Generierung eines Modells für kalvariale Defekte bei Kaninchen: Ein chirurgisches Verfahren zur Erzeugung runder Defekte im oberen Teil des Kaninchenschädels zur Beurteilung von Knochenersatzmaterialien für die Knochenregenerationsfähigkeit

Zusammenfassung

Quelle: Marger, L. et al., Calvarial Model of Bone Augmentation in Rabbit zur Beurteilung des Knochenwachstums und der Neovaskularisation in Knochenersatzmaterialien. J. Vis. Exp. (2019).

In diesem Video beschreiben wir das chirurgische Verfahren zur Generierung eines Kaninchen-Kalvarienbergmodells, um die Knochenregenerationskapazitäten von Knochenprobenersatzmaterialien von Interesse zu bewerten.

Protokoll

Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

1. Chirurgie

1. Vorbereitung der Baustelle
   1. Legen Sie das Kaninchen auf ein beheiztes Kissen (39 °C), das mit einer Matratzenauflage bedeckt ist (um Verbrennungen zu vermeiden), auf den Operationstisch. Rasieren Sie die Kopfhaut.
   2. Tragen Sie ein Gleitgel auf die Augen auf, um Reizungen und Trockenheit zu vermeiden. Desinfizieren Sie die Stelle, indem Sie die Haut mit Povidon-Jod (10%) schrubben. Drapieren Sie dann das Kaninchen mit einem sterilen OP-Abdecktuch und schneiden Sie einen Zugangsbereich für den Schädel aus.
   3. Desinfizieren Sie die Operationsstelle ein zweites Mal mit Povidon-Jod (10%). Tragen Sie ein Gleitgel auf die Augen auf, um Reizungen und Trockenheit zu vermeiden.
   4. Bereiten Sie einen drapierten Tisch (steriles Abdecktuch) vor, auf dem Sie das gesamte OP-Tablett platzieren können.
2. Öffnung der Operationsstelle
   1. Anästhesieren Sie lokal mit einer subkutanen (SC) Injektion von Lidocain 2% (1 ml) auf den Schädel.
   2. Schnitt durch die Haut (mit einem Skalpell) entlang der sagittalen Linie des Schädeldachs, von den Augenhöhlen bis zur äußeren Hinterhauptsprotuberanz (~4 cm lang). Stellen Sie sicher, dass das Periost eingeschnitten ist.
   3. Heben Sie das Periost (mit einem Periostlift) auf beiden Seiten des Schnitts vorsichtig an. Spülen Sie die Stelle mit steriler Kochsalzlösung ab.
3. Platzierung der Zylinder
   1. Lokalisieren Sie die mediane und koronale Naht am Schädel (Abbildung 2A, B). Beachten Sie, dass diese anatomischen Linien ein Kreuz bilden. Die Zylinder werden in jedem der durch das Kreuz definierten Quadranten platziert, wobei darauf geachtet wird, dass der Rand des Zylinders nicht über der Naht liegt (Abbildung 2C).
   2. Platzieren Sie den ersten Zylinder im linken oberen Quadranten (linker Stirnknochen) und versuchen Sie, das Gerät flach hinzulegen. Fixieren Sie die Position mit starkem Handdruck und schrauben Sie eine Mikroschraube fest, bis ein Widerstand zu spüren ist. Stellen Sie sicher, dass der Schraubenkopf bündig mit der Oberfläche der Zylinderlasche abschließt.
   3. Wiederholen Sie den gleichen Vorgang auf der anderen Lasche, um den Zylinder fest am Schädel zu befestigen. Stellen Sie sicher, dass der Zylinder hermetisch mit dem Knochen verbunden ist.
   4. Wiederholen Sie den Vorgang am rechten oberen Viertel (rechtes Stirnbein), am linken unteren Viertel (linkes Scheitelbein) und am rechten unteren Viertel (rechtes Scheitelbein).
4. Knochenbohrung von 5 Marklöchern innerhalb des von den Zylindern umschriebenen Bereichs (Abbildung 1)
   1. Bohren Sie ein Markloch unter Kochsalzlösung (0,8 mm Durchmesser, ~1 mm Tiefe) mit einem runden Bohrer auf dem Knochen, in der Mitte des vom Zylinder umschriebenen Bereichs. Stellen Sie sicher, dass Blutungen auftreten.
   2. Bohren Sie zwei weitere Marklöcher entlang der Achse, die durch die beiden Laschenschrauben an den Innenkanten des Zylinders verlaufen. Bohren Sie entlang der senkrechten Achse zwei weitere Marklöcher an den Innenkanten des Zylinders. Stellen Sie sicher, dass Blutungen auftreten.
   3. Wiederholen Sie den Vorgang in den drei anderen Zylindern.
5. Befüllen von Zylindern mit Materialproben und Verschließen (Bild 3)
   1. Bereiten Sie das gewünschte Knochenersatzmaterial nach Herstellerangaben oder Materialspezifikationen vor.
   2. Füllen Sie den ersten Zylinder bis zum Rand mit der Materialprobe und verschließen Sie den Zylinder durch Aufsetzen der Kappe. Wiederholen Sie den Vorgang in den 3 anderen Zylindern.
6. Verschluss der Operationsstelle
   1. Verschließen Sie die Haut über den Zylindern mit einer intermittierenden nicht resorbierbaren Naht.
   2. Tragen Sie einen sprühbaren Verband auf die Wunde auf.

