Die Technik ermöglicht die Realisierung von nicht-stabilisierten Unterkieferfrakturen im Mausmodell innerhalb eines minimalen offenen Zugangs in einer kurzen Eingriffszeit (ca. 10 min oder weniger). Dieses Kurzzeitverfahren begrenzt das Risiko der Morbidität und des Todes von Tieren, insbesondere bei Kleintieren wie Mäusen. Um vergleichbare Ergebnisse bei der Analyse des endochondralen Knochenreparaturprozesses zu erhalten, sollte besonders darauf geachtet werden, die Unterkieferfrakturen in der gleichen Richtung ohne abnormale Spaltung des Unterkieferwinkels durchzuführen, da dieser unerwünschte Effekt das Volumen des Knochenkallus abnormal vergrößern und die Konsolidierungsperiode verzögern kann. Dieses Protokoll für Unterkieferfrakturen hat keinen Einfluss auf das Wachstum der Unterkieferschneidezähne nach der Operation. Um die Wirksamkeit dieses Protokolls zu verbessern, raten wir dem Experimentator, zuerst an euthanasierten Tieren ähnlichen Alters zu üben und unmittelbar nach dem Frakturieren des Unterkiefers zu präparieren, um die Frakturrichtung bei Bedarf direkt sichtbar zu machen.
Mesenchymale Vorläuferzellen, die von benachbarten Muskeln in den Kallus wandern, tragen zur Knochenreparaturbei 6. Es wurde gezeigt, dass das Periost und Muskelverletzungen die Knochenkonsolidierung beeinflussen 5,6. Darüber hinaus führen ausgedehnte Muskelabschnitte zu einem erhöhten Blutungsrisiko und können zu postoperativen Infektionen führen. Die Piezochirurgie hat sich weitgehend auf dem Gebiet der kraniofazialen Knochenchirurgie entwickelt; Es wurde berichtet, dass sie im Vergleich zu herkömmlichen Osteotomien niedrigere Raten von Weichteilverletzungen und postoperativen Schmerzen aufweist 7,9. Um Verletzungen des Kaumuskels und des Periosts zu minimieren, haben wir die Fraktur am unteren Rand des Unterkiefers mit Hilfe der Piezochirurgie eingeleitet und die Fraktur mit einer Schere auf der oberen Ebene des Ramus abgeschlossen, um einen ausgedehnten Abschnitt des Kaumuskels zu vermeiden. Dies bedeutet, dass die Position des hinteren Randes des Unterkiefers und der koronoiden Kerbe kontrolliert wird, bevor der obere Teil des Ramus mit der Schere gebrochen wird. Wir hatten keine Schwierigkeiten, die Fraktur mit einer kleinen geraden Schere zu vollenden, nachdem wir sie piezochirurgisch am unteren Rand des Unterkiefers eingeleitet hatten. Wir haben dieses Verfahren bei adulten Mäusen mit unterschiedlichem genetischen Hintergrund (C57BL/6J, CD1 (Ergebnisse nicht gezeigt)), mit unterschiedlichen Knochendichten und Unterkiefergrößen (Prognathie, Mikrognathie) erlebt. Wir empfehlen jedoch, nur einmal zu überprüfen, ob die Länge der Schere für das Frakturieren des oberen Ramus geeignet ist, um abnormale Frakturrisse zu vermeiden.
Das Risiko von Blutungen wird bei diesem Verfahren durch diesen minimalen offenen Zugang minimiert. Bei überschießenden Blutungen, die bei der Muskelhochlagerung auftreten können, stoppt eine kurze Kompression des Operationsfeldes mit Gaze die Blutung. Ein potenzielles Risiko einer Infektion an der Operationsstelle kann im Falle einer Molarenzahnfraktur auftreten, wenn die Unterkieferfraktur zu vordern platziert wird. Dieser nachteilige Effekt kann auf postoperativen lateralen Röntgenbildern festgestellt werden. In diesem Fall muss das Tier von der Studie ausgeschlossen werden. Eine postoperative Infektion der Operationsstelle kann auch auf ein Hämatom zurückzuführen sein; Dies kann verhindert werden, indem getrennte Hautnähte durchgeführt werden, die eine spontane Evakuierung ermöglichen, wenn präoperativ abnormale Blutungen auftreten. Eine Vollnarkose mit Isofluran im Vergleich zur intraperitonealen Injektion vermeidet übermäßige Mortalitätsraten, die mit den nachteiligen traumatischen Wirkungen intraperitonealer Injektionen verbunden sind. Nach unserer Erfahrung haben wir keinen Tod von Tieren beobachtet, der in direktem Zusammenhang mit einer Vollnarkose mit Isofluran steht.
