A Novel Wirbelstabilisierungsverfahren zur Herstellung Gequetscht Rückenmarksverletzungen

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, eine konsistente, genaue und reproduzierbare Rückenmarksverletzung unter Verwendung eines neuartigen Wirbelsäulenstabilisators zu erzeugen, der mit mehreren SCI-Geräten verwendet werden kann. Dies wird erreicht, indem das Gewebe, das die Halswirbel umgibt, sorgfältig präpariert wird, wobei Vorsicht walten muss, um Blutungen zu minimieren. Der zweite Schritt besteht darin, das Tier in die Stabilisierungsvorrichtung zu setzen und die Wirbel mit den gezackten Stabilisierungsarmen zu stabilisieren.

Führen Sie anschließend eine Laminektomie durch, um die Zielregion des Rückenmarks freizulegen. Der letzte Schritt besteht darin, die U-förmige Stabilisierungsvorrichtung an den NYU-Massen und dem Impaktor zu montieren und eine Rückenmarksverletzung durchzuführen. Letztendlich wird mit der neuartigen Stabilisierungsvorrichtung eine konsistente reproduzierbare kontusive Rückenmarksverletzung erzeugt. Heute demonstrieren wir die Verwendung unseres einzigartigen chirurgischen Stabilisierungsgeräts, begleitet von dem Rückenmarkimpaktor der New York University, um konsistente, reproduzierbare, förderliche Rückenmarksverletzungen zu erzeugen.

Wir verwenden dieses Stabilisierungsgerät in unserem Labor zur Erzeugung von Rückenmarksverletzungen sowie für Transplantations- und Mikroinjektionsoperationen und Bildaufnahmen. Beginnen Sie diesen Eingriff, indem Sie die Operationsoberfläche mit 70 % Ethanol reinigen. Legen Sie ein Heizkissen auf die Operationsfläche und schalten Sie das Heizkissen ein.

Legen Sie dann die sterilen Mull-Wattestäbchen und autoklavierenden chirurgischen Instrumente in den Operationsbereich. Nachdem Sie die Oberfläche mit einem sterilen OP-Tuch bedeckt haben, verwenden Sie einen Mikroperlen-Sterilisator für die interchirurgische Sterilisation von chirurgischen Instrumenten. Reinigen Sie den Stabilisator auch vor und zwischen den Operationen mit 70 % Ethanol.

Betäuben Sie nun die Ratte durch intraperitoneale Injektion mit Ketamin-Xylazin und bestätigen Sie die Anästhesietiefe durch Zehenkneifreiz. Tragen Sie dann eine Schutzsalbe auf die Augen des Tieres auf, um ein Austrocknen der Hornhaut zu verhindern. Rasieren Sie danach den Rücken der Ratte von der mittleren Brustregion bis zum Kopf.

Entfernen Sie dann das Fell mit einem Vakuum, das mit einem HEPA-Filter ausgestattet ist. Tragen Sie anschließend Betadin als chirurgisches Peeling auf die rasierte Stelle auf und reinigen Sie den Bereich mit Tüchern mit 70%igem Isopropylalkohol. Injizieren Sie vor dem chirurgischen Eingriff subkutan 0,01 bis 0,05 Milligramm Buprenorphin und fünf Milligramm Carprofen pro Kilogramm.

Buprenorphin sollte dann in den ersten vier bis sieben Tagen nach der Operation alle acht bis 12 Stunden und Carprofen einmal täglich verabreicht werden. Danach setzen Sie die Ratte auf den vorwarmen Operationsbereich. Verwenden Sie eine Skalpellklinge, um einen drei bis vier Zentimeter langen Schnitt in der Mittellinie der Haut von der Basis des Kopfes bis zum mittleren Thorax durchzuführen. Identifizieren Sie dann die Mittellinie der Faszie und der subkutanen Muskeln vor der Überwinterungsdrüse am unteren Hals.

Durchtrennen Sie den Trapezius und andere Muskeln entlang der Mittellinie, um Blutungen zu reduzieren. Finde das Fettgewebe unter den Muskeln an der Mittellinie. Schneide die paraspinösen Muskeln hätschig ab.

Anschließend wird die Muskelschicht mit einem kleinen Geweberetraktor getrennt, bis die Höhe des thorakalen Processus T zwei Dornfortsätze erreicht ist. Schneiden Sie dann den Muskel ab, der mit dem Dornfortsatz T zwei verbunden ist, und verwenden Sie diese Struktur als anatomischen Orientierungspunkt. Entfernen Sie als Nächstes die knorpelige Spitze des Dornfortsatzes T two, um die Sichtbarkeit der Halswirbel zu verbessern.

Trennen Sie die paraspinalen Muskeln lateral von den Dornfortsätzen und laminieren Sie, schonen Sie jedoch den Muskel, der die C3-Lamina bedeckt, um Blutungen zu vermeiden. Anschließend durchtrennen Sie die Muskeln über den Lamellen seitlich in Richtung der Facetten auf beiden Seiten der Wirbelsäule. Nachdem die Wirbelsäulenlamini freigelegt wurden, setzen Sie das Tier in den U-förmigen Kanal des Stabilisators.

