End-to-side nerve graft repair based on synergistic peripheral terminal motor branches: investigation in a nonhuman primate modelEnd-zu-Seit-Nervenrekonstruktion mittels Nerventransplantat basierend auf synergistischen peripheren terminalen motorischen Nervenästen: Untersuchung an einem Pavian-Modell


    loading  Checking for direct PDF access through Ovid

Abstract

SummaryBackground:Spinal nerve avulsion frequently occurs in brachial plexus injury, becoming irreparable lesions. Nerve transfer at the very proximal site within a limited time interval after injury leads to satisfactory functional results. Oberlin reported a neurotization technique at a more peripheral location. Hypothetically, there might be useful functional results performing very peripheral end-to-side nerve graft repair using synergistic tiny terminal motor branches. We created one possible application of such a peripheral synergistic terminal end-to-side nerve transfer in a median nerve defect model in nonhuman primates. An end-to-side nerve graft repair bridging from the terminal motor branch of deep branch of the ulnar nerve to the thenar motor branch of median nerve was performed. The purpose of this study was to investigate the efficacy of this hypothesis.Methods:Seven adult baboons were used in this study. At baseline, we electrophysiologically demonstrated no variation in innervation of median- and ulnar-nerve-innervated thenar muscles. Transection of the median nerve was performed. Subsequently, the abductor pollicis brevis muscle could neither be stimulated by the median nerve nor by the ulnar nerve. Baboons underwent end-to-side coaptation of a nerve graft to the deep branch of the ulnar nerve and end-to-end coaptation to the thenar motor branch of the median nerve. Assessment of functional recovery was performed by electrophysiological evaluation, thenar muscle weight, and video slow-motion analysis.Results:All animals recovered opposition of the thumb 3 months after surgery. The abductor pollicis brevis muscle, preoperatively innervated by the median nerve, did not respond to electrophysiological stimulation of the transected median nerve but to stimulation of the ulnar nerve via the nerve graft. Length of nerve graft (in average 2.3 cm) showed no correlation to muscle weight or electrophysiological parameters.Conclusions:The results in this series demonstrate the efficacy of end-to-side nerve graft repair at the level of tiny very peripheral terminal motor branches in a nonhuman primate median nerve defect model. Applications of this technique may enhance functional results by avoidance of time-dependent end organ failure.ZusammenfassungGrundlagen:Traumatische Läsionen des Plexus brachialis führen häufig zu irreversiblen Ausrissverletzungen von Spinalnerven. Nach Nerventransfer im Bereich des Plexus brachialis kommt es zu befriedigenden Ergebnissen, falls die Operation innerhalb eines begrenzten Zeitintervalls nach dem Trauma erfolgt. Oberlin berichtete über eine Neurotisationstechnik an einer etwas periphereren Lokalisation. Hypothetisch könnten nun auch funktionell nützliche Ergebnisse erreicht werden, wenn man an sehr peripheren terminalen motorischen Nervenästen eine End-zu-Seit-Koaptation mittels eines Nerventransplantats zu synergistischen terminalen motorischen Nervenästen durchführt. Wir haben eine mögliche Anwendung eines solchen peripheren synergistischen terminalen End-zu-Seit-Nerventransfers bei einem Nervus-medianus-Defektmodell am Pavian untersucht. Es wurde eine End-zu-Seit-Rekonstruktion mittels Nerventransplantat vom terminalen motorischen Ast des Ramus profundus des Nervus ulnaris zum motorischen Thenarast des Nervus medianus durchgeführt. Das Ziel dieser Studie war die funktionelle Effektivität dieser Hypothese zu überprüfen.Methodik:Sieben erwachsene Paviane wurden in die Studie aufgenommen. Zu Beginn haben wir durch elektrophysiologische Untersuchungen dargestellt, dass keine Variationen der Innervation der Thenarmuskulatur vorlagen. Es erfolgte anschlieβend im Bereich des mittleren Vorderarmes die Durchtrennung des Nervus medianus. Eine folgende elektrophysiologische Stimulierung des Musculus abductor pollicis brevis konnte weder über den Nervus medianus noch über den Nervus ulnaris bei keinem Tier erreicht werden. Es erfolgte nun eine End-zu-Seit-Koaptation mittels eines Nerventransplantates (Hebung vom Handrücken) am terminalen motorischen Ast des Ramus profundus des Nervus ulnaris, welche zum motorischen Thenarast des Nervus medianus geleitet wurde. Hier erfolgte eine End-zu-End-Koaptation. Die Beurteilung der funktionellen Wiederherstellung erfolgte durch elektrophysiologische Untersuchungen, Erfassung des Thenarmuskelgewichtes und durch Videoanalyse der Greiffunktionen.Ergebnisse:Alle Paviane konnten drei Monate nach der Operation den Daumen opponieren. Der M. abductor pollicis brevis, der präoperativ durch den Nervus medianus innerviert worden war, konnte in der Zweitoperation nach 3 Monaten nicht elektrophysiologisch vom Nervus medianus her stimuliert werden. Hingegen war eine Stimulation ausgehend vom Nervus ulnaris bei allen Tieren möglich. Die Nerventransplantatlängen betrugen im Mittel 2,3 cm. Eine Korrelation der Transplantatlänge mit dem Muskelgewicht des Thenars oder mit elektrophysiologischen Parametern war nicht gegeben.Schlussfolgerungen:Diese Untersuchung an Pavianen im Nervus-medianus-Defektmodell zeigt die funktionelle Effektivität dieser Anwendungsmöglichkeit einer End-zu-Seit-Koaptation mittels Nerventransplantat auf der Ebene von terminalen synergistischen motorischen Nervenästen. Diese Technik könnte das funktionelle Ergebnis durch das Verhindern eines zeitabhängigen Endorganversagens nach Nervenverletzung verbessern.

    loading  Loading Related Articles