Name: Einstellbare Steifheit, Fixateur externe für die Ratte Femurosteotomie und segmentale Knochendefekt Modelle (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-10-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 9 s
Description: Lernen Sie die Implantation eines externen Fixateurs mit einstellbarer Steifigkeit an der Rattenfemur zur Untersuchung von Knochenregeneration und mechanischem Einfluss auf die Heilung.

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Diese Arbeit wurde von der AO Foundation (S-08-42G) und RISystem AG unterstützt. Wir möchten verlängern eine sehr große &quot;Dankeschön!&quot; Stephan Zeiter-Team am AO Forschungsinstitut Davos, Schweiz, weil sie so zuvor, damit wir die ihre oder Einrichtungen für die Dreharbeiten zu diesem chirurgischen Verfahren zu verwenden.

Tierpflege und experimentelle Protokolle wurden in Übereinstimmung mit NIH-Richtlinien gefolgt von der Diakonisse Beth Israel Medical Center Institutional Animal Care und Use Committee, Boston, MA genehmigt. (Protokoll-Nummer: 098-2009) 1. Herstellung von OP-Materialien und Instrumente <ol><li> Sterilisieren alle chirurgischen Materialien und Instrumente zur Operation vor der Verwendung durchzuführen. Packen Sie benötigten Materialien, mit oder ohne Instrumentenablage, in einem gefalteten Tuch oder Papier eingewickelt und Dichtung mit Autoklaven Band für die Dampfsterilisation. Die Temperatur des Autoklaven sollte bei 125-135 ° C für 20-25 min Sterilisierzeit dann 10-15 min Trocknungszeit betragen. </li><li> Um sicherzustellen, dass zum Zeitpunkt der Operation wurden die Ratten 200-250 g. Dies ist sehr wichtig, denn wenn die Ratten sind schwerer in der Größe, so wird eine andere Größe Fixateur verwendet werden. Für Ratten schwerer als 250 ga größere Version des Fixateur externe System verwendet werden soll. </li> &lt;/ Ol&gt; 2. Chirurgische Vorgehensweise und Anwendung des Fixateur externe <ol><li> Kaufen Sprague-Dawley (oder jede andere Stamm)-Ratten (männlich oder weiblich, 200-250 g) von jedem zertifizierten Tier Lieferanten. Folgen Sie den entsprechenden Tierpflege und experimentelle Protokolle in Übereinstimmung mit nationalen Richtlinien, die von Institutional Animal Care und Use Committee des Forschers zugelassen ist. Warten Sie mindestens 48 Stunden Eingewöhnungszeit vor dem Eingriff. </li><li> Für Chirurgie, transportieren die Ratte zu einem dedizierten chirurgischen Eingriff Raum. </li><li> Betäuben die Ratte mit Isofluran zunächst über Induktionskammer, und dann mit Gesichtsmaske zu einem Anästhesiegerät mit einer Geschwindigkeit von 1,5-2% in 1-1,5 L von O 2 / min angeschlossen fortsetzen. Zu Beginn der Operation stellen Sie sicher, das Tier in tiefer Narkose. Um dies zu tun, verwenden Pedal-Reflex-Technik durch verlängern das Bein und Kneifen der Steg zwischen den Zehen mit den Fingern (nicht der Zeh selbst!). Das Tier ist nicht sufficiently betäubt, wenn das Glied zurückgezogen wird, tritt Muskelzuckungen oder wenn das Tier macht Lärm. </li><li> Nachdem die Ratte unter tiefer Narkose für die Chirurgie, das Antibiotikum zu injizieren (Cefazolin, 20 mg / kg) und das Analgetikum Buprenorphin (Dosis 0,08 mg / kg) intramuskulär in das rechte Bein. Zu große Menge an Flüssigkeitsverlust während der Operation zu vermeiden verabreichen warme sterile Kochsalzlösung subkutan in 3-5% des Körpergewichts vor der Operation, und wenn es am Ende erforderlich. Steriler Augensalbe für die Augen, um sie hydriert zu halten, um Verletzungen der Hornhaut zu verhindern. </li><li> Nach den Drogeninjektionen, rasieren und reinigen Sie die gesamte rechte Hinterbein der Ratte mit chlorohezadine oder andere Desinfektionslösung und übertragen das Tier auf den OP-Tisch. (Das Bein operiert müssen die gleichen sein wie die, die eingespritzt wurde.) </li><li> Legen Sie das Tier auf einer beheizten Fläche in der Bauchlage (Abbildung 1A). Stellen Sie sicher, die Gesichtsmaske auf der Nase und Mund achtern bleibter die Übergabe an den OP-Tisch, und pflegen die in 2.3 genannten Anästhesie-Schema). Drapieren den Bereich des chirurgischen Eingriffs mit einem sterilen Abdecktuch gefenstert, so daß nur die Schenkel für eine Operation vorgesehen ausgesetzt. </li><li> Stellen einen ungefähren Einschnitt von 3-4 cm (1B) durch die Haut verlauf kraniolaterale auf der Oberfläche des rechten Oberschenkels des Trochanter major in die suprakondyläre Bereich des Knies mit einem Skalpell (Abbildung 1C). Setzen Sie den Schaft des Oberschenkelknochens durch sanfte Dissektion Trennung