2. Postoperative Behandlung

1. Stoppen Sie die Versorgung mit Analgesie und Anästhesie (Propofol- und Fentanyl-Perfusionsstillstand) und überprüfen Sie die Wiederherstellung der autonomen Atmung.
2. Stoppen Sie die Beatmung, sobald das Tier seine autonome Atmung wiedererlangt hat. Halten Sie das Tier unter reinem Sauerstoff, bevor es vollständig aufwacht.
3. Injizieren Sie Buprenorphinhydrochlorid SC (0,02 mg/kg, 0,03 mg/ml, 0,67 ml/kg) und wiederholen Sie die Injektion alle 6 Stunden für 3 Tage als postoperative Analgesie.
4. Bringen Sie das Tier in seinen gewohnten Stall mit Wasser und vollständiger Fütterung.

Ergebnisse

Abbildung 1: Spezifikationen von PEEK-Zylindern. An den seitlichen Stabilisierungslaschen wurden zwei Löcher (0,8 mm Durchmesser) zum Verschrauben gebohrt. Die Positionen der 5 Marklöcher (0,8 mm Durchmesser), die innerhalb des durch den Zylinder begrenzten Bereichs am Schädel gebohrt werden sollen, sind mit roten Kreisen markiert.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Drogen
Fentanyl	Bischel		Zur Analgesie
Ketalar 50mg/ml	Pfizer		Ketamin für die Anästhesie
Lidohex	Bichsel		Gleitgel für die Augen
Gegensätzlich	Smith und Neffe	66004978	Sprühbarer Verband
Povidon-Jod 10%, Betadin	Mundipharma		Antiinfektivum
Propofol 2%	Braun	3538710	Für die Anästhesie
Rapidocain 2%	Sintetica		Lokalanästhesie
Rompun 2%	Bayer		Xylazin für die Anästhesie
Sevofluran 5%	Abbvie		Für die Anästhesie
Ausrüstung
Fresenius Fläschchen pilot C	Imexmed		Infusionspumpe
Beheiztes Pad	Harvard-Apparatur
Saugkraft dominant 50	Medela
Saugschlauch Optimus	Promedizinisch	Nr. 80342.2
Chirurgischer Motor	Schick dental	Qube	Bohren von Marklöchern
Beatmung	Maquet Servo1
Material
Zylinder und Deckel	Boutyplast	Angepasst	Zusammensetzung: PEEK (Polyetheretherketon)
Manuelle selbsthaltende Welle	GlobalD	ACT1K
Mobiler Griff für selbsthaltenden Schacht	GlobalD	Mtm
Selbstbohrende Schrauben	GlobalD	VA1.2KL4	Kreuzschrauben aus Titan Grade5, ISO 5832-3
OP-Tablett
Endotrachealtubus Shiley Durchmesser 2,5mm	Covidien	Artikel-Nr.: 86233	Für die Intubation
Endotrachealtubus Shiley Durchmesser 4,9mm	Covidien	107-35G	Für die Intubation
Ethicon prolene 4-0	Ehticon	8581H	Nicht resorbierbares Nahtmaterial
Zange	Marcel Blanc	BD027R	ca. 145 mm
Intubationskatheter	Koch medizinisch		Leitfaden für die Intubation
Runde chirurgische Bohrer	Patterson	78000	0,8 mm Durchmesser, Bohren von Marklöchern
Skalpell	Swann-Morton		Nr. 10 und Nr. 15
Schere	Marcel Blanc	657	ca. 180 mm
Spritzen Omnifix	Braun	Artikel-Nr.: 4616057V	5ml, 10ml und 50ml
Venflon G22	Braun	Artikel-Nr.: 42690985-01	Vasofix-Sicherheit für den Ohr-IV-Zugang