Fraktur Apparat Design und Protokoll-Optimierung für geschlossen-stabilisierten Frakturen bei Nagern

Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Knochenbiologie zu beantworten, z. B. welche Eingriffe die Frakturheilung fördern. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine einfache Methode zur Ableitung von Parametern zur Erzeugung konsistenter Brüche bietet. Um die Region für die Fraktur zu lokalisieren, werden Röntgenaufnahmen des Femurs oder der Tibia der Extremität in einer repräsentativen Stichprobe von fünf eingeschläferten Tieren angefertigt.

Hier sind Tibia-Bilder zu sehen. Markieren Sie die gewünschte Stelle der Fraktur auf dem Röntgenbild der zu frakturierenden Extremität. Messen Sie vom Fersenbeingelenk bis zur Höhe der markierten Fraktur.

Berechnen Sie die mittlere Bruchlänge für alle Versuchsproben. Messen Sie an der verstellbaren Frakturvorrichtung den Abstand von der Außenfläche eines Stützambosses zum Zentrum des Guillotine-Aufpralls. Subtrahieren Sie das Zentrum des Guillotine-Aufpralls von der Bruchlänge, um die Bruchpositionierungsvorrichtungstiefe (JD) zu berechnen. Maschinell oder 3D-Druck eines U-förmigen Kanals mit einer Höhe und Breite, die dem Amboss und einer Tiefe entspricht, die dem JD entspricht. Positionieren Sie die Probe im Frakturapparat in Bauchlage bei Femurfrakturen oder in Rückenlage bei Tibiafrakturen.

Drücken Sie den Fußrücken gegen das Ende der Frakturpositionierungsvorrichtung. Drücken Sie die Guillotine manuell nieder, bis die Gliedmaße bricht. Machen Sie eine Röntgenaufnahme der frakturierten Extremität, um die Größe der Vorrichtung und die Frakturstelle zu bestätigen.

Um die Stiftlänge zu bestimmen, messen Sie bei Tibiafrakturen die Länge der Gliedmaßen vom Tibiaplateau bis zur Höhe des hinteren Knöchels. Um die Stiftbreite zu bestimmen, messen Sie den minimalen Markdurchmesser in der frakturierten Extremität. Wählen Sie eine Nadel mit einer Stärke, die ungefähr dem Markdurchmesser entspricht, und einer Länge von mehr als dem 1,5-fachen der Stiftlänge.

Eine ungefähre Stiftgröße für eine 14 Wochen alte C57 Black Six-Maus beträgt 27 Gauge, eineinviertel Zoll bzw. 22 Gauge, eineinhalb Zoll für Tibia bzw. Femur. Bearbeiten oder drucken Sie ein Messgerät mit einer Länge, die der Stiftlänge abzüglich der Nadellänge entspricht, maschinell oder in 3D. Ein Ende sollte einen Überhang haben, der an der Nabe der Nadel anliegt, und das andere sollte anzeigen, wo der Stift geschnitten werden soll.

Verwenden Sie einen elektrischen Haarschneider oder eine Enthaarungscreme, um Haare von den Beinen von Versuchsproben ohne Fraktur von der mittleren Tibia bis zur Mitte des Oberschenkelknochens zu entfernen, wobei das Kniegelenk freigelegt wird. Um das Schienbein zu fixieren, führen Sie die Nadel perkutan seitlich des Patellabandes ein. Ziehen Sie das Patellaband medial zurück und richten Sie die Nadelspitze zur Schienbeinachse aus.

Brechen Sie mit einer Reibbewegung vorsichtig das Tibiaplateau ein und führen Sie die Nadel in die Markhöhle. Verwenden Sie dann die Maschenprobe und das Reiben, bis die freiliegende Nadel der Messlänge entspricht. Ziehen Sie die Nadel etwa drei Millimeter zurück, um genügend Platz zu haben, um die Nadel auf der durch die Maschenprobe angezeigten Höhe zu schneiden.

Crimpen Sie 3 Millimeter des distalen Endes des Stifts mit einem Stiftschneider und schneiden Sie dann den Stift auf Höhe des Messgeräts ab. Synchronisieren Sie den Stift mit einem Stab mit einem Stab, dessen Durchmesser 1,5-mal größer ist als der Durchmesser der Nadel. Machen Sie Röntgenaufnahmen, um zu bestätigen, dass die Nadel die Länge des Markkanals der Extremität verlängert und nicht aus dem proximalen oder distalen Ende herausragt.

Um die Aufpralltiefe zu bestimmen, messen Sie den Durchmesser der Rinde in Höhe der gewünschten Fraktur auf dem Röntgenbild. Positionieren Sie eine fixierte Probe mit Hilfe der Frakturpositionierungslehre in der Frakturvorrichtung. Legen Sie den Rammbock auf das unverletzte Glied.

Lassen Sie den RAM nicht fallen. Der Knochen sollte während dieses Optimierungsschritts intakt bleiben. Üben Sie genügend Kraft nach unten auf den Widder aus, um das Weichgewebe zu komprimieren, aber den Knochen nicht zu brechen.

Stellen Sie die Aufpralltiefe auf das 75-fache des kortikalen Durchmessers ein, um das Weichgewebe zu berücksichtigen. Stellen Sie die Fallhöhe auf zwei Zentimeter ein. Positionieren Sie den Stößel in seiner Ausgangsposition, indem Sie ihn mit dem aktivierten Elektromagneten verbinden.

Positionieren Sie eine Versuchsgliedmaße in der Frakturapparatur. Drücken Sie den Fußrücken gegen die Frakturpositionierungsvorrichtung. Drücken Sie kurz den Fußschalter, um den Stößel freizugeben, und setzen Sie ihn dann in seine Ausgangsposition zurück.

Röntgenaufnahme der impaktierten Versuchsgliedmaße und Untersuchung auf Anzeichen einer Fraktur. Dies kann bei niedrigen Geschwindigkeiten mit kontrollierter Aufpralltiefe subtil sein. Wenn kein Bruch entsteht, erhöhen Sie die Fallhöhe um zwei Zentimeter.

Wenn ein Bruch entsteht, notieren Sie die Fallhöhe und multiplizieren Sie sie mit 1,1. Dies ist die neue Fallhöhe. Nutzen Sie die neue Fallhöhe, um das nächste Versuchsglied zu brechen.

Setzen Sie das Verfahren fort, bis alle Versuchsproben zerbrochen sind. Notieren Sie die endgültige Fallhöhe und alle Parameter aus der Optimierung. Notieren Sie das Alter, das Geschlecht, den Genotyp und das Gewicht der Versuchsprobe.

Durch den Einsatz einer einstellbaren Frakturvorrichtung und optimierter Parameter konnte die Erzeugung einfacher Querfrakturen deutlich verbessert werden. Die Voroptimierungsgruppe erzeugte nur in 27 von 58 Proben oder 46,55 % der Zeit einen einfachen Querbruch. Während die Post-Optimierungsgruppe in 98,28 % der Fälle einfache Querfrakturen aufwies.

Nach ihrer Entwicklung erhöhte diese Technik die Strenge und die Reproduzierbarkeit von Tiermodellen in Studien zur Frakturentstehung. Im Anschluss an den Eingriff können andere Techniken wie Mikro-CT und Histologie verwendet werden, um zusätzliche Fragen zur Frakturmorphologie zu beantworten.