Examination on the effectiveness of a glycerol injection at the trigeminal nerve as a basis for the treatment of headshaking in the horse

Abstract

At the moment, therapy of equine idiopathic headshaking is difficult, as there is no adequate treatment for all trigeminal nerve branches available. In humans, trigeminal neuralgia, a similar disease, can be treated by the injection of glycerol into the trigeminal nerve root. The purpose of this study was to develop a minimally invasive injection technique into the trigeminal ganglion and to describe the effects of a glycerol injection. This study was performed on eight neurologically healthy horses. Under general anaesthesia and computer-tomogra-phic guidance, a biopsy needle was moved through the guttural pouch into the trigeminal ganglion. Glycerol (1.6-1.9 ml) was injected into the trigeminal ganglion of one side of the head. Subsequently, the horses were clinically and neurologically examined at planned intervals. After the glycerol injection, the examination was performed every day during the first two weeks, then every other day for the next two weeks and then two times a week. After six weeks, the horses were euthanized and the trigeminal nerve and its surroundings were investigated macroscopically and histologically. A Wilcoxon signed rank test was used for non-normally distributed data. Statistical significance was set at p < 0.05. The glycerol injection could be accomplished in all of the eight cases. In one horse, severe neurologic signs occurred (increased sensitivity and pruritus at the head and neck on both sides and hypermetric, ataxic movements) which were ascribed to a meningitis in the post mortem examination. Another horse showed neurologic signs (torticollis to the left side, hemi-facial spasm and hyperaesthesia at head and neck on the left side as well as generalized ataxia) for unknown reasons which disappeared after adequate therapy. On both sides, signs of a degenerative neuropathy which were significantly more severe (p < 0.05) on the glycerol-treated side were observed. It was concluded that the glycerol injection is practicable in horses. Anatomical differences between horses and humans necessitate a diverging procedure and with respect to this the needle guidance by computed tomography was considered feasible. The degeneration detected in the histopatholo-gical examination indicated reduced conductivity of the trigeminal nerve which suggests that a glycerol injection produces the desired effects. As the glycerol injection has been performed only in healthy horses, the actual effect on headshaking horses cannot be verified yet and has to be examined in further investigations. Especially with regard to the fact that so far, no therapy for headshaking in the horse at the trigeminal nerve level exists, the present study can be considered as a basis for a minimally invasive therapy at the trigeminal ganglion. Keywords: Horse / trigeminal nerve / headshaking / glycerol / neuropathy Untersuchung zur Wirkungsweise einer Glyzerolinjektion an das Ganglion trigeminale als Grundlage einer Behandlung des Headshakings beim Pferd Die Therapie des equinen idiopathischen Headshakings ist derzeit sehr schwierig, da keine Behandlungsmöglichkeit aller drei Äste des Tri-geminusnerven zur Verfügung steht. In der Humanmedizin kann eine ähnliche Erkrankung, die Trigeminusneuralgie, durch eine Injektion von Glyzerol an das Ganglion trigeminale behandelt werden. Das Ziel dieser Untersuchung war es, eine minimal invasive Injektionstechnik an das Ganglion trigeminale zu entwickeln und die Folgen einer Glyzerolinjektion in diesen Bereich zu beschreiben. Die Untersuchung wurde an acht klinisch und neurologisch gesunden Pferden durchgeführt. Eine Biopsienadel wurde unter Allgemeinanästhesie und computertomo-graphischer Führung durch den Luftsack in das Ganglion trigeminale geführt. Es wurden zwischen 1.6-1.9 ml Glyzerol in das Ganglion tri-geminale einer Kopfseite injiziert. Im Anschluss wurden die Pferde in geplanten Intervallen klinisch und neurologisch untersucht. Die Unter-suchung wurde in den ersten beiden Wochen nach der Glyzerolinjektion täglich durchgeführt, anschließend für weitere zwei Wochen alle zwei Tage und schließlich zweimal wöchentlich. Nach sechs Wochen wurden die Pferde euthanasiert und der Trigeminusnerv einschließlich des angrenzenden Gewebes makroskopisch und histologisch untersucht. Ein Wilcoxon signed rank Test wurde für nicht normalverteilte Daten genutzt. Das statistische Signifikanzniveau wurde bei p < 0.05 festgelegt. Die Glyzerolinjektion konnten in allen acht Fällen durchgeführt wer-den. Bei einem Pferd traten schwerwiegende neurologische Störungen auf (erhöhte Sensitivität und Juckreiz beidseits an Kopf und Hals sowie hypermetrische, ataktische Bewegungen), die in der postmortalen Untersuchung einer Meningitis zugeordnet werden konnten. Ein anderes Pferd zeigte aus ungeklärter Ursache ebenfalls neurologische Symptome (Tortikollis zur linken Seite, hemifazialer Spasmus und Hyperästhesie an Kopf und Hals der linken Seite sowie generalisierte Ataxie), die nach entsprechender Therapie verschwanden. Der Trigeminusnerv und sei-ne Äste zeigten auf beiden Kopfseiten eine degenerative Neuropathie, die auf der behandelten Seite signifikant (p < 0.05) stärker ausgeprägt war. Eine Glyzerolinjektion an das Ganglion trigeminale ist beim Pferd durchführbar. Verschiedene anatomische Gegebenheiten bei Mensch und Pferd bedingen zwangsläufig einige Unterschiede in der Vorgehensweise. Der Kanülenverlauf ist beim Pferd schwieriger zu kontrollieren, da die Möglichkeit der fluoroskopischen Kontrolle nicht gegeben ist. Die CT-geleitete Steuerung der Kanüle beim Pferd ist praktikabel. Die degenerativen Veränderungen, die in der histopathologischen Untersuchung festgestellt wurden, implizieren eine reduzierte Reizweiterleitung des Trigeminusnerven. Dies spricht dafür, dass die Glyzerolinjektion den gewünschten Effekt erzielt. Da die Glyzerolinjektion bisher nur an gesunden Pferden vorgenommen wurde, ist die Wirkung, das heißt eine Linderung des Headshakings, nicht überprüfbar. Vor allem im Hin-blick darauf, dass zurzeit keine erfolgreiche Behandlungsmethode für das Headshaking beim Pferd existiert, ist die vorliegende Untersuchung als Grundlage für eine direkte, minimal invasive Therapie am Ganglion trigeminale zu sehen.