der Fascia lata, und sicherzustellen, dass das Muskelgewebe wird nicht geschnitten. Danach trennen auseinander die M. vastus lateralis und M. Bizeps femoris und heben Sie den M. tensor fasciae latae, die volle Länge des Oberschenkelknochens aus (darauf achten, dass der Ischiasnerv wird beibehalten; 1D). </li><li> In der geplanten Fläche von Osteotomie, bereiten Sie die Oberschenkelknochen entlang der Mittelbereich der Diaphyse durch Lösen der umgebenden Muskelgewebe aus dem femur. Zuerst starten, indem Sie den Henahan Aufzug senkrecht auf der freigelegten Oberfläche des Oberschenkelknochens und dann mit einem Skalpell, lassen Sie die Muskeln in dem angrenzenden Gebiet. <ol><li> Weiterhin durch Vorschieben nach vorne und gehen um die Oberschenkel, die Nähe zur Knochenoberfläche, bis alle der umgebenden Muskelgewebe aus dem gesamten Mittelteil des Knochens (wo der Defekt wird erstellt) gelöst und die Muskulatur wird komplett gereinigt aus den Knochen. Während dies zu tun, ist es sehr wichtig, in der Nähe der Knochenoberfläche zu bleiben, um zu vermeiden, schneiden keine größeren Gefäße. </li></ol></li><li> Für ein 5 mm großes Knochendefekt, Loop 2 Stück Gigli Drahtsäge (0,22 mm) um den Knochen in medio-lateralen Ausrichtung (1E, F). Nach Schleifen der Drahtsäge, Position einstückig an der distalen Seite des Oberschenkelknochens in der Nähe des Kniegelenks, und ein zweites Teil an der proximalen Seite in der Nähe des Hüftgelenks. Mit S-Form gebogene Sezieren und Ligat klemmen die Gigli Draht sah Stücke auf jeder SeiteUre Pinzette, so dass es bleibt in der vorgesehenen Stelle. Wenn ein einzelner Schnitt Osteotomie geplant ist, dann nur ein Stück Draht Säge. </li><li> Verwenden Sie den Fixateur externe Platte als Schablone, um die genaue Position des Implantats zu bestimmen. Die Position des Fixateur externe ist so nah wie möglich an der Mitte des Oberschenkels ist. <ol><li> Positionieren Sie den Fixateur externe Platte auf der anterolateralen Oberfläche der Knochen. Dies wird durch nach außen Drehen des Femurs erreicht. In dieser Position das weiche Gewebe Schicht ist an der dünnsten, die übermäßige Weichteilspannung unter der Fixateur Platte verhindert, nachdem die Wunde geschlossen ist. </li><li> Dann leicht anheben Fixateur externe Platte an der Knochenoberfläche, um sicherzustellen, dass die Löcher der Platte an die Knochenoberfläche zentriert. Halten Sie den Fixateur externe mit einer kleinen Klemme, damit es parallel zur Längsachse des Knochens zu bleiben, und dann mit einem Elektrowerkzeug oder eine Handbohrmaschine um das erste Loch auf der proximalen Seite des Oberschenkelknochens mit dem 0,79 bohrenmm Bohrer. Vor voran vorwärts, stellen Sie sicher, dass die Spitze des Bohrers ist immer noch auf der Knochenoberfläche zentriert. </li><li> Wenn die Spitze des Bohrers entschlüpft, verwenden Sie die 1,00 mm Platinen Zähler (8F), um die Position der ersten Bohrung zu zentrieren. Der Zähler Platinen sollte verwendet werden, um alle verbleibenden Befestigungsstifte positionieren. Dadurch wird eine perfekte Ausrichtung der Bohrungen und der Fixateur Platte relativ zu der Knochenoberfläche. </li></ol></li></ol> 3. Fixateur externe Implantationsverfahren Mit Schneidführung <ol><li> Stellen Sie sicher, dass die Platte des Fixateur externe ist nicht auf den Kopf, bevor es mit dem Clip an der Säge Führung montiert. Diese bestimmen, indem die Größe der Löcher auf der Platte. Die richtige Seite ist mit einem Durchmesser des größeren Lochs nach oben ein. Wenn die Differenz zwischen der Größe der Löcher in der Fixateur ist nicht ersichtlich, verwenden Sie die Gegen Platine. <ol><li> Führen Sie die Spitze des Zählers Platinen in eines der Löcher aufder Fixateur Platte, wenn der Zählerplatine in das Loch passt, dann ist dies die Oberseite des Fixateurs, jedoch, wenn die Spitze des Gegenplatinen nicht passt, dann ist dies eine Unterseite des Fixateurs und muß umgedreht werden, für die Implantation entsprechend. (Achtung:.. Achten Sie darauf, auf die Längsachse des Knochens senkrecht bohren, da dies eine perfekte Ausrichtung der Fixateur an die Knochenoberfläche zu gewährleisten Die Richtung der ersten Bohrung bestimmt die endgültige Ausrichtung des Fixateur am Knochen Denken Sie an die Befestigungsstifte die gleiche Länge haben, und wenn die Fixiereinrichtung nicht parallel zur Längsachse des Knochens ist der Abstand zwischen dem Fixateur und den Knochen zu sehr unterscheiden und die Fähigkeit aller vier Befestigungsstifte, beide Kortex eindringen