Fractura de diseño de aparatos y optimización de protocolo para las fracturas cerradas-estabilizado en roedores

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la biología ósea, como qué intervenciones promueven la curación de las fracturas. La principal ventaja de esta técnica es que proporciona un método sencillo para derivar parámetros y generar fracturas consistentes. Para localizar la región de la fractura, se obtienen radiografías de la extremidad, fémur o tibia que se va a fracturar en una muestra representativa de cinco animales sacrificados.

Las imágenes de Tibia se muestran aquí. Marque la ubicación deseada de la fractura en la radiografía de la extremidad que se va a fracturar. Mida desde la articulación tibial calcánea hasta el nivel de la fractura marcada.

Calcule la longitud media de la fractura para todas las muestras de ensayo. En el dispositivo de fractura ajustable, mida la distancia desde la superficie exterior de un yunque de soporte hasta el centro del impacto de la guillotina. Reste el centro del impacto de la guillotina de la longitud de la fractura para calcular la profundidad de la plantilla de posicionamiento de fractura, o JD. Imprima a máquina o en 3D un canal en forma de U con una altura y anchura iguales al yunque y una profundidad igual a la JD. Coloque la muestra en el aparato de fractura en posición prona para fracturas de fémur o en posición supina para fracturas de tibia.

Presione el dorso del pie contra el extremo de la plantilla de posicionamiento de fractura. Presione manualmente la guillotina hasta que la extremidad se fracture. Obtener una radiografía de la extremidad fracturada para confirmar el tamaño de la plantilla y la ubicación de la fractura.

Para determinar la longitud del clavo, mida la longitud de la extremidad desde la meseta tibial hasta el nivel del maléolo posterior para las fracturas de tibia. Para determinar el ancho del pasador, mida el diámetro medular mínimo en la extremidad fracturada. Seleccione una aguja con un calibre aproximadamente equivalente al diámetro medular y una longitud superior a 1,5 veces la longitud del alfiler.

Un tamaño aproximado de pin para un ratón C57 black six de 14 semanas de edad es de calibre 27, una pulgada y cuarto, y calibre 22, una pulgada y media para la tibia y el fémur, respectivamente. Imprima a máquina o en 3D un calibre con una longitud igual a la longitud del alfiler menos la longitud de la aguja. Un extremo debe tener un saliente para apoyarse contra el cubo de la aguja y el otro debe indicar dónde se debe cortar el alfiler.

Use una maquinilla eléctrica o una crema depilatoria para eliminar el vello de las piernas de los especímenes de ensayo sin fractura desde la mitad de la tibia hasta la mitad del fémur, exponiendo la articulación de la rodilla. Para sujetar la tibia, inserte la aguja percutáneamente, lateral al ligamento rotuliano. Retraiga el ligamento rotuliano medialmente y alinee la punta de la aguja con el eje de la tibia.

Con un movimiento de escariado, rompa suavemente la meseta tibial y guíe la aguja por la cavidad medular. A continuación, use el calibre y la resma hasta que la aguja expuesta sea igual a la longitud del calibre. Retraiga la aguja aproximadamente tres milímetros, para dejar suficiente espacio para cortar la aguja al nivel indicado por el calibre.

Engarce 3 milímetros del extremo distal del pasador con un cortador de alfileres y luego corte el pasador al nivel del calibre. Sincronice el alfiler con la superficie articular utilizando una varilla con un diámetro 1,5 veces mayor que el diámetro de la aguja. Obtener radiografías para confirmar que la aguja se extiende a lo largo del canal medular de la extremidad y no sobresale del extremo proximal o distal.

Para determinar la profundidad del impacto, mida el diámetro de la corteza al nivel de la fractura deseada en la radiografía. Coloque una muestra de ensayo clavada en el dispositivo de fractura utilizando la plantilla de posicionamiento de fractura. Apoye el ariete de impacto en la extremidad no lesionada.

No permita que el ariete caiga. El hueso debe permanecer intacto durante este paso de optimización. Aplique suficiente fuerza hacia abajo sobre el carnero para comprimir el tejido blando, pero sin fracturar el hueso.

Ajuste la profundidad de impacto a 75 veces el diámetro cortical para tener en cuenta el tejido blando. Establezca la altura de caída en dos centímetros. Coloque el ariete en su posición inicial conectándolo al electroimán activado.

Coloque una extremidad de prueba en el aparato de fractura. Presione el dorso del pie contra la plantilla de posicionamiento de fracturas. Presione brevemente el interruptor de pie para liberar el ariete y luego retablécelo a su posición inicial.

Radiografiar la extremidad de prueba impactada e inspeccionar en busca de cualquier evidencia de fractura. Esto puede ser sutil cuando se utilizan velocidades bajas con una profundidad de impacto controlada. Si no se genera ninguna fractura, aumente la altura de caída en dos centímetros.

Si se genera una fractura, anote la altura de caída y multiplíquela por 1,1. Esta es la nueva altura de caída. Utilice la nueva altura de caída para fracturar la siguiente extremidad de prueba.

Continúe el procedimiento hasta que todas las muestras de ensayo estén fracturadas. Registre la altura de caída final y todos los parámetros de la optimización. Registre la edad, el sexo, el genotipo y el peso del espécimen del ensayo.

El uso de un dispositivo de fractura ajustable y parámetros optimizados mejoró significativamente la generación de fracturas transversales simples. El grupo de pre-optimización solo generó una fractura transversal simple en 27 de las 58 muestras, es decir, el 46,55% de las veces. Mientras que, el grupo post-optimización exhibió fracturas transversales simples el 98,28% de las veces.

Tras su desarrollo, esta técnica aumentó el rigor y la reproducibilidad de los modelos animales en los estudios de generación de fracturas. Después del procedimiento, se pueden utilizar otras técnicas, como la microtomografía computarizada y la histología, para responder preguntas adicionales sobre la morfología de la fractura.