و Laminotomy للوصول إلى العقدة الجذر الظهرية القطنية وحقن في الخنازير
Summary
يصف لنا طريقة ل laminotomy في الخنازير التي توفر الوصول إلى العقد القطنية الظهرية الجذرية (DRG) لحقن إينتراجانجليونيك. رصد التقدم حقن إينتراوبيراتيفيلي والأشيع وأكد تصل إلى 21 يوما بعد الجراحة. يمكن استخدام هذا البروتوكول للدراسات الإكلينيكية المستقبلية التي تشمل حقن DRG.
Abstract
العقد الجذرية الظهرية (DRG) هي هياكل تشريحيا المعالم التي تحتوي على كافة الخلايا العصبية الحسية الأولية أسفل الرأس. وهذه الحقيقة تجعل الرسم أهدافا جذابة لحقن للمداواة رواية تهدف إلى علاج الألم المزمن. وقد استخدمت الصفيحة في نماذج حيوانية صغيرة، لتسهيل الحقن الرسم لأنه ينطوي على الاستئصال الجراحي للعمود الفقري العظام المحيطة بكل الرسم. علينا أن نظهر تقنية لحقن إينتراجانجليونيك للرسم القطني في أنواع حيوانية كبيرة، إلا وهي الخنازير. يتم تنفيذ Laminotomy للسماح بالوصول المباشر إلى الرسم باستخدام تقنيات الجراحة العصبية القياسية والأدوات والمواد. وبالمقارنة مع إزالة العظام أكثر شمولاً عن طريق الاستئصال، علينا أن ننفذ laminotomy للحفاظ على تشريح العمود الفقري أثناء تحقيق وصول DRG كاف. رصد التقدم الموضعية لحقن الرسم باستخدام صبغة غير سامة. في أعقاب القتل الرحيم بعد العمليات الجراحية في اليوم 21، يتحدد نجاح حقن الأنسجة لتوزيع إينتراجانجليونيك 4 ‘, 6-دياميدينو-2-فينيليندولي (DAPI). نحن حقن حلاً غير نشط بيولوجيا لتبرهن على البروتوكول. يمكن أن يكون هذا الأسلوب التطبيقية الدراسات السريرية في المستقبل بهدف الحلول العلاجية للرسم. ينبغي أن تيسر لنا منهجية اختبار طواعية نماذج الحيوانات الصغيرة إينتراجانجليونيك في أنواع حيوانية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، قد يعمل هذا البروتوكول كمورد أساسي لتخطيط الدراسات الإكلينيكية لحقن الرسم في الخنازير.
Introduction
العقد الجذرية الظهرية (DRG) مجموعات منفصلة تشريحيا، والخلايا العصبية التي تقع على طول العمود الفقري. كل الرسم يحتوي على الخلايا العصبية الحسية الأولية التي ترميز وترحيل المحفزات الطرفية للجهاز العصبي المركزي (CNS) من مناطق محددة من الجسم. على سبيل المثال، يبدأ الألم من هشاشة العظام عند مستقبلات الألم الموجودة حول مشترك لإدراك المنبهات الضارة. ويطلق على هذه العملية nociception. توعية طويلة الأجل من المنبهات الضارة يؤدي إلى الألم المزمن 1.
الألم المزمن موضوع متكرر من الدراسة السريرية 2 فيها هدف واحد تطوير أساليب مفيدة للتنفيذ الهادف للمسكنات للرسم، مثل حقن إينتراجانجليونيك 3. ومع ذلك، الرسم يصعب الوصول إليها نظراً لأنهم يقيمون داخل حدود الثقب الفقرية 4بوني. العديد من المجموعات التغلب بنجاح على هذه العقبة من خلال استخدام جراحة العمود الفقري في القوارض 5،6،،من78،،من910.
في العيادة، الاستئصال هو عملية مشتركة للعمود الفقري، ويشير إلى الاستئصال الجراحي للصفيحة الفقرية، مما أونروفينج الفقري القناة 11. إدماج التقنيات الجراحية لتوفير إمكانية الوصول المباشر من الرسم قد نجحت في القوارض 5،12، ومع ذلك، قد تكون الترجمة غير الواقعي الاختلافات النظر في حجم الهياكل ذات الصلة والكيفية التي يؤثر الدوائية أو الجدوى التقنية 13،14. على سبيل المثال، حددت الدراسة واحد قطر الحبل الشوكي عرضية في T10 إلى 3.0 و 7.0 و 8.2 مم للفئران والخنازير والإنسان، على التوالي 15. وهكذا، النماذج الحيوانية الكبيرة أفضل التقريبي الأبعاد البشرية لهياكل الجهاز العصبي.
في الخنازير، تستخدم روري et al. الصفيحة متعدد المستويات للوصول إلى الحبل الشوكي عنق الرحم ل حقن إينتراسبينال متعددة 16. الإجراء كان جيد التحمل وأدت إلى مرحلة أنا التجارب السريرية حيث كانت النتائج الجراحية مقارنة موثقة 17. هذه النتائج تشجع الاستمرار في استخدام نماذج حيوانية كبيرة الإكلينيكية تنبؤ للجدوى التقنية والسلامة في البشر.
