مقالة منهجية

بروتوكول آمن وفعال واقتصادي لإدخال المسمار الفقري للأرانب

DOI:

10.3791/68702

⸱

أغسطس 19, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Tianjin Union Medical Center, The First Affiliated Hospital of Nankai University, 2Tianjin Medical University, 3Tianjin University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

توضح هذه المقالة بروتوكولا آمنا وفعالا وفعالا من حيث التكلفة خطوة بخطوة لتثبيت المسمار القطني الخلفي في الأرانب البيضاء النيوزيلندية ، مما يؤسس نهجا موحدا لإدخال المسمار الفقري في هذا النموذج الحيواني.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد التثبيت اللولبي القطني الخلفي الطريقة الجراحية الأكثر شيوعا لفتق القرص القطني ، ولكن غالبا ما يواجه المرضى مضاعفات متعددة بعد الجراحة. يمكن أن يؤدي حدوث فك المسار اللولبي إلى فشل الانصهار وحتى بثق المسار اللولبي الذي يهدد الحياة. ومع ذلك ، هناك حاليا نقص في النماذج الحيوانية التي تستهدف على وجه التحديد التغييرات في المسار اللولبي بعد تثبيت المسمار القطني. طورت هذه الدراسة طريقة إدخال المسمار الفقري تعتمد على الأرانب البيضاء النيوزيلندية ، مصممة لتقليل مخاطر اختراق المسمار بعد الجراحة في القناة الشوكية ، وبالتالي تجنب إصابة الحبل الشوكي. في هذا البروتوكول ، يوصى باستخدام نقطة تقاطع الخط الأفقي من الحافة العلوية للعملية العرضية وتقاطع العنق كنقطة دخول. يجب أن تكون زاوية الإدراج حوالي 45 درجة -55 درجة للخارج و 20 درجة -40 درجة لأسفل. بالإضافة إلى ذلك ، بناء على وضع المسمار تحت الرؤية المباشرة واستخدام الأدوات التجارية ، فإن هذه الطريقة أبسط وأكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنة بتقنيات نمذجة الكبيرة الحالية. يوفر نموذجا حيوانيا للبحث الأساسي اللاحق حول فك المسار اللولبي والبيئة المكروية المحيطة بالمسار اللولبي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

فتق القرص القطني (LDH) هو سبب شائع لآلام أسفل الظهر المزمنة وآلام الساق المشعة ، خاصة عند الشباب والأفراد في منتصف العمر1،2،3. تنتج الحالة عادة عن تمزق في الحلقة الليفية للقرص الفقري ، مما يؤدي إلى فتق النواة اللبية وضغط جذور الأعصاب4،5. بينما يستفيد العديد من المرضى من العلاجات المحافظة مثل الراحة وتعديل نمط الحياة ، والعلاج الدوائي ، والعلاج الطبيعي ، وتمارين إعادة التأهيل ، وارتداء الدعامة ، وإحصار الأعصاب أو العلاج بالحقن فوق الجافية6 ، فإن الجراحة ضرورية للآخرين ، خاصة أولئك الذين يعانون من أعراض شديدة أو إدارة محافظة غير فعالة7،8،9.

التثبيت اللولبي القطني الخلفي (PLF) هو إجراء قياسي للعمود الفقري ، وهو مناسب بشكل خاص للمرضى الذين يعانون من عدم استقرار العمود الفقري أو ضغط جذر الأعصاب أو التغيرات التنكسية3. يحدث فك المسمار عندما تفقد قوة التثبيت بين البراغي المدخلة والعظم ، مما يمنع البراغي من تثبيت الفقرات10،11. يمكن أن يتراوح الارتخاء من الحركة الطفيفة إلى الانفصال الكامل وعادة ما يرتبط بأعراض متكررة أو تفاقم آلام الظهر أو عدم استقرار العمودالفقري 12. تشير الدراسات إلى أن فك المسمار يحدث في 5٪ إلى 20٪ من حالات PLF10 ، اعتمادا على عوامل مثل المستوى الفني للمستشفى وعمر المريض وأنشطة ما بعد الجراحة. لا تزال الآليات المحددة الكامنة وراء فك المسمار غير واضحة. حاليا ، النماذج الحيوانية المناسبة لمثل هذه التحقيقات محدودة. توضح هذه الدراسة بالتفصيل تطوير بروتوكول جراحي لتثبيت المسمار القطني الخلفي في الأرانب البيضاء النيوزيلندية ، والذي قد يوفر نموذجا أساسيا للبحث المستقبلي في آليات فك المسمار.

