Creación de fracturas rígidamente estabilizados para la evaluación de osificación intramembranosa, la distracción osteogénica, o la curación de los defectos críticos de tamaño

El objetivo general de este procedimiento es crear una tibia fijada externamente que se pueda utilizar para el análisis de la cicatrización de fracturas estabilizadas, la distracción, la osteogénesis y la curación de un defecto de brecha segmentaria. Primero, los anillos del fijador se colocan y se mantienen en su lugar insertando clavos de insectos estériles en la porción proximal y distal de la tibia, y luego aseguran los anillos a los clavos de insectos estériles. A continuación, se crea una fractura u osteotomía en la diáfisis media de la tibia En el paso final del procedimiento, se inserta la tercera varilla roscada para estabilizar completamente los anillos proximales y distales.

En última instancia, se pueden obtener resultados que muestran los mecanismos de cicatrización de fracturas, distracción, osteogénesis e injerto óseo a través de análisis radiológicos y moleculares. Los investigadores principales, la Dra. Diane, y Y Yuu y la becaria postdoctoral Dra. Chelsea Baney de la Universidad de California en San Francisco, Hospital General de San Francisco, demostrarán el procedimiento. Laboratorio de los Institutos de Traumatología Ortopédica para la regeneración esquelética Comience ensamblando el dispositivo de fijación externa diseñado a medida.

Los marcos de fijación están hechos de dos anillos de aluminio estabilizados por tres varillas roscadas de acero inoxidable, ocho tuercas hexagonales y 17 pernos a juego. Se necesitan dos anillos de aluminio por fractura para hacer que el anillo proximal atornille sin apretar cuatro tuercas hexagonales y pernos correspondientes en los orificios apropiados. Para hacer que el anillo distal se atornille nuevamente en cuatro tuercas y pernos sin apretar completamente, luego coloque dos de las varillas roscadas largas que estabilizarán el fijador al anillo distal en los orificios ubicados a las 12 y las seis en punto, y fíjelo con dos tuercas hexagonales.

Anestesiar a un ratón de la edad deseada en el sexo mediante una inyección intraperitoneal de ketamina y meine. Y confirme la anestesia completa mediante una prueba de pinzamiento de los dedos del pie. Después de eliminar el vello y lavar con un antiséptico, aplique lubricante para los ojos, luego coloque el mouse en una almohadilla térmica durante el resto del procedimiento.

Coloque el anillo proximal en la pierna con las tuercas hacia distalmente y mueva el anillo por encima de la articulación de la rodilla. Transfije la metáfisis proximal y distal de la tibia izquierda utilizando cuatro clavos estériles de 0,25 milímetros conectando los clavos a un taladro y perforándolos a través del hueso. Oriente los clavos perpendiculares al eje largo de la tibia y a 90 grados entre sí, dejando al menos 10 milímetros entre los clavos proximal y distal.

Asegure los clavos al anillo proximal, manteniendo la tibia colocada en el centro dentro del anillo de aluminio. Coloque el segundo anillo debajo de los clavos distales. Asegure las dos varillas al anillo proximal y luego asegure los pasadores al anillo con las tuercas hexagonales.

Al igual que antes, cree la fractura transversal mediante flexión de tres puntos con un dispositivo adecuado. Descansa la superficie lateral postal de la tibia a través de los bloques. Eleve el peso a una altura predeterminada a lo largo del brazo de caída y deje caer el peso para que entre en contacto con la cara anterolateral de la tibia.

Para producir la fractura contundente, confirme la fractura por rayos X. A continuación, fije la última varilla roscada de acero inoxidable a los anillos comenzando desde el extremo distal. Inserte la varilla y enrosque una tuerca en el anillo distal para asegurar la varilla.

Luego coloque otra tuerca en la varilla para que el anillo proximal se coloque en la parte superior. Asegúrese de que los dos anillos se mantengan a distancias iguales y no tensen los alfileres. Asegure el anillo proximal a las varillas con una tercera tuerca administre.

Agregue aamaz all para la anestesia inversa y buprenorfina para la analgesia y monitoree a los animales hasta que respondan y puedan caminar. A continuación, administre inyecciones subcutáneas de buprenorfina para la analgesia y, de nuevo, cuatro horas más tarde para la osteogénesis por distracción estándar. Con este modelo, coloque los fijadores en la tibia, cree una fractura y déjelos solos durante un período de latencia de cinco días.

Después de cinco días, realice la osteogénesis de distracción girando las tuercas de las varillas estabilizadoras. Un cuarto de vuelta cada día durante siete días. Los animales son monitoreados de cerca después de la operación para detectar la necesidad de analgesia adicional.

El puente óseo se observa a los 10 días, y la consolidación completa se observa a los 27 días después de la finalización de la distracción. Después de administrar la anestesia, eliminar el vello con un depilatorio y limpiar la piel con un antiséptico, aplique los fijadores como se ha descrito anteriormente. Coloque el ratón bajo el microscopio de disección para visualizar la tibia medial y luego haga una incisión de cinco a siete milímetros con una hoja número 10 en un bisturí.

Transecte suavemente y separe el músculo para exponer la diáfisis media de la tibia. Con la punta de unas tijeras, corte lentamente un segmento de tres milímetros de la tibia, teniendo cuidado de no desplazar el hueso con una gran fuerza mecánica. A continuación, retire los fragmentos óseos residuales con pinzas.

Después de examinar el sitio quirúrgico en busca de fragmentos óseos, reemplace el músculo alrededor de los extremos romos de la tibia. Cierre la incisión en la piel con dos o tres suturas de monofilamento de polietileno 6.0 y luego inserte la tercera varilla para estabilizar el fijador externo. Como se mostró anteriormente, la anestesia inversa administra analgésicos y continúa monitoreando el dolor de los animales.

Como se describió anteriormente, cuando se aplican correctamente, los fijadores externos proporcionan una estabilidad altamente rígida de la fractura tibial cerrada con una excelente reducción, como se muestra en esta radiografía tomada después de la fractura con los segmentos óseos bien alineados indicados por las fracturas de punta de flecha estabilizadas con este método, que sanan principalmente a través de la osificación intramembranosa que se muestra aquí con tinción tricroma, la fractura estabilizada muestra algo de hueso nuevo en el sitio de la fractura. Por el contrario, si la fractura no se estabiliza, se forma un gran callo de cartílago en el espacio de la fractura, y este es reemplazado por hueso a través del proceso de osificación endocondral después de su desarrollo. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la ortopedia exploraran los mecanismos de curación estable de fracturas en ratones.