Lokalisieren Sie den Wirbel C fünf, indem Sie die Dornfortsätze vom Orientierungspunkt T zwei bis zu T eins, C sieben, C sechs und schließlich C fünf zählen. Bei diesem Verfahren werden die beiden Edelstahlarme des Stabilisators so positioniert, dass das Tier aufgehängt wird, indem die gezackten Kanten der Arme unter den seitlichen Facetten der fünf bis sechs Wirbel C platziert werden. Nachdem Sie die Arme mit den Wirbeln gesichert haben, stellen Sie die Stabilisierungsvorrichtung so ein, dass die Wirbelsäule nivelliert und zentriert ist.

Zum Schluss verriegelst du die Arme, indem du dort die Rändelschrauben des Stabilisators festziehst. Dann durchtrennen Sie die Bänder zwischen den Wirbelsäulenfortsätzen und Lamellen bei C vier bis fünf und C fünf bis sechs. Um den Rand der C-Fünf-Lamina mit Hilfe eines Mikrorons zu lokalisieren, schneiden Sie die Hälfte der Lamina auf der rechten C-Fünf-Schicht für die Rückenmarksverletzung ab.

Transportieren Sie nach der Laminektomie das Tier mit dem Stabilisator vom Operationstisch zum Verletzungsgerät. Sichern Sie das Tier zusammen mit dem Stabilisator auf einer Halterung, die an der Verletzungsvorrichtung befestigt ist. Richten Sie den Kolben mit einem lateralen Mikromanipulator unter hoher Vergrößerung präzise auf das Rückenmarksziel aus.

Lokalisieren Sie die dorsalen Wurzeleintrittszonen C fünf und C sechs ohne Ototomie auf der freiliegenden Oberfläche des dorsalen Rückenmarks. Richten Sie den Kolben auf die Mitte der beiden identifizierten DRE Zs und auf halbem Weg zwischen der Mittellinie und dem lateralen Rand des Rückenmarks. Unter Verwendung eines NYU-Massenimpaktors mit einer Spitze mit einem Durchmesser von 2,5 Millimetern wird eine C fünf HEMI-Kontusion mit einem 10-Gramm-Stab in einer Fallhöhe von 12,5 Millimetern erzeugt.

Überprüfen Sie die Verletzung visuell anhand des Blutergusses am Rückenmark und überprüfen Sie die von der NYU-Software bereitgestellten Verletzungsparameter. Nähen Sie dann die Muskeln und das Weichgewebe und schließen Sie den Hautschnitt mit chirurgischen Klammern. Tragen Sie eine antibakterielle Salbe auf die Operationsstelle auf und verabreichen Sie dem Tier 5,0 Milliliter sterile 0,9%ige Kochsalzlösung subkutan zur Flüssigkeitszufuhr.

Setzen Sie das Tier anschließend in eine hitzekontrollierte Umgebung, in der feuchtes Futter auf der Einstreu bereitgestellt wird und eine Wasserflasche mit langem Auslauf für einen einfachen Zugang auf dem Boden des Käfigs platziert wird. Sorgen Sie für eine angemessene Genesung, bevor Sie das Tier in den häuslichen Käfig zurückbringen. Diese Abbildung veranschaulicht die Auslesung eines sehr guten Schlags mit Datenmessungen des prozentualen Fehlers für den Aufprall, der Stangengeschwindigkeit, der Anfangshöhe und der Startzeit, wobei alle Werte gut innerhalb des Fensters des akzeptablen Fehlers liegen.

Umgekehrt zeigt dieses Panel Daten, die durch einen unsachgemäßen Aufprall verursacht wurden, der durch eine unsachgemäße Stabilisierung der Wirbelsäule und den Fehler beim Einschießen des Impaktorstab auf die Oberfläche des Rückenmarks verursacht wurde. Vor dem Einstellen der Höhe des Schlagstabes fixiert diese Stabilisierungsvorrichtung das Rückenmark. Ein großer Vorteil dieses Geräts ist jedoch die Mobilität, die es für den Transport des stabilisierten Tieres von einem Operationstisch zu einer Transplantations-Mikroinjektionsstation zu einem Aufprallgerät oder einer Bildgebungsstation bietet.

Die Stabilisierung der lateralen Wirbelfortsätze ermöglicht die Stabilisierung der spezifischen Wirbel von Interesse, was eine reproduzierbarere Rückenmarksverletzung ermöglicht Konsistenz und Reproduzierbarkeit sind entscheidende Faktoren für experimentelle Modelle von Rückenmarksverletzungen, um die Variabilität zu minimieren und die Klärung von Therapieeffekten zu optimieren, die alle wichtig für die Anwendung in Richtung klinischer Translation und der Suche nach einer Heilung für Rückenmarksverletzungen sind.