kann.) </li><li> Nach der Ausrichtung wird bestätigt, Clip die Platte an der Sägenführung (Abbildung 2a, b) und klemmen Sie dann das Gerät auf den Knochen, so dass der erste vorgebohrtes Lochmit der ersten Bohrung auf der Platte (2C) ausgerichtet ist. Verwenden Sie die 0,70 mm Vierkant in die Handbohrmaschine eingesetzt, um die erste Montagestift in das Loch zu fahren. Dadurch wird reproduzierbare Positionierung für die restlichen Montagestifte erlauben. </li><li> Nachdem die erste Montagestift ist vorhanden, dann bohren Sie das am weitesten entfernte Loch von der ersten Montage an der distalen Seite Stift, und fahren Sie die zweite Montagestift in das Loch. Die Implantation Reihenfolge der beiden mittleren Befestigungszapfen ist nicht wichtig. </li></ol></li></ol> 4. Fixateur externe Implantationsverfahren Ohne die Saw Guide: Die Anwendung des Fixateur externe kann auch ohne Verwendung der Sägelehre durchgeführt werden. Die ersten Schritte des Fixateur externe Implantation sind die gleichen, bis das Gerät mit der Säge Führung auf dem Knochen (Schritt 3.1) abgeschnitten. Wenn die Säge Führung nicht verwendet wird, ist es sehr wichtig, den Fixateur Platte in der richtigen Orientierung während haltendas gesamte Antragsverfahren. Der Femur muss extern in die anterolaterale Richtung gedreht werden. <ol><li> Halten des Fixateur externe Platte mit einer kleinen Klemme oder S-förmig gekrümmten Sezieren und Ligatur Zange, so daß er parallel zur Längsachse des Knochens (3A) ist. Die Anwendung des ersten Befestigungsstift der Ausrichtung des Fixateurs zu bestimmen, muss daher die Drehung des Knochens beibehalten werden, bis der erste Stift eingesetzt wird (3B). Nachdem der erste Stift ist vorhanden, vorsichtig mit der Pinzette, um den Fixateur Platte, die als Bohrerführung wirkt, zu halten. </li><li> Legen Sie den Bohrer in das zweite Loch - das ist das distale Loch der geplanten Osteotomie Spalt (3C). Vor dem Bohren prüfen, um sicherzustellen, dass das zweite Loch hat die gleiche Ausrichtung wie das erste Loch; auch sicherstellen, dass nach dem Bohren abgeschlossen ist, beide Kortex eingedrungen sind. </li><li> Legen Sie die 0,70 mm im Quadrat box Schraubenschlüssel auf den Handbohrer und legen Sie die Montagestift in die Spitze. Vorsichtig in der Platte des Fixateur externe legen Sie sie, ohne die Ausrichtung der ersten vorgebohrtes Loch. </li><li> Sobald sich die Spitze in Kontakt mit dem Knochen, den Schraubenschlüssel zu drehen beginnen unter Dauer axiale Belastung auf das proximale Ende des Handbohrer angewendet. Nach etwa 5 Umdrehungen, stellen Sie sicher, dass das Gewinde am proximalen Ende des Haltebolzens fängt der Körper des Fixateur externe Platte ist. Dieser Thread sperrt das System. Mehr drehen, wenn das Ende des Knochengewinde nahe der oberen Oberfläche des Knochens (3D). </li><li> Nachdem die Stifte am meisten distalen und proximalen Seite vorhanden sind, vorzubohren die restlichen zwei Mittelbohrungen. Die Implantation Reihenfolge der beiden mittleren Pins ist nicht wichtig (3C). </li><li> Nachdem der Fixateur externe vorhanden ist, verwenden Sie die 0,22 mm Gigli Drahtsäge durch die Sägenführung gerichtet, um die segmentalen Defekt machen (Figure 4A). Wenn das zweite Verfahren ausgewählt wird, wird die Sägeführung, bevor sie einen Defekt abgeschnitten. <ol><li> Dazu übergeben Sie einen 0,22 mm Gigli Draht sah durch die 2 Nuten unterhalb des Oberschenkelknochens (5A), eine 5 mm segmentalen Defekt durch wechselseitige Bewegung hin und her (5B) erstellen mit ausreichender Bewässerung (Einsatz 5 ml Spritze mit Kochsalzlösung bei verzichten die Zeit des Mangels Schöpfung). Um Schäden an den Weichteilen zu vermeiden, schneiden Sie den Draht Säge in der Nähe der Knochen auf der einen Seite nach Abschluss der Osteotomie. Entfernen Sie die Säge Führung (4B). </li></ol></li><li> Nachdem der Defekt oder Osteotomie erstellt wird, entfernen Sie die Sägenführung und schließen die Wunde in Schichten, die erste Muskel (4C), und dann die Haut (4D). Bevor die Wunde geschlossen ist, zu behandeln, den Mangel als im Studienprotokoll vorgesehen. Schließen Sie die Muskelschicht und die Fascia lata mit Ethibond Vicrylnaht 4-0, und die Haut mit Ethicon Monocryl 3-0 sÜNFTIGE. Vermeiden Sie Ziehen Nahtmaterial über nicht sterile Oberflächen während Nähen von Wunden. Hinweis: Um Wunde beißt zu vermeiden, muss die Naht am Ende nicht in die untere Implantat distal. Ebenso können Hautkleber anstelle einer Naht verwendet werden. </li><li> An den ersten drei postoperativen