Ethanol-induceret cervikal sympatisk Ganglion blok applikationer for at fremme Canine ringere alveolær Nerve regenerering ved hjælp af en kunstig Nerve
Summary
Vi har vurderet effekten af cervikal sympatisk ganglion blok på nerve reparation ved hjælp af kunstige nerve ledningsanlæg. Mandlige beagle hunde blev hver implanteret med en kunstig nerve på tværs af et 10 mm hul i den venstre ringere alveolære nerve; venstre cervikal sympatisk ganglion blev blokeret ved at indsprøjte 99,5% ethanol via lateral torakotomi.
Abstract
Polyglycolic syre kollagen (PGA-C) rør er bio-resorberbare nerve rør fyldt med kollagen multi kammer struktur, der består af tynde kollagen film. Gunstige kliniske resultater er opnået, når du bruger disse rør til behandling af beskadiget ringere alveolær nerve (IAN). En kritisk faktor for succesfuld nerve regenerering ved hjælp af PGA-C rør er blodforsyningen til det omgivende væv. Cervikal sympatisk ganglion blok (CSGB) skaber en sympatisk blokade i regionen hoved og hals, dermed øge blodgennemstrømningen i området. For at sikre en tilstrækkelig effekt, skal blokaden administreres med lokalanalgetika én til to gange om dagen i flere på hinanden følgende uger; Dette er en udfordring, når du opretter dyremodeller for at undersøge denne teknik. For at løse denne begrænsning, udviklede vi en ethanol-induceret CSGB i en canine model af langsigtede stigning i blodgennemstrømning i regionen orofacial. Vi undersøgt, om IAN regenerering via PGA-C rør implantation kan forbedres ved denne model. Fjorten Beagles blev hver implanteret med en PGA-C rør på tværs af et 10 mm hul i den venstre IAN. IAN er beliggende i mandibular kanalen omgivet af knoglen, derfor vi valgte piezoelektriske kirurgi, bestående af ultralyd bølger til knogle forarbejdning, for at minimere risikoen for nerve og fartøj skade. En god kirurgisk resultat blev opnået med denne tilgang. En uge efter operationen, blev syv af disse hunde udsat for venstre CSGB ved injektion af ethanol. Ethanol-induceret CSGB resulterede i forbedret nerve regenerering, tyder på, at den øgede blodgennemstrømning effektivt fremmer nerve regenerering i IAN defekter. Denne canine model kan bidrage til yderligere forskning på de langsigtede virkninger af CSGB.
Introduction
I mange tilfælde er traumatisk skade af den ringere alveolære nerve (IAN) iatrogen, bliver ofte forårsaget af udvinding af den tredje molar eller placering af dentale implantater1,2,3. Skade af IAN kan føre til underskud i termisk og touch fornemmelser samt paræstesi, dysæstesi, hypoæstesi og allodyni. Nerveskade er behandlet af konservativ behandling, men også af andre metoder, herunder suturering og autograft placering. Disse metoder er imidlertid ulemper, som ofte omfatter manglen symptom forbedring og neurologiske defekter på donor site4,5,6.
Den kunstige nerve-polyglycolic syre-kollagen (PGA-C) rør blev oprindeligt udviklet i Japan. Det er en bio-resorberbare tube med sin indre lumen fyldt med en spongiform kollagen7. I dyreforsøg, dette rør blev brugt til at forbedre nerve regenerering i beagle hunde med peroneal nerve defekt, og blev vist til at fremme højere niveau af opsving end autolog nerve transplantation8. Den kliniske anvendelse af PGA-C rør begyndte i 2002 hos patienter med perifer nerve skader. Derudover har gunstige kliniske resultater opnået i behandling af trigeminus neuropati (IAN og flersprogede nerve)9,10,11. En kritisk faktor for succesfuld nerve regenerering ved hjælp af PGA-C rør er blodforsyningen til det omkringliggende væv8. Cervikal sympatisk ganglion blok (CSGB) skaber en sympatisk blokade i hoved og hals region og øger blodgennemstrømningen til de respektive innerverede område12; Det har således været brugt i behandlingen af komplekse regionale smertesyndrom og kredsløbssygdomme insufficiens13,14,15. Der har dog været kun et par eksperimentelle undersøgelser om effekten af CSGB i stigende blod flow16,17. For at sikre tilstrækkelig CSGB effektivitet, skal blokaden anvendes sammen med lokalanalgetika én eller to gange dagligt i flere uger, hvilket frembyder en udfordring, når du genererer dyremodeller for at undersøge denne teknik. For at afhjælpe denne begrænsning, i en tidligere undersøgelse, udviklede vi en canine model af langsigtede øget blodgennemstrømning i orofacial region18. Modellen blev genereret ved at udføre en CSGB ved at indsprøjte 99,5% ethanol. Vi evalueres mundtlig slimhinde blodgennemstrømningen og nasal hud temperatur af laser Doppler flowmetry og infrarød termografi en gang om ugen i 12 uger. Vi fandt, at blodgennemstrømningen i regionen orofacial blev øget til 7 – 10 uger i denne model.
I den foreliggende undersøgelse, vi har vurderet af ethanol-induceret CSGB indvirkning på nerve regenerering.
PGA-C rør blev implanteret i beagle hunde på tværs af et 10 mm hul i den venstre IAN. En uge senere, blev CSGB udført ved at indsprøjte ethanol. Tre måneder efter operationen, udførte vi en række elektrofysiologiske, histologiske og morfologiske undersøgelser for at evaluere virkningerne af CSGB på nerve regenerering. Vi leverer en detaljeret protokol for IAN genopbygning ved hjælp af en PGA-C rør og ethanol-induceret CSGB.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi præsenterer en effektiv metode til IAN regenerering ved hjælp af et bioabsorbable nerve rør i kombination med ethanol-induceret CSGB. For denne undersøgelse brugte vi hunde, da andre dyremodeller, som mus, rotter og kaniner, har en kort levetid og lille kropsstørrelse, og derfor ikke kan bruges til at udføre de præcise kirurgiske procedurer. Som IAN er beliggende i mandibular kanalen omgivet af knogle, er en kirurgisk teknik nødvendig for at undgå nerve og blodkar skader, når du udfører nerve genopbygning. …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev støttet af Institut Bioartificial organer i Kyoto Universitet Institut for grænse lægevidenskaben. Vi vil gerne takke den veterinære personale for Institut for grænse lægevidenskaben.
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).