في البحث الأساسي ، يعد اختيار النماذج الحيوانية المناسبة أمرا بالغ الأهمية لتحديد مصداقية ونتائج الدراسات. في أبحاث تنكس القرص القطني ، يكون للفئران والجرذان قابلية تطبيق محدودة بسبب أقراصها الفقرية الصغيرةنسبيا 13. الأخرى ، مثل الماعز والخنازير ، لها قيود تتعلق بالتخدير وتفتقر إلى قابلية التطبيق الواسعة14 ، بسبب تكاليف شراء وتربيتها ومرافق تربيةها. يستخدم الأرنب الأبيض النيوزيلندي ، وهو متوسط الحجم ، على نطاق واسع في أبحاث القرص نظرا لفقراته الكبيرة نسبيا ، ومساحة التشغيل الكافية ، والتخدير البسيط عن طريق حقن وريد الأذن دون الحاجة إلى جهاز التنفسالصناعي 15. بالنظر إلى هذه العوامل ، يعتبر الأرنب الأبيض النيوزيلندي نموذجا مثاليا. حاليا ، لا يوجد نموذج حيواني ل PLF ، لذلك تم تطوير طريقة جراحية لجراحة العمود الفقري القطني للأرانب بناء على الخبرة السابقة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت مراجعة البروتوكول التجريبي للحيوانات والموافقة عليه من قبل لجنة أخلاقيات رعاية المختبر وأخلاقيات معهد الطب الإشعاعي ، الأكاديمية الصينية للعلوم الطبية (رقم الأخلاقيات: IRM / 2-IACUC-2404-005). تمتثل جميع إجراءات التعامل مع للوائح الوطنية ذات الصلة بشأن رعاية وأخلاقياته.

ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم استخدام الأرانب البيضاء النيوزيلندية للتحقيق التجريبي. كانت الأرانب من الدرجة الشائعة ، حيث تزن حوالي 2.5-3.0 كجم ، تتراوح أعمارها بين 3-5 أشهر ، وأنثى. تم إيواء الأرانب في غرفة أرنب عادية موحدة.

1. التخدير

  1. تطهير غرفة العمليات بالأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 دقيقة باستخدام مصباح الأشعة فوق البنفسجية.
  2. تخدير الأرنب عن طريق إعطاء 3٪ بنتوباربيتال الصوديوم (30 مجم / كجم) في محلول ملحي معقم من خلال وريد الأذن الهامشي.
    ملاحظة: حقن 2/3 من محلول البنتوباربيتال الصوديوم 3٪ ولاحظ استجابة تلميذ الأرنب وانعكاس الحدقة تأكد من انقباض حدقة العين وضعف منعكس الحدقة إذا لم يكن هناك ضعف بعد 5 دقائق ، ففكر في حقن 1/3 المتبقي. إذا ضعف المنعكس ، قم بحقن 2 مل من محلول ملحي بنسبة 0.9٪.