Tagen, geben der Ratte Analgetikum alle 12 h und Antibiotika alle 24 Stunden. Natürlich ist die postoperative Gabe von Medikamenten wird von der Sorte und Marke der von jedem Forscher verwendeten Medikamente variieren je (siehe Drogen Spezifikation Anleitung). </li><li> Überwachen Tiere häufig nach dem Eingriff sicherstellen, dass sie aus der Narkose zu erholen und erst dann bringt sie zu dem Gehäuse Möglichkeiten. Bieten Einzelgehäuse für die ersten paar Tage nach der Operation, um sicherzustellen, dass es keine Komplikationen. </li><li> Überwachen Wasser, die Nahrungsaufnahme und das Körpergewicht nach der Operation, um sicherzustellen, dass das Tier nicht in Schmerz und Leid. Wenn das Tier zeigt eine verminderte Aktivität, Schwierigkeiten beim Bewegen um (mögliche Implantatversagen), ataxia, ungepflegt fettiges Fell, Porphyrin-Färbung um die Augen und Nasenlöcher, gekrümmte Haltung, Atemnot, verminderte Aufnahme von Nahrung und Wasser, etc. konsultieren Sie einen Tierarzt. </li></ol> 5. Änderung der Fixateur externe Steifigkeit in vivo <ol><li> Wenn das Studienprotokoll erfordert die Änderung der Fixateur Steifigkeit während des Heilungsprozesses in vivo Dies wird durch die Änderung der Verbindungselemente mit den speziellen Verriegelungsschrauben mit 0,5 mm Vierkantschlüssel Box auf der Hand Bohrmaschine befestigt erreicht. Für dieses Verfahren, das zu betäuben Ratte (siehe 2.3 im Protokoll) und geben Analgesie (siehe 2.4 im Protokoll) nur einmal zum Zeitpunkt des Verfahrens (6A). <ol><li> Sedieren die Ratte, und legen Sie die Spitze des 0,50 mm Vierkant in die Verriegelungsschraube an der Seite des montierten Fixateur angebracht ist, und starten Sie vorsichtig gegen den Uhrzeigersinn drehen, bis der Stift liegt auf halbem Weg aus (6B </strong&gt;). Nach dieser Teil abgeschlossen ist, wiederholt das Verfahren für den zweiten Stift, der auf der gleichen Seite des Fixateur externe Platte (6C) ist. </li><li> Wenn beide Stifte auf der gleichen Seite sind halb aus Verwenden einer Pinzette oder einer Klemme an dem Verbindungselement an der gegenüberliegenden Seite mit einer sanften Bewegung (6D) zu entfernen. Das Verbindungselement sollte sich lösen einfach, wenn es nicht tut, dann tun Sie ein zusätzliches paar Umdrehungen auf beiden Verriegelungsschrauben um sicherzustellen, dass die Spitze des Verriegelungsschraube ist nicht im Anschlusselement eingebettet ist. </li><li> Nachdem das Verbindungselement entfernt wird, schieben Sie die gewünschte Steifigkeit Verbindungselement an Stelle des entfernten eine (6E), und von der gegenüberliegenden Seite mit dem Vierkant zu drehen beginnen, bis die Verriegelungsschraube ist auf halbem Weg auf der gegenüberliegenden Seite (Abbildung 6F). Wiederholen Sie den Vorgang für die zweite Verriegelungsschraube (6G). Wichtig: thist, wird die Umstellung auf die entgegengesetzte Seite der Platte erfordern, um sicherzustellen, dass beide Verriegelungsschrauben sind auf halbem Weg auf der Seite, wo das Verbindungselement ersetzt wurde (6H, I). </li><li> Nach dieser Teil erfolgreich abgeschlossen ist, entfernen Sie die zweite Verbindungselement (6J) und ersetzen Sie es mit der gleichen Steifigkeit Verbindungselement wie die auf der gegenüberliegenden Seite (6K) ersetzt. Nachdem das zweite Verbindungselement an Ort und Stelle ist, starten Sie den Antrieb der Verriegelungsschraube, bis die Verriegelungsschraube Ende verlässt die gegenüberliegende Seite der Platte, und die ineinandergreifenden Schraubenspitze hat die gleiche Menge auf jeder Seite (Abbildung 6L) verlassen. Wiederholen Sie den Vorgang für die zweite Verriegelungsschraube (Abbildung 6 M, N). Dieser Vorgang dauert ca. 15 Minuten in Anspruch. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Der Autor Romano Matthys ist Mitarbeiter von RISystem AG Davos, Schweiz, die die Implantate, Implantat spezielle Instrumente und Verbrauchsmaterialien in diesem Artikel verwendet wird, erzeugt. Der Autor Vaida Glatt hat keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Die wichtigsten Schritte eines chirurgischen Verfahrens eine große Knochendefekt zu schaffen, sind: 1) die Wahl der geeigneten Körpergewicht der Ratten, die Größe des Fixateur externe entsprechen; 2) Aufrechterhalten einer sterilen Umgebung während des Verfahrens; und 3) nach dem chirurgischen Eingriff Protokoll. Die Hauptziele dieser Studie waren zu entwerfen, herzustellen und zu charakterisieren, eine neue, variable Steifigkeit Fixateur externe für die Ratte Oberschenkel großen Defekt-Mode...

