Un protocole sûr, efficace et économique pour l’insertion de vis vertébrales chez le lapin

Résumé

Cet article décrit un protocole étape par étape sûr, efficace et rentable pour la fixation par vis lombaire postérieure chez les lapins blancs de Nouvelle-Zélande, établissant une approche standardisée pour l’insertion de vis vertébrales dans ce modèle animal.

Résumé

La fixation par vis lombaire postérieure est la méthode chirurgicale la plus courante pour la hernie discale lombaire, mais les patients sont souvent confrontés à de multiples complications postopératoires. L’apparition d’un desserrage des rails de vis peut entraîner une défaillance de la fusion et même une extrusion de rail de vis potentiellement mortelle. Cependant, il y a actuellement un manque de modèles animaux ciblant spécifiquement les changements dans le rail de vis après la fixation de vis lombaires. Cette étude a mis au point une méthode d’insertion de vis vertébrales basée sur des lapins blancs de Nouvelle-Zélande, conçue pour minimiser le risque de pénétration postopératoire de la vis dans le canal rachidien, évitant ainsi les lésions de la moelle épinière. Dans ce protocole, le point d’intersection de la ligne horizontale entre le bord supérieur de l’apophyse transversale et la jonction du pédicule est recommandé comme point d’entrée. L’angle d’insertion doit être d’environ 45°-55° vers l’extérieur et de 20°-40° vers le bas. De plus, basée sur le placement des vis en vision directe et l’utilisation d’instruments commerciaux, cette méthode est plus simple et plus rentable par rapport aux techniques existantes de modélisation de grands animaux. Il fournit un modèle animal pour la recherche fondamentale ultérieure sur le desserrage des rails de vis et le microenvironnement entourant le rail de vis.

Introduction

La hernie discale lombaire (LDH) est une cause fréquente de douleurs chroniques au bas du dos et de douleurs irradiantes à la jambe, en particulier chez les personnes jeunes et d’âge moyen ^1,2,3. La condition résulte généralement d’une déchirure de l’anneau fibreux du disque intervertébral, entraînant la hernie du noyau pulpeux et la compression des racines nerveuses ^4,5. Alors que de nombreux patients bénéficient de traitements conservateurs tels que le repos et la modification du mode de vie, la thérapie médicamenteuse, la physiothérapie, les exercices de rééducation, le port d’une attelle et la thérapie de bloc nerveux ou d’injection épidurale⁶, la chirurgie est nécessaire pour d’autres, en particulier ceux qui présentent des symptômes graves ou une gestion conservatrice inefficace ^7,8,9.

La fixation par vis lombaire postérieure (PLF) est une procédure vertébrale standard, particulièrement adaptée aux patients souffrant d’instabilité vertébrale, de compression des racines nerveuses ou de modifications dégénératives³. Le desserrage des vis se produit lorsque la force de fixation entre les vis insérées et l’os est perdue, empêchant les vis de stabiliser les vertèbres^10,11. Le relâchement peut aller d’un léger mouvement à un détachement complet et est généralement associé à des symptômes récurrents, à une aggravation des maux de dos ou à une instabilité de la colonne vertébrale¹². Des études indiquent que le desserrage des vis se produit dans 5 à 20 % des cas de PLF¹⁰, en fonction de facteurs tels que le niveau technique de l’hôpital, l’âge du patient et les activités postopératoires. Les mécanismes spécifiques sous-jacents au desserrage des vis restent flous. À l’heure actuelle, les modèles animaux appropriés pour de telles études sont limités. Cette étude détaille le développement d’un protocole chirurgical pour la fixation de la vis lombaire postérieure chez les lapins blancs de Nouvelle-Zélande, qui pourrait fournir un modèle fondamental pour les recherches futures sur les mécanismes de desserrage des vis.