Bei Mäusen kann es zu einer postoperativen Verringerung der Nahrungsaufnahme kommen. Bei unzureichender Nahrungsaufnahme oder unzureichender Gewichtszunahme kann dem Gel gesiebtes Krokettenpulver zugesetzt werden. Um die postoperative Nahrungsaufnahme zu verbessern, empfehlen wir, mindestens 1 Woche vor dem Eingriff zur Unterbringung ein Nahrungsergänzungsmittelgel mit Kroketten zu verabreichen. Wir empfehlen, während der Nachsorge (jede Woche, während der Nachsorge) und zum Zeitpunkt der Opferung zusätzliche Röntgenaufnahmen durchzuführen, um eine mögliche Frakturverschiebung zu beurteilen. Bei nicht-pathologischen Zuständen ist die Knochenkonsolidierung 4 Wochen nach der Fraktur abgeschlossen.
Mehrere Autoren haben unterschiedliche Protokolle für nicht-stabilisierte Frakturen des Unterkiefers bei Mäusen beschrieben 3,10,11. Die Instrumente, die für die Durchführung der Osteotomie verwendet werden, können unterschiedlich sein, nämlich Bohrer, chirurgische Pinzetten usw. Der Einsatz von Bohrern kann jedoch zu einem größeren Knochenverlust und Weichteilverletzungen führen. Nach unserem Kenntnisstand ist dieses Verfahren der unstabilisierten Unterkieferfrakturen das erste, bei dem Piezochirurgie und Schere zur Vervollständigung der Osteotomie kombiniert werden. Diese Technik hat den Vorteil, dass das Weichgewebe erhalten bleibt und gleichzeitig eine präzise Osteotomie mit minimalem Knochenverlust möglich ist.
Wie bei allen Techniken gibt es auch bei dieser Methode einige Einschränkungen. Wir zogen es vor, die Fraktur mit einer Schere durchzuführen, nachdem wir sie mit einem piezoelektrischen Operationseinsatz eingeleitet hatten, um einen ausgedehnten Kaumuskelabschnitt und eine Periostverletzung zu vermeiden, die eine mögliche Konsolidierungsverzögerung und/oder Bildung einer Pseudarthrose verschlimmern könnte. Diese Technik impliziert jedoch, dass die Position der koronoiden Kerbe ohne vollständige Visualisierung des Unterkieferastes kontrolliert wird, um die Fraktur in der gleichen Richtung durchzuführen. Es wird also eine Lernkurve erwartet, abhängig von der chirurgischen Erfahrung. Darüber hinaus kann die Richtung der Unterkieferfraktur auf Röntgenbildern je nach Röntgengerät schwer zu visualisieren sein. Wir verwendeten keine in vivo Mikro-CT, um die Frakturrichtung zu bestätigen, da dies die Genesung der Maus aufgrund der verlängerten Dauer der Vollnarkose beeinträchtigen könnte.
Die Untersuchung des endochondralen Knochenreparaturprozesses impliziert die Realisierung von nicht stabilisierten Frakturen, was ein besseres Verständnis des Knochenreparaturprozesses ermöglicht. Dieser Schritt ist notwendig, wenn wir präklinische Studien in Mausmodellen mit Knochenreparaturdefekten in Betracht ziehen wollen, mit dem Ziel, neue klinische Anwendungen für die Behandlung von defekter Knochenreparatur und Pseudarthrose bei Patienten im Rahmen genetischer Erkrankungen oder bei posttraumatischen oder posttumoralen Folgeerkrankungen zu entwickeln.