Eine Reihe von Studien haben unser Verständnis der biologischen Mechanismen der Knochengewebereparatur beteiligt 1-6 verbessert. Die Auswirkungen der mechanischen Bedingungen auf die Knochenreparatur, wie axial, Scherung und interfragmentäre Bewegungen (IFM) wurden ausgiebig 7-15 sucht. In den letzten Jahren begann immer mehr Studien entstehen beschreibt den Einfluss der mechanischen Umgebung auf die Knochenheilung mit Fraktur, Osteotomie und großen Segmentknochendefekt in-vivo-Modellen. Daher sind zuverlässige Fixierung Methoden erforderlich, um reproduzierbare und zuverlässige Ergebnisse zu erhalten Studie. Die mechanische Umgebung der Bruchheilung ist sehr wichtig, da es die Art und Weise der Bruch heilt bestimmt. Somit ist die Wahl der Befestigungsvorrichtung sehr wichtig und sollte in Abhängigkeit von der Studiendesign sorgfältig ausgewählt werden, und anderen Faktoren, wie der Spaltgröße und der Art der Fraktur. Mechanischen Eigenschaften der Befestigungsvorrichtung einre noch wichtiger, wenn die Untersuchung der Knochenheilung von großen Knochendefekten, eine Fixierung, die nicht nur eine konstante Spaltgröße während des Experiments Zeitraum von Vollbelastung, sondern auch eine ideale Umgebung für die mechanische Heilung Knochen bietet etablieren. Fixateur externe sind häufig in Fraktur und großen Knochendefekt experimentellen Heil Modelle verwendet, weil sie einen Vorteil gegenüber anderen Fixierungsvorrichtungen haben. Der Hauptvorteil der externen Fixatoren sind, dass sie erlauben die Änderung der mechanischen Umgebung an der Defektstelle in vivo ohne sekundäre Intervention, die durch eine Änderung oder Einstellung der Stabilisierungsstange der Vorrichtung während des Verlaufs des Experiments als die erreicht werden kann, Knochenheilung fortschreitet. Darüber hinaus erlaubt es die Anwendung der spezifischen lokalen mechanischen Stimulation, um die Reparatur von Knochen zu verbessern, und bietet auch die Möglichkeit, die Steifigkeit des Kallus in vivo zu messen. Dennoch sind die Geräte haben auch ein paar Nachteile, ua: Irritation des Weichgewebes, Infektionen und Pin Bruch. Leider waren solche Implantate nicht &quot;von der Stange&quot; zu der Zeit der Implantatentwicklung, und Ermittler wurden gezwungen, um benutzerdefinierte entwerfen ihre eigenen Fixateur für bestimmte Anwendungen. Daher eine Einschränkung der Forschung in diesem Bereich war der Mangel an experimentellen Kontrolle über die lokalen mechanischen Umgebung innerhalb eines großen segmentalen Defekt sowie Osteotomien, wie es heilt. Die mechanischen Eigenschaften eines Fixateur externe werden definiert und kann moduliert werden, indem eine große Anzahl von Variablen, die umfassen: die Entfernung zwischen den Stiften, Stiftdurchmesser, Stiftmaterial, die Anzahl der Stifte, Fixateur Länge, Fixateur Taktnummer, Fixateur Stangenmaterial, Fixateur bar Dicke und der Abstand von der Knochenoberfläche an den Fixateur bar (Offset). Überraschenderweise konnte nur eine geringe Zahl von Untersuchungen festgestellt, daß die mechanische Beiträge der einzelnen Komponenten untersucht haben,der Fixateur oder ganze Rahmenkonfigurationen in Nagerstudien 16,18,28 verwendet. Zum Beispiel zeigten die Ergebnisse einer Studie, dass einer der Hauptgründe, die Gesamtsteifigkeit der Befestigungs Konstrukt wurde durch die Flexibilität der Stifte in Bezug auf die Offset-, Durchmesser und Materialeigenschaften 28 dominiert. Die Ergebnisse der oben genannten Studien deuten klar darauf hin, dass die Kenntnis der mechanischen Umgebung der Fixiervorrichtung vorgesehen ist äußerst wichtig, und doch in vielen Fällen ist nicht im Detail untersucht. Die vorliegende Papier berichtet das Design, die Spezifikationen und in vivo Implantation eines Fixateur externe, die dieses Problem behebt. Dieser Fixateur ermöglicht auch die Modulation der mechanischen Umgebung dadurch den Heilungsprozess, eine Eigenschaft, die die Untersuchung der mechanisch-Empfindlichkeit der unterschiedlichen Stadien des Heilungsprozesses in vivo ermöglicht. Zusätzlich sowie zur Einführung eines kontrollierten und reproduzierbaren lokale Mechanikeral-Umgebung können die Zugänglichkeit auch für die Modulation dieser Umgebung in verschiedenen Stadien der Knochenheilung. Der Fixateur wir entworfen wurde, auf externe Fixation, die weithin für Frakturfixierung 16-21 und großen Defekt Modelle in Versuchstieren 22-27 verwendet wird. Der Unterschied zwischen unseren Fixateur externe und der anderen vorhandenen Motiven in der Literatur berichtet ist, dass ihre Stabilität Stange mit Schrauben befestigt ist, um einen festen Griff mit Kirschnerdrähten (K-Drähte) haben. Diese Art der Konstruktion erfordert Schrauben nachgezogen werden alle zwei Wochen (manchmal sogar wöchentlich), um sicherzustellen, dass der Abstand des Offset wird beibehalten, wie die Belastung durch Gewichtsbelastung, um die Lockerung des Stabilitäts bar zu verhindern. Wenn eine solche Lockerung auftritt, ermöglicht sie unerwünschte zusätzliche Belastung Bedingungen wie eckig, Quer-und Drehbewegungen des Scher Heilung von Knochen (basierend auf persönlichen Erfahrungen, die Kommunikation mit researchers). diesem Wissen wurde ein Fixateur externe als solche ausgebildet ist, dass, wenn die Steifigkeit des Fixateurs geändert werden muss, wäre es durch Entfernen von Verbindungselementen, um das Hauptmodul, wo die Befestigungsstifte eingebettet angebracht erreicht werden. Die in-vivo Pilotversuch wurde mit dem neuen Prototyp Fixateur externe durchgeführt, um sicherzustellen, dass es alle vorgeschlagenen Anforderungen erfüllt, bevor sie in größeren Mengen hergestellt wird. Das Hauptziel für diese Arbeit ist es, eine neue Operationsmethode für einen externen Fixateur für große Knochendefekte und Osteotomien bei der Ratte mit der Fähigkeit, in vivo Steifigkeit während des Heilungsprozesses verändern verwendet zu präsentieren. Diese Befestigungsmethode ist die in vivo an der Oberschenkelknochen von Ratten aufgetragen.

