Spatiotemporal neuromodulation therapies engaging muscle synergies improve motor control after spinal cord injury.

Electrical neuromodulation of lumbar segments improves motor control after spinal cord injury in animal models and humans. However, the physiological principles underlying the effect of this intervention remain poorly understood, which has limited the therapeutic approach to continuous stimulation applied to restricted spinal cord locations. Here we developed stimulation protocols that reproduce the natural dynamics of motoneuron activation during locomotion. For this, we computed the spatiotemporal activation pattern of muscle synergies during locomotion in healthy rats. Computer simulations identified optimal electrode locations to target each synergy through the recruitment of proprioceptive feedback circuits. This framework steered the design of spatially selective spinal implants and real-time control software that modulate extensor and flexor synergies with precise temporal resolution. Spatiotemporal neuromodulation therapies improved gait quality, weight-bearing capacity, endurance and skilled locomotion in several rodent models of spinal cord injury. These new concepts are directly translatable to strategies to improve motor control in humans.

Dipsacus asperoides (Xue Duan) inhibits spinal cord injury-induced inflammatory responses in rats

Purpose: To investigate the effect of Dipsacus asperoides (Xue Duan), a traditional Chinese medicine, on rats with spinal cord injury (SCI). Methods: In this study a total of 40 adult rats were used after inducing SCI where Xue Duan was applied on experimental group and phosphate-buffered saline (PBS) was administered in corresponding control groups. Intraperitoneal administration of both compounds for a period of four weeks (28 days) was carried out at a dose of 10 mg/kg/day. Bright field microscopy was performed on the tissues. Results: Bright Field microscopy of tissue sections showed significant reduction in cavity area that resulted from injury, that is from 0.19 ± 0.05 mm2 to 0.09 ± 0.03 mm2 (p < 0.01) in untreated and treated groups respectively. Similarly western blotting results showed a decrease in the expression of NF-kB p65 and I-kBα (p < 0.01). These two compounds are important in increasing secondary pathophysiology in SCI. The results for MPO activity also revealed significantly reduced infiltration of leukocytes to the injury site (p < 0.01). Conclusion: This study reveals the positive effect of the plant material in reducing inflammation in rats with traumatic SCI.

Dose-dependent protection of reseveratrol against spinal cord ischemic-reperfusion injury in rats

Purpose: To examine the protective effects of resveratrol (RESV) against spinal cord ischemic reperfusion (SCIR) injury. Methods: Forty-eight male rats were divided into six groups: sham-operated (control-I), SCIR-treated (SCIR-II), rats receiving 20 mg/kg of RESV with SCIR (RESV 20+SCIR-III), rats receiving 40 mg/kg of RESV with SCIR (RESV 40+SCIR-IV), rats receiving 60 mg/kg of RESV with SCIR (RESV 60+SCIR-V), and rats receiving 50 mg/kg of methylprednisolone (MP) with SCIR (MP + SCIR-VI), for 7 days prior to IR (pre-treatment) and 7 days after IR (post-treatment). Results: The levels of oxidative markers (TBARS, MPO) and inflammatory markers (IL-1β, IL-6, TNF-α, and NF-p65) were concomitantly suppressed in RESV-treated rats, which showed improved locomotor function. A pronounced increase in the activities of antioxidant enzymes (SOD, CAT and GSH) was noted in the RESV group compared with the MP and SCIR groups. RESV and MP supplementation increased neuronal count with decreased nuclear degeneration. RESV (40 mg) exhibited greater protective effect than 20 mg and 60 mg of RESV and 50 mg of MP. Conclusion: The results show the neurotherapeutic potential of RESV (40 mg) to attenuate oxidative stress and the inflammatory response to SCIR injury.

