Ein reproduzierbares Knorpelimpaktmodell zur Erzeugung einer posttraumatischen Arthrose beim Kaninchen

Diese Methode verursacht eine akute Knorpelschädigung an der tragenden Oberfläche des Kaninchenknies und löst zuverlässig eine posttraumatische Arthrose aus. Dieses Modell spiegelt ein Gelenktrauma wider, das für die klinische Praxis relevant ist. Es wird die Evaluierung neuartiger Therapeutika zur Linderung der posttraumatischen Arthritis ermöglichen.

Die größte technische Hürde ist das Einsetzen des Steinmann-Stiftes in den Oberschenkelschaft. Eine Fehlplatzierung führt zu einer Fraktur des Oberschenkelschaftes. Wir empfehlen, dieses Modell zuerst an Kaninchenkadavern zu üben.

Legen Sie zunächst den vorderen Beinblock aus Edelstahl unter das Ende der Aufprallplattform und decken Sie die Plattform mit einem Heizkissen ab. Legen Sie das betäubte Kaninchen in Bauchlage auf das Heizkissen. Platzieren Sie eine gepolsterte Beule unter der kontralateralen Hüfte.

Ziehen Sie den Schwanz mit Seidenband vorsichtig oberhalb und kontralateral der operativen Extremität ein. Reinigen Sie die Operationsstelle mit Chlorhexidin und 70%iger alkoholgetränkter steriler Gaze, beginnend mit dem hinteren Knie mit einem kreisförmigen Schwung nach außen. Legen Sie einen sterilen Handschuh über den OP-Fuß bis zum Knöchel und wickeln Sie ihn mit einem sterilen, kohäsiven Wickel um.

Decken Sie die Operationsstelle mit drei Abdeckungen ab, indem Sie eines direkt unter die operative Extremität legen und die anderen beiden den Rest des Körpers bedecken. Befestigen Sie die Vorhänge mit Handtuchklemmen. Abtasten Sie die Position der Kniescheibe anterior, um die Position des Kniegelenks abzuschätzen.

Machen Sie mit einer 15er Klinge einen drei bis vier Zentimeter langen Schnitt entlang der hinteren Seite des gestreckten Knies von der Höhe des oberen Pols der Kniescheibe distal aus. Führe stumpfe und scharfe Präparationen durch die darunter liegende oberflächliche Faszie durch. Nachdem sich das Intervall zwischen der Haut medial und dem medialen Gastrocnemius lateral entwickelt hat, wird in diesem Intervall ein selbsthaltender Weitlaner-Retraktor platziert.

Dann seitlich zum Stamm präparieren und das Gefäßsystem medial und den Gastrosoleus-Komplex lateral zurückziehen. Distal weiter sezieren, bis eine kleine mobile Fabella über dem posteromedialen Femurkondylus identifiziert wird. Führen Sie eine Arthrotomie durch, demobilisieren Sie die Fabella superolateral, wobei der darunter liegende mediale Femurkondylus freigelegt wird.

Ziehen Sie das Weichgewebe zurück. Während der Kondylus freiliegt, platzieren Sie einen 0,062-Zoll-Steinmann-Stift an der oberen Seite des medialen Femurkondylus und zentriert in der vorderen hinteren Richtung des medialen Femurkondylus, etwa fünf Millimeter von der hinteren Seite des Kondylus. Anschließend wird der Stift mit einem batteriebetriebenen Steinmann-Stifttreiber seitlich durch den Knochen und die Außenhaut parallel zur Gelenkfläche getrieben.

Entfernen Sie die Retraktoren und verschließen Sie den Hautschnitt mit einer 3-0 Polysorb-Naht in laufender Weise. Decken Sie den Einschnitt mit steriler Gaze ab. Entfernen Sie das Tuch unter der operativen Gliedmaße.

Stellen Sie die Höhen der unteren Seiten der Steinmann-Stiftklemmen so ein, dass sie der Höhe des Stifts entsprechen. Befestigen Sie den Steinmann-Stift auf beiden Seiten des Knies, indem Sie die oberen Seiten der Klemmen befestigen und die Schrauben festziehen. Entfernen Sie die Naht und öffnen Sie den Schnitt erneut.

Verwenden Sie selbsthaltende Weitlaner- und Cricket-Retraktoren, um den medialen Femurkondylus freizulegen. Befestigen Sie den sterilen Drei-Millimeter-Schlagkopf am Fallturmträger. Bringt den Fallturm über das operative Ende und platziert seinen Sockel unter der einschlagenden Plattform.