<table><tbody><tr><td>RatExFix simple 100%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.120</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix simple 70%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.123</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix simple 40%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.121</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix simple 10%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.122</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Verbindungselement 100%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.130</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Verbindungselement 70%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.131</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Verbindungselement 40%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.132</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Verbindungselement 10%</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.612.133</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Hauptkörper</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.611.101</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Verriegelungsschraube</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.412.110</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Befestigungsstift 0.85 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.412.100</td><td></td></tr><tr><td>RatExFix Sägeführung 100% 5 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.312.100</td><td></td></tr><tr><td>Akku-Stift 6V+</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.390.211</td><td></td></tr><tr><td>Handbohrmaschine</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.390.130</td><td></td></tr><tr><td>Bohrer 0,79 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.593.203</td><td></td></tr><tr><td>Gigly Seilsäge 0,22 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.590.100</td><td></td></tr><tr><td>Vierkant-Ringschlüssel 0,70 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.590.112</td><td></td></tr><tr><td>Vierkant-Kasten Schlüssel 0,50 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.590.111</td><td></td></tr><tr><td>Zentrierbohrer 1,00 mm</td><td>RISystem AG Davos, Schweiz</td><td>RIS.592.205</td><td></td></tr><tr><td>Skalpell Klingengriff</td><td>Fine Science Werkzeuge</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Skalpellklinge (Größe 15)</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gewebezange</td><td>Fine Science Werkzeuge</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schere</td><td>Fine-Science-Werkzeuge</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Retraktor</td><td>Fine-Science-Werkzeuge</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nadelhalter</td><td>Fine-Science-Werkzeuge</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Henahan Elevator</td><td>Fine-Science-Werkzeuge</td><td></td><td></td></tr><tr><td>S-förmige gebogene Präparier- und Ligaturzange</td><td>Fine Science Werkzeuge</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>Verbandzange</td><td>Fine Science Werkzeuge</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>Sterile Fenstertuch</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>für die</td></tr><tr><td>Chirurgie Sterile</td><td>Gaze Fisher Scientific</td><td></td><td>für die Chirurgie</td></tr><tr><td>5 ml Spritze&nbsp;</td><td>Fisher Wissenschaftlich</td><td></td><td>&nbsp; zur Spülung der</td></tr><tr><td>defekten 24-27G Nadel&nbsp;</td><td>Fisher Wissenschaftlich</td><td></td><td>&nbsp; zur Spülung von defekten</td></tr><tr><td>1 cc Insulinspritzen&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>für Injektionen</td></tr><tr><td>steriler Kochsalzlösung</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>für die Spülung von Knochendefekten</td></tr>, <tr><td>sterile Handschuhe</td>, <td>Fisher Scientific</td><td></td><td>für die Durchführung von Operationen</td></tr>, <tr><td>Chlorhezadin</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>, Desinfektionslösung für die Operationsstelle</td></tr>, <tr><td>Vicryl-Naht, 4-0 mit SH-1</td>, <td>Fisher Scientific</td><td></td><td>zum Nähen von Muskeln;</td></tr><tr><td>Ethibond Naht 3-0&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>zum Nähen der Haut</td></tr><tr><td>Isofluorin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>für die Anästhesie</td></tr><tr><td>Buprenorphin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>Analgesie während und nach der Operation</td></tr><tr><td>Cefazolin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>Antibiotikum während und nach der Operation</td></tr><tr><td>Sprague-Dawley-Ratten oder andere Stämme</td><td>Charles River Laboratories International, Inc. (Wilmington, MA, USA)&nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