Dans la recherche fondamentale, la sélection de modèles animaux appropriés est cruciale pour déterminer la crédibilité et les résultats des études. Dans la recherche sur la dégénérescence discale lombaire, les souris et les rats ont une applicabilité limitée en raison de leurs disques intervertébraux relativement petits¹³. D’autres animaux, comme les chèvres, les porcs et les chiens, ont des limitations liées à l’anesthésie et manquent d’applicabilité générale¹⁴, en raison des coûts d’achat des animaux, de l’élevage et des installations d’élevage. Le lapin blanc de Nouvelle-Zélande, un animal de taille moyenne, est largement utilisé dans la recherche sur les disques en raison de ses vertèbres relativement grandes, de son espace opératoire suffisant et de sa simple anesthésie par injection dans les veines de l’oreille sans avoir besoin d’un ventilateur¹⁵. Compte tenu de ces facteurs, le lapin blanc de Nouvelle-Zélande est considéré comme un modèle idéal. Actuellement, il n’existe aucun modèle animal pour la PLF, de sorte qu’une méthode chirurgicale pour la chirurgie de la colonne lombaire du lapin a été développée sur la base de l’expérience antérieure.

Protocole

Le protocole d’expérimentation animale a été examiné et approuvé par le Comité d’éthique du bien-être et de l’éthique des animaux de laboratoire de l’Institut de médecine radiologique de l’Académie chinoise des sciences médicales (numéro d’éthique : IRM/2-IACUC-2404-005). Toutes les procédures de manipulation des animaux étaient conformes aux réglementations nationales pertinentes en matière de bien-être animal et d’éthique.

REMARQUE : Dans cette étude, des lapins blancs de Nouvelle-Zélande ont été utilisés pour des recherches expérimentales. Les lapins étaient de qualité commune, pesant environ 2,5 à 3,0 kg, âgés de 3 à 5 mois et femelles. Les lapins ont été logés dans une salle à lapins standardisée de qualité ordinaire.

1. Anesthésie

1. Désinfectez la salle d’opération avec une lumière ultraviolette pendant 30 minutes à l’aide d’une lampe ultraviolette.
2. Anesthésier le lapin en lui administrant 3 % de pentobarbital sodique (30 mg/kg) dans une solution saline stérile par la veine marginale de l’oreille.
   REMARQUE : Injectez les 2/3 de la solution sodique de pentobarbital à 3 % et observez la réponse pupillaire et le réflexe pupillaire du lapin. Assurez-vous que les pupilles se contractent et que le réflexe pupillaire s’affaiblit. S’il n’y a pas d’affaiblissement au bout de 5 min, pensez à injecter le 1/3 restant. Si le réflexe s’affaiblit, injecter 2 mL de solution saline à 0,9 %.

2. Intervention chirurgicale

1. Une fois que l’anesthésie est adéquate, observez le réflexe cornéen direct et assurez-vous que le réflexe cornéen est diminué, indiquant une anesthésie réussie. Positionnez le lapin en position couchée pour la préparation du site chirurgical. Avant l’opération, désinfectez le site d’incision du lapin à deux reprises avec de la teinture d’iode et placez un champ chirurgical stérile pendant la procédure (Figure 1A).
   REMARQUE : Assurez-vous que tous les instruments chirurgicaux sont stérilisés par autoclavage.
2. Faites une incision cutanée médiane de 5 cm dans la région lombaire (figure 1B) et coupez séquentiellement la peau et le fascia superficiel à l’aide d’un scalpel.
3. En utilisant l’extensibilité entre la peau et le tissu sous-cutané, séparez soigneusement et exposez complètement le tissu sous-cutané, révélant clairement la racine de l’apophyse épineuse Figure 1C).
4. À l’aide d’une pince hémostatique, disséquez brutalement l’apophyse transverse et le pédicule du segment chirurgical, en évitant les segments articulaires facettaires adjacents (Figure 1D). Utilisez un petit écarteur pour exposer complètement la zone chirurgicale (Figure 1E).
5. Identifiez le point d’entrée de l’aiguille à l’intersection de la ligne horizontale à partir du bord supérieur de l’apophyse transversale et de la jonction du pédicule (figure 1F). Percez un petit trou dans l’os cortical à un angle d’environ 45°-55° vers l’extérieur et de 20°-40° vers le bas à l’aide d’une perceuse chirurgicale (Figure 1G).
6. Insérez les vis pédiculaires (3,5 mm × 10,0 mm) une par une (Figure 1H).
7. Installez une bielle longitudinale de taille appropriée et serrez à l’aide d’une vis d’assemblage (Figure 1I à Figure 1J).
8. Vérifiez à nouveau que les vis sont solidement fixées à l’intérieur du corps vertébral et que la tige de fixation est correctement verrouillée. Vérifiez le positionnement de la fixation interne grâce à la visualisation directe peropératoire. Assurez-vous qu’il n’y a pas de saignement important, irriguez la zone chirurgicale avec une solution saline et effectuez une suture continue des muscles et du fascia à l’aide d’une suture résorbable 4-0.
9. Utilisez une suture 7-0 pour les sutures verticales intermittentes du matelas pour l’incision cutanée, suivie d’un antiseptique à base d’iode et d’une couverture avec de la gaze stérile, en le fixant en place. L’intervention chirurgicale est terminée (figure 1K).