2. الإجراء الجراحي

  1. بمجرد أن يصبح التخدير كافيا ، راقب منعكس القرنية المباشر وتأكد من تقليل منعكس القرنية ، مما يشير إلى التخدير الناجح. ضع الأرنب في وضع الانبطاح لإعداد موقع الجراحة. قبل الجراحة ، قم بتطهير موقع شق الأرنب مرتين بصبغة اليود ، ووضع ستارة جراحية معقمة أثناء العملية (الشكل 1 أ).
    ملاحظة: تأكد من تعقيم جميع الأدوات الجراحية عن طريق التعقيم.
  2. قم بعمل شق جلدي خط الوسط بطول 5 سم في منطقة أسفل الظهر (الشكل 1 ب) وقم بقطع الجلد واللفافة السطحية بالتتابع بمشرط.
  3. باستخدام قابلية التمدد بين الجلد والأنسجة تحت الجلد ، افصل بعناية الأنسجة تحت الجلد وفضحها بالكامل ، مما يكشف بوضوح عن جذر العملية الشائكة الشكل 1 ج).
  4. باستخدام ملقط مرقئ ، قم بتشريح العملية العرضية وعنيق الجزء الجراحي بصراحة ، وتجنب أجزاء المفصل الوجهية المجاورة (الشكل 1 د). استخدم ضام صغير لكشف المنطقة الجراحية بالكامل (الشكل 1E).
  5. حدد نقطة دخول الإبرة عند تقاطع الخط الأفقي من الحافة العلوية للعملية العرضية وتقاطع العنق (الشكل 1F). احفر ثقبا صغيرا في العظم القشري بزاوية حوالي 45 درجة -55 درجة للخارج و 20 درجة -40 درجة لأسفل باستخدام مثقاب جراحي (الشكل 1G).
  6. أدخل مسامير العنق (3.5 مم × 10.0 مم) واحدة تلو الأخرى (الشكل 1H).
  7. قم بتثبيت قضيب توصيل طولي بحجم مناسب وشدها بمسمار غطاء (الشكل 1I إلى الشكل 1J).
  8. أعد التأكد من أن البراغي مثبتة بإحكام داخل الجسم الفقري وأن قضيب التثبيت مغلق بشكل صحيح. تحقق من وضع التثبيت الداخلي من خلال التصور المباشر أثناء الجراحة. تأكد من عدم وجود نزيف كبير ، وري المنطقة الجراحية بالمحلول الملحي ، وإجراء خياطة مستمرة للعضلات واللفافة باستخدام خياطة قابلة للامتصاص 4-0.
  9. استخدم خياطة 7-0 لخيوط المرتبة العمودية المتقطعة لشق الجلد ، متبوعا بمطهر قائم على اليود وتغطية بشاش معقم ، وتثبيته في مكانه. اكتملت الجراحة (الشكل 1 ك).

3. رعاية ما بعد الجراحة

  1. بمجرد استعادة الوعي ، تحقق من القدرة الحركية للأطراف الخلفية لتقييم نجاح الجراحة.
    ملاحظة: تأكد من أنه بعد استعادة الأرنب وعيه من التخدير ، تكون وظيفته الحركية في أطرافه سليمة ، ويمكن أن تتحرك بشكل طبيعي ، ولا توجد علامات على الشلل النصفي أو الشلل النصفي.
  2. في أول 3 أيام بعد الجراحة، قم بإعطاء 1.2 × 106 وحدة / كجم من البنسلين عن طريق الحقن العضلي يوميا لمنع عدوى الجرح.

4. الفحص المورفولوجي

  1. في نهاية الأسبوع 12 بعد الجراحة ، قم بتحفيز الانسداد الهوائي عبر وريد الأذن الهامشي للقتل الرحيم للحيوان. بعد ذلك ، استخدم نهجا خلفيا لأسفل الظهر لفضح الأنسجة الرخوة المجاورة للنخاع وإجراء استئصال القرص القطني. بعد جمع العينات وتأكيد الجزء الجراحي ، قم بتخزينها مؤقتا في 4٪ بارافورمالدهيد لتثبيت الأنسجة. ثم قم بإجراء فحوصات التصوير المضغوط والأشعة السينية.
    1. قم بإزالة عينات العمود الفقري من 4٪ بارافورمالدهيد وامسح سائل تثبيت السطح. بعد ذلك ، قم بإخضاع العينات لفحص التصوير المضغوط بالأشعة المقطعية. اضبط معلمات المسح على النحو التالي: الجهد 60 كيلو فولت ، والتيار 200 ميكرو أمبير ، والدقة 8 ميكرومتر. قم بإجراء المعالجة اللاحقة لمناطق الاهتمام (ROIs) في الملفات الممسوحة ضوئيا باستخدام برنامج متخصص لتحليل الصور والتصور (انظر جدول المواد). إجراء التصوير بالأشعة السينية في وقت واحد مع التصوير المقطعي المحوسب المجهري.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقييم الوظيفة الحركية بعد الاستيقاظ
مباشرة بعد استعادة الأرنب للوعي من التخدير ، تم تقييم الوظيفة الحركية لأطرافه الخلفية. وجد أن إدخال نظام التثبيت اللولبي القطني لم يؤثر على الوظيفة الحركية للأرنب (انظر الفيديو التكميلي 1) ، مما يشير إلى أن الحبل الشوكي لم يصب أثناء العملية.