einstellbare steifheit, fixateur externe für die ratte femurosteotomie und segmentale knochendefekt modelle

Adjustable Stiffness, External Fixator for the Rat Femur Osteotomy and Segmental Bone Defect Models

Die mechanische Umgebung der Heilung von gebrochenen Knochen ist sehr wichtig, da es die Art und Weise der Bruch heilt bestimmt. In den vergangenen zehn Jahren hat es große klinische Interesse an der Verbesserung der Knochenheilung durch die Veränderung der Umwelt durch mechanische Fixierung Stabilität in der Läsion. Eine Einschränkung der präklinischen Tierforschung in diesem Bereich ist der Mangel an experimentellen Kontrolle über die lokalen mechanischen Umgebung innerhalb eines großen segmentalen Defekt sowie Osteotomien, wie sie zu heilen. In diesem Papier auf die Gestaltung und die Verwendung von einem externen Fixateur berichten wir, um die Heilung von großen Knochendefekten oder segmentale Osteotomien studieren. Diese Vorrichtung ermöglicht nicht nur eine kontrollierte axiale Steifigkeit auf der Knochenbefall, wie es heilt, sondern es ermöglicht auch die Änderung der Steifigkeit während des Heilungsprozesses in vivo. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass die Fixiereinrichtungen konnten eine 5 mm Schenkeldefekt Spalt aufrechtzuerhalten bei Ratten in vivo während uneingeschränkte KäfigAktivität für mindestens 8 Wochen. Ebenso beobachteten wir keine Verzerrung oder Infektionen, einschließlich Infektionen Stift während des gesamten Heilungsphase. Diese Ergebnisse zeigen, dass die neu entwickelten Fixateur externe konnte reproduzierbar und standardisierte Stabilisierung zu erreichen, und die Veränderung der mechanischen Umgebung des in vivo-Ratten großen Knochendefekten und verschiedene Größe Osteotomien. Dies bestätigt, dass der externe Fixateur ist für die präklinische Forschung Untersuchungen mit einem Rattenmodell auf dem Gebiet der Knochenregeneration und Reparatur gut geeignet.

Design-Spezifikationen Stabilisierung des Femurs der Ratte mit der externen Fixierungssystem ermöglicht die Erstellung von Osteotomien von 0,5 bis 5 mm. Der Fixateur externe System gesperrt ist Fixateur externe aus Polyetheretherketon (PEEK - [Hauptkörper]) hergestellt und Titan-Aluminium-Niob-Legierung (TAN - [die Befestigungszapfen]), die eine einfache, reproduzierbare und einstellbare Konstruktion bietet, und ist in vier verschiedenen Steifigkeiten: 10, 40, 70 und 100% (100% ist dabei die St...

Eine Einschränkung der präklinischen Forschung auf dem Gebiet der Knochenreparatur ist der Mangel an experimenteller Kontrolle über die lokale mechanische Umgebung innerhalb einer heilenden Knochenläsion. Wir berichten über die Entwicklung und Verwendung eines externen Fixateurs für die Knochenreparatur mit der Möglichkeit, die Steifigkeit des Fixatators in vivo zu verändern.

Einstellbare Steifheit, Fixateur externe für die Ratte Femurosteotomie und segmentale Knochendefekt Modelle

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine Operation an einem großen Knochendefekt durchzuführen, um neuartige Behandlungen für die Knochenregeneration und -reparatur zu untersuchen. Dies wird erreicht, indem zunächst ein externer Fixateur am Femur einer Ratte implantiert wird. Anschließend wird ein flexibler Draht verwendet, um einen fünf Millimeter großen segmentalen Knochendefekt zu erzeugen.Anschließend wird eine Behandlung, beispielsweise mit Bone Morphogenetic Protein 2, über einen Scaffhold verabreicht, um die Knochenheilung zu fördern. Schließlich wird die in-vivo-Steifigkeit zum gewählten Zeitpunkt verändert. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die den Fortschritt der Knochenregeneration unter medikamentöser Therapie sowie den Einfluss der lokalen mechanischen Umgebung auf das Heilungsergebnis mittels in-vivo-, Röntgen- und Mikro-CT-Untersuchungen sowie durch Histologie, biomechanische Tests und molekulare Analysen am Ende der Studie aufzeigen.Der Hauptvorteil dieser Technik im Vergleich zu bestehenden externen Fixationsgeräten liegt darin, dass sie kommerziell erhältlich ist und ein standardisiertes, selbstverriegelndes Winkel- oder Stabilisie

adjustable-stiffness-external-fixator-for-rat-femur-osteotomy

Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren zur Stabilisierung von Frakturen langer Röhrenknochen, die über die Anwendung der modifizierten Ilizarov Fixateur externe...

