Laminotomy 허리 지 루트 신경 절의 액세스 및 돼지에 주입
Summary
Intraganglionic 주입에 대 한 요 추 느 루트 신경 절 (DRG)에 대 한 액세스를 제공 하는 돼지에서 laminotomy 하는 방법을 설명 합니다. 사출 진행 intraoperatively 그리고 조직학 수술 후 21 일까지 확인 모니터링 합니다. 이 프로토콜 DRG 주입 관련 된 미래의 전 임상 연구 사용 될 수 있습니다.
Abstract
지 루트 신경 절 (DRG)는 머리 아래 모든 기본 감각 신경 세포를 포함 하는 해부학 잘 정의 된 구조. 이 사실은 만성 통증을 치료 하기 위한 새로운 치료제의 주입을 위해 DRG 매력적인 목표 합니다. 작은 동물 모델에서 laminectomy 각 DRG를 둘러싼 척추 뼈의 외과 제거를 포함 하기 때문에 DRG 주입을 용이 하 게 사용 되었습니다. 큰 동물 종, 즉, 돼지에에서 요 추 DRG의 intraganglionic 주입에 대 한 기술을 설명합니다. Laminotomy는 DRG 표준 신경외과, 악기, 기술과 재료를 사용 하 여 직접 액세스할 수 있도록 수행 됩니다. Laminectomy 통해 더 광범위 한 뼈 제거와 비교, 우리가 충분 한 DRG 액세스를 달성 하는 동안 척추 해부학을 보존 하기 위해 laminotomy를 구현 합니다. DRG 주입의 자가 진행 비 독성 염료를 사용 하 여 모니터링 됩니다. 수술 당일 21 안락사, 다음 주입의 성공 조직학의 4′, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) intraganglionic 배포에 대 한에 의해 결정 됩니다. 우리는 프로토콜을 설명 하는 생물학으로 비활성 솔루션을 주입. 이 방법 적용된 미래에 전 임상 연구 대상 DRG 치료 솔루션을 수 있습니다. 우리의 방법론은 큰 동물성 종에 intraganglionic 작은 동물 패러다임의 translatability를 테스트 용이 해야. 또한,이 프로토콜은 그 돼지에서 DRG 주입의 전 임상 연구를 계획에 대 한 핵심 자원으로 봉사 할지도 모른다.
Introduction
지 루트 신경 절 (DRG)은 척추 칼럼을 따라 위치한, 신경 해부학 개별 컬렉션. 각 DRG 특정 신체 영역에서 인코딩 및 주변 자극 중앙 신경 시스템 (CNS)를 릴레이 하는 기본 감각 뉴런을 포함 합니다. 예를 들어, 관절염의 통증에는 통증 수용 체는 관절에 대 한 위치 인식 유해 자극 때 시작 됩니다. 이 과정은 불린다 nociception. 유해 자극의 장기 인식 만성 통증 1이끌어 낸다.
만성 통증 한 목표 intraganglionic 주입 3등 DRG, 진통제의 대상된 배달에 대 한 유용한 방법을 개발 하는 전 임상 연구 2 의 빈번한 주제 이다. 그러나, DRG는 범위 내에서 보 니 척추 foramina 4의 거주 때문에 접근 하기 어려운. 몇몇 그룹은 성공적으로 설치류 5,6,7,8,,910에서 척추 수술을 통해이 장애물을 극복 했다.
클리닉, laminectomy 일반적인 척추 작업이 며 그로 인하여 척추 운하 11unroofing 척추 lamina의 외과 제거를 가리킵니다. 그러나 DRG에 대 한 직접 액세스를 감당할 수술 기법의 설치류 5,12에 성공 했다,, 번역 관련 구조의 크기에 비현실적인 고려 차이 그 영향을 어떻게 있을 수 있습니다. 약 동학 또는 기술적 타당성 13,14. 예를 들어 한 연구 T10 3.0, 7.0, 그리고 쥐, 돼지, 및 인간, 각각 158.2 m m에 가로 척수 직경 결정. 따라서, 큰 동물 신경 구조의 더 나은 대략 인간의 차원 모델.
돼지, Raore 그 외 여러 intraspinal 주사 16자 궁 경부 척수에 대 한 액세스를 다단계 laminectomy를 사용. 절차 잘 용납 되었다 고 단계 나 임상 실험 대 등 수술 결과 문서화 17을 했다. 이 결과 기술적 타당성 및 인간에서 안전의 예측으로 큰 전 임상 동물 모델의 지속적인된 사용을 권장합니다.
날짜 하려면, 아무 상세한 방법론 외과 접근 및 큰 동물 종에서 DRG의 주입에 대 한 존재 합니다. 이 변환 간격을 좁히는, 우리 보고 DRG 노출 및 돼지에 laminotomy 통해 주입에 대 한 프로토콜. 표준 신경외과, 악기, 기술과 재료를 사용 했다 하 고 메서드가 현대 외과 연습을 모방 하도록 설계 되었습니다. 우리 intraganglionic 주입 허리 DRG에 대 한 용액을 사용 하 여 설명 하 고 수술 하루 21 조직학 통해 배달 확인.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리는 DRG 통해 laminotomy 및 건강 한 큰 동물성 종에 있는 intraganglionic 주입 수술 노출 하는 방법을 설명 하고자 특히, 돼지. 설치류, 유사한 방법 자세한 12 되어 있으며 기존의 pharmacologic 요원 8,10 및 바이러스 성 벡터 6,7,,912 DRG를 제?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
연구 지원 Schulze 가족 재단 (A.S.B.)에 의해 수행 되었다.
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).
