Un certain nombre d'études ont permis de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la réparation des tissus osseux 1-6. Les effets des conditions mécaniques sur la réparation osseuse tels que axiale, cisaillement et des mouvements interfragmentaires (MFI) ont été largement étudiés 7-15. Au cours des dernières années, de plus en plus d'études ont commencé à émerger décrivant l'influence de l'environnement mécanique sur la cicatrisation osseuse en utilisant une fracture, une ostéotomie et une grande perte de substance osseuse segmentaire dans des modèles in vivo. Par conséquent, les méthodes de fixation fiables sont nécessaires pour obtenir des résultats reproductibles et fiables étude.
L'environnement mécanique autour de la fracture de guérison est très importante car elle détermine la façon dont la fracture va guérir. Ainsi, le choix du dispositif de fixation est très important et doit être soigneusement choisie en fonction de la conception de l'étude, ainsi que d'autres facteurs tels que la taille de l'espace et du type de fracture. Les propriétés mécaniques du dispositif de fixation d'unre encore plus important lorsque l'on étudie la cicatrisation osseuse de grands défauts osseux pour établir une fixation qui ne fournit pas seulement une dimension de l'intervalle constant tout au long de la période d'essai de charge complète, mais également un environnement idéal pour la mécanique de l'os de la guérison. Les fixateurs externes sont couramment utilisés dans les fractures et les grands modèles expérimentaux de guérison des défauts osseux car elles ont un avantage sur d'autres dispositifs de fixation. Le principal avantage de fixateurs externes sont qu'ils permettent la modification de l'environnement mécanique au niveau du site du défaut in vivo sans une intervention secondaire qui peut être obtenue en changeant ou en ajustant la barre de la stabilité de l'appareil au cours de l'expérience, comme l' cicatrisation osseuse progresse. En outre, elle permet l'application de la stimulation mécanique locale spécifique pour améliorer la réparation de l'os, et fournit aussi la possibilité de mesurer la rigidité d'un tissu de cal in vivo. Néanmoins, les dispositifs ont aussi quelques inconvénientsqui comprennent: irritation des tissus mous, les infections et la broche rupture.
Malheureusement, ces implants ne sont pas disponibles «sur étagère» au moment de l'élaboration de l'implant, et les enquêteurs ont été contraints de concevoir sur mesure leurs propres fixateurs pour une utilisation prévue. Par conséquent, une contrainte de la recherche dans ce domaine est le manque de contrôle expérimental sur l'environnement mécanique locale dans un grand défaut segmentaire ainsi que ostéotomies car il guérit. Les caractéristiques mécaniques d'un fixateur externe sont définis par, et peuvent être modulées par un grand nombre de variables qui comprennent: la distance entre les broches, diamètre de la tige, Matériau de l'axe, le nombre de broches, fixateur longueur de la barre, numéro de barre de fixateur, matériau fixateur de la barre, l'épaisseur de la barre de fixateur et la distance entre la surface de l'os de la barre de fixateur (offset). Étonnamment, seulement un manque d'études pourrait être trouvée qui ont étudié les contributions mécaniques des composants individuelsde fixateurs ou des configurations de châssis entiers utilisés dans les études sur les rongeurs 16,18,28. Par exemple, les résultats d'une seule étude ont montré que l'un des principaux facteurs contribuant à la détermination de la rigidité totale de la construction de fixation a été dominée par la flexibilité des broches par rapport à leurs offset, diamètre et les propriétés des matériaux 28. Les résultats des études ci-dessus montrent clairement que la connaissance de l'environnement mécanique fournie par le dispositif de fixation est très important, mais, dans de nombreux cas n'est pas étudié en détail. Cet article présente l'implantation conception, les spécifications, et in vivo d'un fixateur externe qui résout ce problème. Ce fixateur permet également la modulation de l'environnement mécanique cicatrisation progresse, une propriété qui permet l'étude de la mécano-sensibilité de différentes étapes du processus de cicatrisation in vivo. En outre, ainsi que l'imposition d'une mécanique locale contrôlée et reproductibleal environnement, son accessibilité permet également pour la modulation de ce milieu à différents stades de la cicatrisation osseuse.
Le fixateur nous avons conçu a été basée sur la fixation externe, qui est largement utilisé pour la fixation des fractures 16-21 et les grands modèles de défauts dans les animaux de laboratoire 22-27. La différence entre notre fixateur externe et les autres modèles existants dans la littérature est que leur barre de stabilité est fixé avec des vis à avoir une mainmise de broches de Kirschner (K-fils). Ce type de conception nécessite des vis à resserrer toutes les deux semaines (parfois même hebdomadaire) pour s'assurer que la distance du décalage est maintenu que le chargement est appliqué par roulement de poids pour empêcher le relâchement de la barre de stabilité. Si tel relâchement se produit, il permet des conditions de chargement supplémentaires indésirables tels que angulaire, transversale et les mouvements de cisaillement de torsion à l'os de guérison (basé sur l'expérience personnelle, la communication avec researchers). Sachant cela, un fixateur externe a été conçu en tant que telle que, lorsque la rigidité du fixateur doit être changé, il serait obtenue en retirant des éléments de connexion reliés au module principal où les broches de montage sont noyés. L'expérience pilote in vivo a été réalisée avec le nouveau prototype de fixateur externe pour s'assurer qu'il remplit toutes les exigences proposées avant d'être fabriqué en grandes quantités.
L'objectif principal de cet article est de présenter une nouvelle méthode chirurgicale pour un fixateur externe utilisé pour les grands défauts osseux et ostéotomies chez le rat avec la possibilité de modifier la rigidité in vivo au cours du processus de guérison. Ce mode de fixation est appliquée in vivo sur le fémur de rat.