وحتى الآن، يوجد لا منهجية مفصلة للوصول إلى العمليات الجراحية والحقن للرسم في أنواع حيوانية كبيرة. لتضييق هذه الفجوة متعدية الجنسيات، ونحن التقرير بروتوكول للتعرض للرسم وحقن عن طريق laminotomy في الخنازير. واستخدمت تقنيات الجراحة العصبية القياسية والأدوات، والمواد، والأسلوب الذي صمم لتقليد الممارسة الجراحية الحديثة. ونحن تثبت حقن إينتراجانجليونيك باستخدام محلول مائي للرسم القطني وتأكيد التسليم الناجحة عبر الأنسجة بعد بعد العمليات الجراحية يوم 21.
Protocol
Representative Results
Discussion
وسعينا إلى وصف طريقة للتعرض الجراحية للرسم عن طريق laminotomy وحقن إينتراجانجليونيك في أنواع حيوانية كبيرة صحية، على وجه التحديد، من الخنازير. في القوارض، أسلوب مشابهة تم مفصلة 12 وتستخدم لتقديم عوامل دوائية التقليدية 8،10 والنواقل الفيروسية <su…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأجرى الدراسة مع دعم مؤسسة الأسرة شولز (إلى A.S.B.).
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 | – |
Riferimenti
- Millan, M. J. The induction of pain: An integrative review. Prog Neurobiol. 57 (1), 1-164 (1999).
- Burma, N. E., Leduc-Pessah, H., Fan, C. Y., Trang, T. Animal models of chronic pain: Advances and challenges for clinical translation. J Neurosci Res. , (2016).
- Pleticha, J., Maus, T. P., Beutler, A. S. Future directions in pain management: integrating anatomically selective delivery techniques with novel molecularly selective agents. Mayo Clin Proc. 91 (4), 522-533 (2016).
- Standring, S. . The anatomical basis of clinical practice. , (2005).
- Fischer, G., et al. Direct injection into the dorsal root ganglion: technical, behavioral, and histological observations. J Neurosci Methods. 199 (1), 43-55 (2011).
- Zhao, X., et al. A long noncoding RNA contributes to neuropathic pain by silencing Kcna2 in primary afferent neurons. Nat Neurosci. 16 (8), 1024-1031 (2013).
- Xu, Y., Gu, Y., Wu, P., Li, G. W., Huang, L. Y. M. Efficiencies of transgene expression in nociceptive neurons through different routes of delivery of adeno-associated viral vectors. Hum Gene Ther. 14 (9), 897-906 (2003).
- Puljak, L., Kojundzic, S. L., Hogan, Q. H., Sapunar, D. Targeted delivery of pharmacological agents into rat dorsal root ganglion. J Neurosci Methods. 177 (2), 397-402 (2009).
- Mason, M. R. J., et al. Comparison of AAV serotypes for gene delivery to dorsal root ganglion neurons. Mol Ther. 18 (4), 715-724 (2010).
- Jelicic Kadic, A., Boric, M., Kostic, S., Sapunar, D., Puljak, L. The effects of intraganglionic injection of calcium/calmodulin-dependent protein kinase II inhibitors on pain-related behavior in diabetic neuropathy. Neurosci. 256, 302-308 (2014).
- Greenberg, M. S. . Handbook of neurosurgery. , (2010).
- Yu, H., Fischer, G., Hogan, Q. H. AAV-mediated gene transfer to dorsal root ganglion. Methods Mol Biol. 1382, 251 (2016).
- Yaksh, T. L., et al. Pharmacology and toxicology of chronically infused epidural clonidine HCL in dogs. Toxicol Sci. 23 (3), 319-335 (1994).
- Federici, T., et al. Surgical technique for spinal cord delivery of therapies: demonstration of procedure in gottingen minipigs. J Vis Exp. (70), e4371 (2012).
- Lee, J. H. T., et al. A novel porcine model of traumatic thoracic spinal cord injury. J Neurotrauma. 30 (3), 142-159 (2013).
- Raore, B., et al. Cervical multilevel intraspinal stem cell therapy: assessment of surgical risks in Gottingen minipigs. Spine. 36 (3), e164 (2011).
- Riley, J., et al. Intraspinal stem cell transplantation in amyotrophic lateral sclerosis: A phase I safety trial, technical note, and lumbar safety outcomes. Neurosurg. 71 (2), 405-416 (2012).
- Olmarker, K., Holm, S., Rosenqvist, A., Rydevik, B. Experimental nerve root compression. A model of acute, graded compression of the porcine cauda equina and an analysis of neural and vascular anatomy. Spine. 16 (1), 61-69 (1991).
- Bobo, R. H., et al. Convection-enhanced delivery of macromolecules in the brain. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 91 (6), 2076-2080 (1994).
- Lonser, R. R., Sarntinoranont, M., Morrison, P. F., Oldfield, E. H. Convection-enhanced delivery to the central nervous system. J Neurosurg. 122 (3), 697-706 (2015).
- Shen, J., Wang, H. Y., Chen, J. Y., Liang, B. L. Morphologic analysis of normal human lumbar dorsal root ganglion by 3D MR imaging. AJNR Am J Neuroradiol. 27 (0195–6108 (Print)), 2098-2103 (2006).
- Pleticha, J., et al. Minimally invasive convection-enhanced delivery of biologics into dorsal root ganglia: validation in the pig model and prospective modeling in humans. J Neurosurg. 121 (4), 851-858 (2014).