Senken Sie den Impaktor vorsichtig auf die Mitte des posteromedialen Femurkondylus. Bewegen Sie das Kaninchen oder den Turm, um sicherzustellen, dass der Impaktkopf über dem medialen Femurkondylus zentriert ist. Sobald die richtige Flugbahn sichergestellt ist, klemmen Sie den Turm mit den Schnellspannern auf die Plattform.

Als nächstes setzen Sie den Impaktor auf den Fallturm sieben Zentimeter über dem medialen Femurkondylus. Klicken Sie in der Lab-View-Datenerfassungssoftware auf die Starttaste, kurz bevor Sie den Spindelanschlag freigeben, um den Schlitten zu lösen und ihn unter der Schwerkraft fallen zu lassen. Führen Sie eine Visualisierung der Knorpeloberfläche durch, um festzustellen, ob ein entsprechender Knorpelschaden aufgetreten ist.

Um die Daten mit dem MATLAB-Code zu analysieren, verschieben Sie die Datendatei von den Sensoren in denselben Ordner wie MATLAB und führen Sie den Code aus. Prüfen Sie die Lastzeitkurve und stellen Sie sicher, dass sie glatt ist und anzeigt, dass kein Bruch aufgetreten ist. Entfernen Sie den Fallturm über der operativen Extremität und legen Sie alle verwendeten chirurgischen Instrumente beiseite.

Nachdem Sie die neuen sterilen Handschuhe getragen haben, legen Sie erneut ein steriles Tuch auf die untere Extremität. Dann legen Sie den medialen Femurkondylus wieder frei. Spülen Sie die Operationsstelle gründlich mit 50 bis 60 Millilitern steriler Kochsalzlösung aus.

Verschließen Sie die hintere Kapsel mit einer 5-0 Polysorb-Naht, gefolgt von einem Hautverschluss mit einer 4-0 Monosorb-Naht. Entferne den höhenverstellbaren Schraubmechanismus, mit dem der Steinmann-Stift befestigt ist. Entfernen Sie den Steinmann-Stift mit dem angetriebenen Drahttreiber vom Oberschenkelknochen.

Verbinden Sie die Wunde mit einem nicht klebenden Verband, gefolgt von Klebeband. Führen Sie eine Röntgenaufnahme der operativen Extremität durch, um sicherzustellen, dass keine Fraktur aufgetreten ist und der Stift angemessen platziert wird. Der Erfolg des chirurgischen Eingriffs wurde durch die Visualisierung des Kondylus und Röntgenaufnahmen überwacht, um zu bestätigen, dass keine Fraktur vorlag.

Eine unsachgemäße Platzierung der Steinmann-Stifte führte zu einer osteochondralen Fraktur beim Aufprall. In diesem Modell betrug die durchschnittliche Spitzenbelastung 82 Megapascal und die durchschnittliche Belastungsrate 37 Megapascal pro Millisekunde. Knorpelschäden wurden im kontralateralen, unverletzten Femurkondylus nicht beobachtet und waren hauptsächlich an der Impaktstelle lokalisiert.

Betroffene 16-wöchige mediale Femurkondylen (MFCs) wiesen im Vergleich zu den Kontroll-MFCs höhere OARSI-Werte auf. Darüber hinaus wiesen MFCs mit impaktiertem Knie auch höhere AARSI-Werte im Vergleich zu MTP, LTP und LFC auf. Im Gegensatz dazu wurden keine Unterschiede in den OARSI-Scores zwischen den MFC-, LTP-, MTP- und LFC-Kompartimenten des kontralateralen nicht retinierten Knies beobachtet.

Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den betroffenen und nicht betroffenen LFC-, MTP- und LTP-Fugenoberflächen. Gelenkknorpel aus impaktierten MFCs wiesen eine höhere Tunnelpositivität auf, was auf eine erhöhte Chondrozyten-Apoptose im Vergleich zu nicht betroffenen MFCs hindeutet. Am Ende des Eingriffs kann das Schmerzverhalten der Kaninchen verfolgt werden.

Nach der Studie wird die Entwicklung einer posttraumatischen Arthrose mit bildgebenden Verfahren, Histologie und anderen Methoden untersucht. Wir verwenden dieses Modell, um Therapeutika und Geräte zu testen, die darauf abzielen, posttraumatische Arthrose zu lindern. Das Modell könnte uns auch helfen, den Verlauf dieser Krankheit besser zu verstehen.