Late onset spinal cord ischemia after thoracoabdominal aortic aneurysm open repair

The aim of this study is to evaluate if spinal cord ischemia (SCI), especially its late presentation, and can be correlated to the results of intraoperative evoked potential monitoring (IOM). Methods. This study is a physician-initiated, retrospective, single-center, non-randomized study. Data from all patients undergoing a thoracoabdominal aortic aneurysm surgical repair (TAAA SR) between January 2016 and March 2020 IOM was collected and analyzed. Results. During the study period, 261 patients underwent TAAA SR with MEP/SSEPs monitoring [190 males, 73%; median age 65 (57-71)]. Thirty-seven patients suffered from SCI, for an overall rate of 14% (permanent 9%). When stratifying patients according to the SCI onset, 18 patients presented with an early (11 permanent) and 19 with a late SCI (<24h) (11 permanent). Of 261 patients undergoing TAAA SR with IOM, 15 were excluded due to changes in the upper extremity motor evoked potentials. For the remaining 246, the association between SCI and IOM was investigated: only irreversible IOM loss without peripheral changes have been found to be a risk factor for late onset SCI (p=.006). Furthermore, given that no statistical differences were found between the two groups when no IOM changes were recorded (p=.679), this situation cannot reliably rule out any SCI in our cohort. Independent risk factors for late spinal cord ischemia onset found at multivariate analysis were smoking history (p=.008), BMI>28 (p=.048) and TAAA extent II (p=.009). The irreversible MEP change without peripheral showed a trend of significance (p=.052). Conclusions. Evoked potential intraoperative monitoring is an important adjunct during thoracoabdominal aortic open repair to predict and possibly prevent spinal cord ischemia. Irreversible IOM loss without peripheral changes was predictive of late SCI, therefore more attention should be paid to the postoperative management of this subgroup of patients.

Ibuprofen-loaded poly(trimethylene carbonate-co-ϵ- caprolactone) electrospun fibres for nerve regeneration

The development of scaffolds that combine the delivery of drugs with the physical support provided by electrospun fibres holds great potential in the field of nerve regeneration. Here it is proposed the incorporation of ibuprofen, a well-known non-steroidal anti-inflammatory drug, in electrospun fibres of the statistical copolymer poly(trimethylene carbonate-co-ε-caprolactone) [P(TMC-CL)] to serve as a drug delivery system to enhance axonal regeneration in the context of a spinal cord lesion, by limiting the inflammatory response. P(TMC-CL) fibres were electrospun from mixtures of dichloromethane (DCM) and dimethylformamide (DMF). The solvent mixture applied influenced fibre morphology, as well as mean fibre diameter, which decreased as the DMF content in solution increased. Ibuprofen-loaded fibres were prepared from P(TMC-CL) solutions containing 5% ibuprofen (w/w of polymer). Increasing drug content to 10% led to jet instability, resulting in the formation of a less homogeneous fibrous mesh. Under the optimized conditions, drug-loading efficiency was above 80%. Confocal Raman mapping showed no preferential distribution of ibuprofen in P(TMC-CL) fibres. Under physiological conditions ibuprofen was released in 24h. The release process being diffusion-dependent for fibres prepared from DCM solutions, in contrast to fibres prepared from DCM-DMF mixtures where burst release occurred. The biological activity of the drug released was demonstrated using human-derived macrophages. The release of prostaglandin E2 to the cell culture medium was reduced when cells were incubated with ibuprofen-loaded P(TMC-CL) fibres, confirming the biological significance of the drug delivery strategy presented. Overall, this study constitutes an important contribution to the design of a P(TMC-CL)-based nerve conduit with anti-inflammatory properties.

A CASE REPORT OF INTRASPINAL PARACOCCIDIOIDOMYCOSIS

The authors report a case of paraplegia caused by a lumbar intraspinal paracoccidioidomycosis (PCM) granuloma. Clinical neurological diagnosis of a compressive spinal cord lesion was confirmed by spinal magnetic resonance imaging (MRI). Patient was submitted to surgery with total excision of the lesion. Histopathological analysis confirmed the diagnosis of PCM. Patient is on sulfamethoxazole/trimethoprim combined with fluconazole and is experiencing positive neurological recovery.

Recuperação da função locomotora de cães com discopatia após cirurgia de fenestração discal tóraco-lombar: estudo retrospectivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mechanisms underlying activation of neural stem cells in the adult central nervous system

À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.

Mechanisms underlying activation of neural stem cells in the adult central nervous system

À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.