3. Soins postopératoires

1. Une fois la conscience reprise, vérifiez la capacité motrice des membres postérieurs pour évaluer le succès de la chirurgie.
   REMARQUE : Confirmez qu’une fois que le lapin a repris conscience de l’anesthésie, sa fonction motrice des membres est intacte, il peut se déplacer normalement et il n’y a aucun signe d’hémiplégie ou de paraplégie.
2. Pendant les 3 premiers jours après la chirurgie, administrer quotidiennement 1,2 × 10⁶ U/kg de pénicilline par injection intramusculaire pour prévenir l’infection de la plaie.

4. Examen morphologique

1. À la fin de la semaine 12 après la chirurgie, induire une embolie gazeuse via la veine marginale de l’oreille pour euthanasier l’animal. Ensuite, utilisez une approche lombaire postérieure pour exposer les tissus mous paraspinaux et effectuez une discectomie lombaire. Après avoir prélevé les échantillons et confirmé le segment chirurgical, stockez-les temporairement dans du paraformaldéhyde à 4 % pour la fixation des tissus. Ensuite, effectuez des micro-tomodensitogrammes et des radiographies.
   1. Retirez les échantillons de la colonne vertébrale du paraformaldéhyde à 4 % et essuyez le liquide de fixation de surface. Ensuite, soumettez les échantillons à la scintigraphie Micro-CT. Réglez les paramètres de balayage comme suit : tension 60 kV, courant 200 μA et résolution 8 μm. Effectuer le post-traitement des régions d’intérêt (ROI) dans les fichiers numérisés à l’aide d’un logiciel spécialisé d’analyse et de visualisation d’images (voir Tableau des matériaux). Effectuez l’imagerie par rayons X en même temps que le balayage Micro-CT.

Résultats

Évaluation de la fonction motrice après le réveil
Immédiatement après que le lapin ait repris conscience après l’anesthésie, la fonction motrice de ses membres postérieurs a été évaluée. Il a été constaté que l’insertion du système de fixation par vis lombaire n’affectait pas la fonction motrice du lapin (voir la vidéo supplémentaire 1), indiquant que la moelle épinière n’avait pas été blessée pendant la procédure.

Micro-TDM et évaluation par rayons...

Discussion

La complication la plus grave de la fixation par vis lombaire postérieure (PLF) est le risque de lésion de la moelle épinière causée par la vis pénétrant dans le canal rachidien lors de l’insertion¹⁰. L’aspect le plus critique de cette méthode est l’exposition de l’apophyse transversale et du pédicule, ainsi que l’angle auquel les vis sont insérées. Le réglage de l’angle d’insertion peut empêcher la vis de pénétrer dans le canal rachidien et de provoquer des lésio...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
CTAn	BURKER		Utilisé dans l’anaylsis
Datviewer	BURKER		Utilisé dans l’anaylsis
Micro-CT	BURKER		Utilisé dans l’anaylsis
Pentobarbital de lapin de Nouvelle-Zélande	Tianjin Yuda Laboratory Animal Breeding Co., Ltd. Beijing Jiehui Biotechnology Co. MCE		Utilisé dans cette recherche
vis pédiculaires	Hebei Ruihe Medical Equipment Co., Ltd	532003510	utilisé dans l’intervention chirurgicale
pénicilline	MCE	HY-17591R	utilisé dans les soins postopératoires
Pentobarbital	Beijing Jiehui Biotechnology Co.		utilisé en anesthésie
Tiges	Hebei Ruihe Medical Equipment Co., Ltd	532003510	utilisé dans l’intervention chirurgicale
instruments chirurgicaux et sutures	Hebei Ruihe Medical Equipment Co., Ltd	532003510	utilisé dans l’intervention chirurgicale