تقييم التصوير المقطعي المحوسب والأشعة السينية
للتحقق من الموضع الدقيق للبراغي القطنية في الفقرات ، تم القتل الرحيم للأرنب بعد 3 أشهر من الجراحة ، وتم جمع الفقرات ل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أخطر مضاعفات التثبيت اللولبي القطني الخلفي (PLF) هي احتمال إصابة الحبل الشوكي الناجمة عن اختراق المسمار للقناة الشوكية أثناء الإدخال10. الجانب الأكثر أهمية في هذه الطريقة هو التعرض للعملية العرضية والعنيق ، وكذلك الزاوية التي يتم بها إدخال البراغي. يمكن أن يمنع ضبط زاوية الإدخال المسمار من دخول القناة الشوكية والتسبب في إصابة الحبل الشوكي. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا للخصائص التشريحية لفقرات الأرانب ، نوصي باستخدام نقطة تقاطع الخط الأفقي من الحافة العلوية للعملية المس...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين مصالح مالية أو غير مالية ذات صلة للإفصاح عنها.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تمويل هذه الدراسة من قبل مشروع بناء الانضباط الطبي الرئيسي (التخصص) في تيانجين (TJYXZDXK-064B) ، ومشروع العلوم والتكنولوجيا التابع للجنة الصحة في تيانجين (TJWJ2022XK025 ، TJWJ2022QN039 ، TJWJ2023QN041) ، ومعهد تيانجين لجراحة العمود الفقري.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
CTAnبوركرتستخدم في التحليل
Datviewerبوركرتستخدم في التحليل
التصوير المقطعي المحوسب الصغيربوركرتستخدم في التحليل
نيو زيلاند أرنب بنتوباربيتالتيانجين يودا مختبر تربية المحدودة بكين Jiehui التكنولوجيا الحيوية شركة MCEالمستخدمة في هذا البحث
مسامير عنيقخبى Ruihe المعدات الطبية المحدودة532003510تستخدم في العمليات الجراحية
بنسلينMCEHY-17591Rتستخدم في رعاية ما بعد الجراحة
بنتوباربيتالبكين جيهوي التكنولوجيا الحيوية المشتركة.تستخدم في التخدير
قضبانخبى Ruihe المعدات الطبية المحدودة532003510تستخدم في العمليات الجراحية
الأدوات الجراحية والخيوط الجراحيةخبى Ruihe المعدات الطبية المحدودة532003510تستخدم في العمليات الجراحية

