektion av etanol. Etanol-inducerad CSGB resulterat i förbättrad nerv förnyelse, vilket tyder på att det ökade blodflödet effektivt främjar nerv förnyelse i IAN defekter. Denna hund modell kan bidra till ytterligare forskning om de långsiktiga effekterna av CSGB.
Introduction
I många fall är traumatisk skada av den sämre alveolära nerven (IAN) iatrogen, ofta orsakas av utvinning av den tredje molar eller placeringen av tandimplantat1,2,3. Skada av IAN kan leda till underskott i thermal och touch förnimmelser och parestesi, dysestesi, hypoestesi, samt allodyni. Nervskada behandlas inte bara av konservativ behandling, men också genom andra metoder, inklusive suturering och autograft placering. Dessa metoder har dock nackdelar, som ofta inkluderar brist symptom förbättring och neurologiska defekter på givaren plats4,5,6.
Den konstgjorda nerven — polyglycolic syra-kollagen (PGA-C) tube utvecklades ursprungligen i Japan. Det är en bio-absorberbara tub med dess inre lumen fylld med en spongiform kollagen7. I djurförsök, detta rör användes för att förbättra nerv förnyelse i beagle-hundar med peroneal nerv defekt och visades att främja högre återhämtning än autolog nerv transplantation8. Klinisk tillämpning av PGA-C röret inleddes 2002 hos patienter med perifera nervskador. Dessutom har gynnsamma kliniska resultat uppnåtts vid behandling av trigeminala neuropati (IAN och språkliga nerv)9,10,11. En avgörande faktor för framgångsrik nerv regenerering med PGA-C rör är blodtillförseln till den omgivande vävnad8. Cervikala sympatiska ganglion block (CSGB) skapar en sympatisk blockad i regionen huvud och hals och ökar blodflödet till den respektive innerverade område12; Det har alltså använts för behandling av komplexa regionala smärtsyndrom och cirkulatorisk insufficiens13,14,15. Det har dock endast några experimentella undersökningar om effekten av CSGB i ökande blod flöde16,17. För att säkerställa adekvat CSGB effektivitet, måste blockaden tillämpas tillsammans med lokalanestetika en eller två gånger dagligen i flera veckor, således utgör en utmaning när du genererar djurmodeller för att undersöka denna teknik. För att åtgärda denna begränsning, i en tidigare studie, utvecklat vi en hund modell av långsiktiga ökat blodflöde i orofacial regionen18. Modellen skapades genom att utföra en CSGB genom att injicera 99,5% etanol. Vi utvärderade oral slemhinne blodflödet och nasal hudens temperatur av laser Doppler flowmetry och infraröd Termografi en gång per vecka i 12 veckor. Vi fann att blodflödet i regionen orofacial höjdes för 7 – 10 veckor i denna modell.
I den aktuella studien utvärderat vi effekterna av etanol-inducerad CSGB på nerv regenerering.
PGA-C röret var implanteras i beagle-hundar över en 10 mm lucka i den vänstra IAN. En vecka senare utfördes CSGB genom att injicera etanol. Tre månader efter operation, utfört vi en mängd elektrofysiologiska, histologiska och morfologiska studier för att utvärdera effekterna av CSGB på nerv regenerering. Vi tillhandahåller ett detaljerat protokoll för IAN återuppbyggnad med en PGA-C tub och etanol-inducerad CSGB.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi presenterar en effektiv metod för IAN regenerering med ett biokompatibla nerv rör i kombination med etanol-inducerad CSGB. I denna studie används hundar, sen andra djurmodeller, som möss, råttor och kaniner, har en kort medellivslängd och liten kroppsstorlek, och därmed inte kan användas för att utföra exakt kirurgiska procedurer. Eftersom IAN ligger inom kanalen mandibular omgiven av ben, är en kirurgisk teknik nödvändigt att undvika nerv och blodkärl skador när du utför nerv återuppbyggnad. Ett vikt…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete fick stöd av institutionen av Bioartificial organ i Kyoto University Institute för Frontier medicinsk vetenskap. Vi vill tacka den veterinära personalen vid Institutet för medicinsk spetsforskning.
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).