Erstellen Starr stabilisierte Frakturen zur Beurteilung intramembranöse Ossifikation, Distraktionsosteogenese, oder Heilung von kritischer Größe Mängel

Obwohl Mausmodelle unschätzbare Werkzeuge für die Knochengewebezüchtung sind, sind Modelle von Defekten langer Knochen spärlich. Dies erforderte die Entwicklung des vorliegenden Protokolls, das eine Verriegelungsplatte mit vier Schrauben und einer speziellen Vorrichtung verwendet, um einen reproduzierbaren, femoralen Defekt kritischer Größe mit geringer Morbidität durchzuführen und zu stabilisieren.

Einrichtung eines segmentalen Femoral Critical-size Defektmodell in Mäusen durch Plattenosteosynthese Stabilisierte

Dieses Protokoll beschreibt eine Osteosynthesetechnik, die einen intramedullären Verriegelungsnagel zur standardisierten Fixierung von Femurosteotomien verwendet, die zur Analyse der normalen und defekten Knochenheilung bei Mäusen verwendet werden kann.

Eine intramedulläre Verriegelungsnagel für Standardisierte Fixierung von Femur Osteotomien zur Analyse von normalen und Defekte Knochenheilung bei Mäusen

Diese Studie beschreibt eine reproduzierbare und ausführliche Protokoll mit einem neu entwickelten Fixateur externe für Ablenkung Osteogenesis (tun) in einer femoralen Ratte Modell welche Genehmigungen physiologische Belastung durch das Tier nach der Entfernung der Fixateur externe.

Eine effiziente und reproduzierbare Protokoll für Ablenkung Osteogenesis in einem Rattenmodell führt zu einer funktionalen regenerierten Femur

Wir präsentieren eine tibiale Ablenkung Osteogenesis Mausmodell mit einem maßgeschneiderten Distraktor entwickelt. Die Verwendung einer Maus als ein Analyseziel ist vorteilhaft für die Förderung der Forschung.

Ein Mausmodell Ablenkung Osteogenesis

In Vivo Säugetier-Modelle der kritischen Größe Knochendefekte sind essentiell für Forscher heilenden Mechanismen und orthopädische Therapien. Hier stellen wir ein Protokoll für die Erstellung von reproduzierbaren, segmentale, femoralen Mängel bei Ratten mit Fixateur externe stabilisiert.

Eine zuverlässige und reproduzierbare kritische Größe segmentale femoralen defekt-Modell bei Ratten mit einer benutzerdefinierten Fixateur externe stabilisiert

Hier stellen wir ein Protokoll zur Beschreibung einer minimalinvasiven Technik zur Immobilisierung von Kniegelenken in einem Rattenmodell vor. Dieses reproduzierbare Protokoll, das auf dem Modus der Muskel-Lücken-Trennung und der Mini-Inzisionsfähigkeit basiert, eignet sich für die Untersuchung des zugrunde liegenden molekularen Mechanismus der erworbenen Gelenkkontraktur.

Eine Mini-invasive interne Fixierungstechnik zum Studium der Immobilisierung-induzierten Knieflexionskontraktur bei Ratten

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um den Femurschaft von Wistar-Albinoratten iatrogen zu brechen und die Entwicklung des Kallus zu verfolgen. Dieses Femurosteotomiemodell kann Forschern helfen, den Prozess der Frakturheilung zu bewerten und zu untersuchen, wie ein Medikament die Frakturheilung beeinflussen könnte.

Protokoll zur Entwicklung eines Femurosteotomiemodells bei Wistar Albino-Ratten

Dieses Verfahren demonstriert den transversalen Transport des Tibiakortex bei Ratten und ermöglicht so die Visualisierung und Analyse der Revaskularisation während einer Gliedmaßenischämie.

Ein Rattenmodell des transversalen Transports des Tibialkortex zur Behandlung von Ischämie der unteren Extremitäten

Diese Studie etablierte ein Modell des Ratten-Femoral-Halbsegmentdefekts, um die mechanische und osteogene Leistungsfähigkeit von Knochenersatzmaterialien unter lasttragenden Bedingungen ohne interne oder externe Fixation zu bewerten.

Modell des halbsegmentalen diaphysären Knochendefekts bei Ratten zur Bewertung der Knochensubstitutionsleistung in belastenden Bereichen

Die Studie kombiniert innovativ Nähte und Titannadeln für eine stabile innere Fixation in einem Rattenradialbruchmodell. Die Bruchheilung wurde mittels Mikrocomputertomographie (Mikro-CT) untersucht, und primäre Neuronen des dorsalen Wurzelganglions (DRG) wurden isoliert und für weitere Untersuchungen kultiviert.

Entwicklung eines neuartigen internen Fixationsmodells für Rattenradialfrakturen: Bruchheilungsbewertung und Isolierung des dorsalen Wurzelganglions

Lernen Sie die Implantation eines externen Fixateurs mit einstellbarer Steifigkeit an der Rattenfemur zur Untersuchung von Knochenregeneration und mechanischem Einfluss auf die Heilung.

Einstellbare Steifheit, Fixateur externe für die Ratte Femurosteotomie und segmentale Knochendefekt Modelle

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