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Crowley, J. D., et al. Single level posterolateral lumbar fusion in a New Zealand white rabbit (oryctolagus cuniculus) model: Surgical anatomy, operative technique, autograft fusion rates, and perioperative care. JOR Spine. 4 (1), e1135(2021).
  2. Luo, Y. G., Yu, T., Liu, G. M., Yang, N. Study of bone-screw surface fixation in lumbar dynamic stabilization. Chin Med J (Engl). 128 (3), 368-372 (2015).
  3. Jiang, G., et al. Mid-term outcomes of screw loosening in lumbar dynamic stabilization with polyetheretherketone rods versus titanium rods: A minimum 4-year follow-up. World Neurosurg. 196, 123630(2025).
  4. Liu, G. M., et al. Extracellular matrix-coating pedicle screws conduct and induce osteogenesis. Eur J Orthop Surg Traumatol. 24 (Suppl 1), S173-S182 (2014).
  5. Schmoelz, W., Erhart, S., Unger, S., Disch, A. C. Biomechanical evaluation of a posterior non-fusion instrumentation of the lumbar spine. Eur Spine J. 21 (5), 939-945 (2012).
  6. Yaman, O., et al. The role of conservative treatment in lumbar disc herniations: Wfns spine committee recommendations. World Neurosurg X. 22, 100277(2024).
  7. Walsh, W. R., et al. Posterolateral spinal fusion in a rabbit model using a collagen-mineral composite bone graft substitute. Eur Spine J. 18 (11), 1610-1620 (2009).
  8. Riordan, A. M., Rangarajan, R., Balts, J. W., Hsu, W. K., Anderson, P. A. Reliability of the rabbit postero-lateral spinal fusion model: A meta-analysis. J Orthop Res. 31 (8), 1261-1269 (2013).
  9. Palumbo, M., Valdes, M., Robertson, A., Sheikh, S., Lucas, P. Posterolateral intertransverse lumbar arthrodesis in the New Zealand white rabbit model: I. Surgical anatomy. Spine J. 4 (3), 287-292 (2004).
  10. Valdes, M., Palumbo, M., Appel, A. J., Mcallister, S., Ehrlich, M. Posterolateral intertransverse lumbar arthrodesis in the New Zealand white rabbit model: Ii. Operative technique. Spine J. 4 (3), 293-299 (2004).
  11. Ilharreborde, B., et al. Biomechanical evaluation of posterior lumbar dynamic stabilization: An in vitro comparison between universal clamp and wallis systems. Eur Spine J. 20 (2), 289-296 (2011).
  12. Ahn, Y. H., Chen, W. M., Lee, K. Y., Park, K. W., Lee, S. J. Comparison of the load-sharing characteristics between pedicle-based dynamic and rigid rod devices. Biomed Mater. 3 (4), 044101(2008).
  13. Cakir, B., et al. Adjacent segment mobility after rigid and semirigid instrumentation of the lumbar spine. Spine (Phila Pa 1976). 34 (12), 1287-1291 (2009).
  14. Christensen, F. B., Dalstra, M., Sejling, F., Overgaard, S., Bünger, C. Titanium-alloy enhances bone-pedicle screw fixation: Mechanical and histomorphometrical results of titanium-alloy versus stainless steel. Eur Spine J. 9 (2), 97-103 (2000).
  15. Jin, Y., et al. Establishment of a new model of lumbar intervertebral disc degeneration with pathological characteristics. Global Spine J. 13 (4), 984-994 (2023).
  16. Zhao, X. B., Ma, H. J., Geng, B., Zhou, H. G., Xia, Y. Y. Early clinical evaluation of percutaneous full-endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion with pedicle screw insertion for treating degenerative lumbar spinal stenosis. Orthop Surg. 13 (1), 328-337 (2021).
  17. Chen, S., et al. Establishment of an animal model of adjacent segment degeneration after interbody fusion and related experimental studies. J Orthop Surg Res. 18 (1), 666(2023).
  18. Fu, F., et al. Aberrant spinal mechanical loading stress triggers intervertebral disc degeneration by inducing pyroptosis and nerve ingrowth. Sci Rep. 11 (1), 772(2021).
  19. Eck, J. C., et al. Biomechanical study on the effect of cervical spine fusion on adjacent-level intradiscal pressure and segmental motion. Spine (Phila Pa 1976). 27 (22), 2431-2434 (2002).
  20. Biswas, J. K., et al. Artificial intervertebral disc replacement to provide dynamic stability to the lumbar spine: A finite element study. J Long Term Eff Med Implants. 28 (2), 101-109 (2018).
  21. Štoković, N., et al. Evaluation of synthetic ceramics as compression resistant matrix to promote osteogenesis of autologous blood coagulum containing recombinant human bone morphogenetic protein 6 in rabbit posterolateral lumbar fusion model. Bone. 140, 115544(2020).
  22. Hei, L., et al. Evaluation of a rabbit model of adjacent intervertebral disc degeneration after fixation and fusion and maintenance in an upright feeding cage. Neurol Res. 43 (6), 447-457 (2021).
  23. Fredericks, D., et al. Comparison of two synthetic bone graft products in a rabbit posterolateral fusion model. The Iowa Orthopaedic Journal. 36, 167(2016).
  24. Elliott, D. M., et al. The effect of relative needle diameter in puncture and sham injection animal models of degeneration. Spine (Phila Pa 1976). 33 (6), 588-596 (2008).
  25. Mattucci, S., et al. Basic biomechanics of spinal cord injury - how injuries happen in people and how animal models have informed our understanding. Clin Biomech (Bristol). 64, 58-68 (2019).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة