Loop nerve graft prefabrication for peripheral nerve defect reconstruction

BACKGROUND: Delayed autologous nerve graft reconstruction is inevitable in devastating injuries. Delayed or prolonged repair time has deleterious effects on nerve grafts. We aimed improving and accelerating nerve graft reconstruction process in a rat long nerve defect model with loop nerve graft prefabrication particularly to utilize for injuries with tissue loss.
METHODS: Twenty-four Sprague-Dawley rats were allocated into three groups. 1.5 cm long peroneal nerve segment was excised, reversed in orientation, and used as autologous nerve graft. In conventional interpositional nerve graft group (Group 1), nerve defects were repaired in single-stage. In loop nerve graft prefabrication group (Group 2), grafts were sutured end-to-end (ETE) to the proximal peroneal nerve stumps. Distal ends of the grafts were sutured end-to-side to the peroneal nerve stumps 5 mm proximal to the ETE repair sites in first stage. In second stage, distal ends of the prefabricated grafts were transposed and sutured to distal nerve stumps. In staged conventional interpositional nerve graft group (Group 3), grafts were sutured ETE to proximal peroneal nerve stumps in first stage. Distal ends of the grafts and nerve stumps were tacked to the surrounding muscles until the final repair in second stage. Follow-up period was 4 weeks for each stage in Groups 2 and 3, and 8 weeks for Group 1. Peroneal function index (PFI), electrophysiology, and histological assessments were conducted after 8 weeks. P<0.05 was considered significant for statistical analysis.
RESULTS: PFI results of Group 1 (−22.75±5.76) and 2 (−22.08±6) did not show statistical difference (p>0.05). Group 3 (−33.64±6.4) had a statistical difference compared to other groups (p<0.05). Electrophysiology results of Group 1 (16.19±2.15 mV/1.16±0.21 ms) and 2 (15.95±2.82 mV/1.17±0.16 ms) did not present statistical difference (p>0.05), whereas both groups had a statistical difference compared to Group 3 (10.44±1.96 mV/1.51±0.15 ms) (p<0.05). Axon counts of Group 1 (2227±260.4) and 3 (2194±201.1) did not have statistical difference (p>0.05), whereas both groups had significantly poor axon counts compared to Group 2 (2531±91.18) (p<0.05).
CONCLUSION: Loop nerve graft prefabrication improved axonal regeneration without delay. Loop prefabrication can accelerate prolonged regeneration time for the injuries indicating a delayed nerve reconstruction. Higher axon counts derived with loop nerve prefabrication may even foster its investigation in immediate long nerve defect reconstructions in further studies.

Periferik sinir defekti onarýmý için halka sinir grefti prefabrikasyonu

AMAÇ: Harap edici yaralanmalarda otolog sinir grefti onarýmýnýn gecikmiþ olarak yapýlmasý kaçýnýlmaz olur. Gecikmiþ veya uzamýþ onarým zamanla-rýnýn sinir greftleri üzerinde zarar verici etkileri vardýr. Sýçan uzun sinir defekti modelinde, özellikle doku kaybý olan yaralanmalarda kullanýlabilecek halka sinir grefti prefabrikasyonu ile sinir grefti onarým sürecini iyileþtirmeyi ve hýzlandýrmayý amaçladýk.
GEREÇ VE YÖNTEM: Yirmi dört Sprague-Dawley sýçan üç gruba ayrýldý. 1.5 cm uzunluðunda peroneal sinir segmenti eksize edildikten sonra ters çevrilerek otolog sinir grefti olarak kullanýldý. Konvansiyonel interpozisyonel sinir grefti grubunda (grup 1) sinir defektleri tek seferde ona-rýldý. Halka sinir grefti prefabrikasyonu grubunda (grup 2), greftler proksimal peroneal sinir güdüðüne uç uca dikildi. Greftlerin distal uçlarý ise, ilk aþamada peroneal sinir güdüðünün uç uca onarým yapýlan bölgesinin 5 mm proksimaline uç yan dikildi. Ýkinci aþamada prefabrike greftlerin distal uçlarý transpoze edilerek defektin distal sinir güdüðüne dikildi. Aþamalý konvansiyonel interpozisyonel sinir grefti grubunda ise (grup 3), ilk aþamada greftler proksimal peroneal sinir güdüðüne uç uca dikildi. Greftlerin distal uçlarý ve sinir güdükleri birbirlerine dikilmeden ikinci aþamada yapýlacak nihai onarýma kadar çevre kaslara tutturuldu. Takip süreleri grup 2 ve 3’te her bir aþama için dörder hafta, grup 1’de ise sekiz haftaydý. Sekiz haftanýn sonunda peroneal fonksiyon indeksi (PFI), elektrofizyoloji ve histolojik deðerlendirmeler yapýldý. Ýstatistiksel analizde p<0.05 anlamlý olarak kabul edildi.
BULGULAR: Grup 1 (-22.75±5.76) ve 2 (-22.08±6) PFI sonuçlarý istatistiksel bir fark göstermedi (p>0.05). Grup 3 (-33.64±6.4) ise diðer gruplarla kýyaslandýðýnda istatistiksel bir fark gösterdi (p<0.05). Elektrofizyoloji sonuçlarý açýsýndan grup 1 (16.19±2.15 mV/1.16±0.21 ms) ve 2 (15.95±2.82 mV/1.17±0.16 ms) arasýnda istatistiksel bir fark görülmezken (p>0.05), bu iki grup grup 3 (10.44±1.96 mV/1.51±0.15 ms) ile kýyaslandýðýnda istatistiksel bir fark gözlendi (p<0.05). Akson sayýlarý grup 1 (2227±260.4) ve 3 (2194±201.1) arasýnda istatistiksel bir fark göstermezken (p>0.05), bu iki grubun, grup 2’ye (2531±91.18) kýyasla anlamlý düzeyde daha düþük akson sayýsýna sahip olduðu görüldü (p<0.05).
TARTIÞMA: Halka sinir grefti prefabrikasyonu, aksonal rejenerasyonu gecikme olmadan iyileþtirmiþtir. Halka prefabrikasyonu, gecikmiþ dönemde sinir onarýmý yapýlacak yaralanmalarda, uzamýþ rejenerasyon zamanýný kýsaltabilir. Halka sinir prefabrikasyonu ile elde edilen yüksek akson sayýlarý bu metodun ileri çalýþmalarda akut uzun sinir defekti onarýmlarýnda araþtýrýlmasýný teþvik edebilecek niteliktedir.