Caractérisation d'une entité neurologique émergente au sein du cheptel ovin québécois

Cette étude vise à caractériser le «crampage», une entité relativement nouvelle dans l’industrie ovine au Québec. Les signes cliniques se manifestent au pas, par une hyperflexion (hanche, grasset, jarret), d’un ou des deux membres pelviens. Cinq agneaux naturellement affectés et cinq agneaux appariés cliniquement normaux ont été soumis à des examens physique, neurologique et orthopédique, à des techniques d’imagerie avancée (tomodensitométrie, résonance magnétique), à des tests électrodiagnostiques (électromyogramme, vitesses de conduction nerveuse motrice et sensitive) puis à une nécropsie. Des hématologies, biochimies ainsi que des analyses du liquide céphalorachidien ont également été réalisées. Les résultats ont été comparés entre les groupes (affectés/cliniquement normaux). Il a été constaté à la tomodensitométrie que la surface du canal vertébral mesurée au niveau de la deuxième vertèbre lombaire était inférieure dans le groupe des agneaux affectés (p=0.045). Aucune répercussion n’a été constatée sur le segment de moelle épinière correspondant. La racine S2, quant à elle, était plus grêle dans le groupe des agneaux affectés (p=0.01). À l’issue de cette étude, une cause orthopédique, musculaire ou neurologique consécutive à une lésion structurale de la moelle épinière a été écartée. Il pourrait s‘agir d’une atteinte sensitive de la racine S2 altérant la sensation dans le membre affecté, toutefois, une anomalie fonctionnelle cérébrale ou de la moelle épinière dans le renflement lombaire, est également à considérer. Sans anomalie musculaire, l’appellation «crampage» est inexacte. Nous proposons de la remplacer par des termes plus descriptifs comme «syndrome d’hyperflexion» ou «high stepping gait».

Caractérisation d'une entité neurologique émergente au sein du cheptel ovin québécois

Cette étude vise à caractériser le «crampage», une entité relativement nouvelle dans l’industrie ovine au Québec. Les signes cliniques se manifestent au pas, par une hyperflexion (hanche, grasset, jarret), d’un ou des deux membres pelviens. Cinq agneaux naturellement affectés et cinq agneaux appariés cliniquement normaux ont été soumis à des examens physique, neurologique et orthopédique, à des techniques d’imagerie avancée (tomodensitométrie, résonance magnétique), à des tests électrodiagnostiques (électromyogramme, vitesses de conduction nerveuse motrice et sensitive) puis à une nécropsie. Des hématologies, biochimies ainsi que des analyses du liquide céphalorachidien ont également été réalisées. Les résultats ont été comparés entre les groupes (affectés/cliniquement normaux). Il a été constaté à la tomodensitométrie que la surface du canal vertébral mesurée au niveau de la deuxième vertèbre lombaire était inférieure dans le groupe des agneaux affectés (p=0.045). Aucune répercussion n’a été constatée sur le segment de moelle épinière correspondant. La racine S2, quant à elle, était plus grêle dans le groupe des agneaux affectés (p=0.01). À l’issue de cette étude, une cause orthopédique, musculaire ou neurologique consécutive à une lésion structurale de la moelle épinière a été écartée. Il pourrait s‘agir d’une atteinte sensitive de la racine S2 altérant la sensation dans le membre affecté, toutefois, une anomalie fonctionnelle cérébrale ou de la moelle épinière dans le renflement lombaire, est également à considérer. Sans anomalie musculaire, l’appellation «crampage» est inexacte. Nous proposons de la remplacer par des termes plus descriptifs comme «syndrome d’hyperflexion» ou «high stepping gait».

Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) and its receptor (GIPR): cellular localization, lesion-affected expression, and impaired regenerative axonal growth.

Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) was initially described to be rapidly regulated by endocrine cells in response to nutrient ingestion, with stimulatory effects on insulin synthesis and release. Previously, we demonstrated a significant up-regulation of GIP mRNA in the rat subiculum after fornix injury. To gain more insight into the lesion-induced expression of GIP and its receptor (GIPR), expression profiles of the mRNAs were studied after rat sciatic nerve crush injury in 1) affected lumbar dorsal root ganglia (DRG), 2) spinal cord segments, and 3) proximal and distal nerve fragments by means of quantitative RT-PCR. Our results clearly identified lesion-induced as well as tissue type-specific mRNA regulation of GIP and its receptor. Furthermore, comprehensive immunohistochemical stainings not only confirmed and exceeded the previous observation of neuronal GIP expression but also revealed corresponding GIPR expression, implying putative modulatory functions of GIP/GIPR signaling in adult neurons. In complement, we also observed expression of GIP and its receptor in myelinating Schwann cells and oligodendrocytes. Polarized localization of GIPR in the abaxonal Schwann cell membranes, plasma membrane-associated GIPR expression of satellite cells, and ependymal GIPR expression strongly suggests complex cell type-specific functions of GIP and GIPR in the adult nervous system that are presumably mediated by autocrine and paracrine interactions, respectively. Notably, in vivo analyses with GIPR-deficient mice suggest a critical role of GIP/GIPR signal transduction in promoting spontaneous recovery after nerve crush, insofar as traumatic injury of GIPR-deficient mouse sciatic nerve revealed impaired axonal regeneration compared with wild-type mice.

Extra and intradural spinal Hemangioblastoma

Hemangioblastomas of the central nervous system (CNS) are low-grade highly vascularized tumors that may be sporadic or associated with Von Hippel-Lindau disease. Extradural hemangioblastomas are uncommon and those located extra and intradurally are even rarer. This study uses an illustrative case and literature review to discuss the difficulties to consider the correct diagnosis and to select the best surgical approach. A 57 years-old white male patient presented with myelopathy and right C5 radiculopathy. The images showed a lobulated, hourglass shaped, highly enhanced extra/intradural lesion that occupied the spinal canal and widened the C4-C5 right intervertebral foramen. Total resection of the intradural lesion was achieved through a posterior approach, but the extradural part could only be partially removed. Complete improvement was observed after four months of follow-up and the residual tumor has been followed up clinically and radiologically. Even though the preoperative impression was of a spinal schwannoma, the histopathological examination revealed grade I hemangioblastoma as per WHO. Despite their rarity, current complementary exams allow considering the diagnosis of hemangioblastoma preoperatively. That is essential to a better surgical planning in view of the particular surgical features of this lesion.

Incidence of spinal compressive lesions in chondrodystrophic dogs with abnormal recovery after hemilaminectomy for treatment of thoracolumbar disc disease: a prospective magnetic resonance imaging study

OBJECTIVE: To investigate causes of the lack of clinical improvement after thoracolumbar disc surgery. STUDY DESIGN: Case-control magnetic resonance imaging (MRI) study. ANIMALS: Chondrodystrophic dogs with acute thoracolumbar disc disease treated by hemilaminectomy: 10 that had no short-term clinical improvement and 12 with "normal" clinical improvement. METHODS: Dogs that had surgery for treatment of intervertebral disc extrusion (2003-2008) where thoracolumbar disc disease was confirmed by MRI were evaluated to identify dogs that had lack of clinical improvement after surgery. Ten dogs with delayed recovery or clinical deterioration were reexamined with MRI and compared with 12 dogs with normal recovery and MRI reexamination after 6 weeks (control group). RESULTS: Of 173 dogs, 10 (5.8%) had clinical deterioration within 1-10 days after surgery. In 8 dogs, residual spinal cord compression was identified on MRI. Bleeding was present in 1 dog. In 3 dogs, the cause was an incorrect approach and insufficient disc material removal. In 3 dogs, recurrence occurred at the surgical site. In 1 dog, the centrally located extruded material was shifted to the contralateral side during surgery. These 8 dogs had repeat surgery and recovery was uneventful. In 2 dogs, deterioration could not be associated with a compressive disc lesion. Hemorrhagic myelomalacia was confirmed by pathologic examination in 1 dog. The other dog recovered after 6 months of conservative management. CONCLUSION: Delayed postsurgical recovery or deterioration is commonly associated with newly developed and/or remaining compressive disc lesion. CLINICAL RELEVANCE: We recommend early MRI reexamination to assess the postsurgical spinal canal and cord, and to plan further therapeutic measures in chondrodystrophic dogs with delayed recovery after decompressive hemilaminectomy for thoracolumbar disc disease.