Fracture appareil Design et optimisation de protocoles pour les Fractures fermées-stabilisé chez les rongeurs

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la biologie osseuse, telles que les interventions favorisant la guérison des fractures. Le principal avantage de cette technique est qu’elle fournit une méthode simple pour dériver des paramètres afin de générer des fractures cohérentes. Pour localiser la région de la fracture, obtenir des radiographies du fémur ou du tibia du membre à fracturer sur un échantillon représentatif de cinq animaux euthanasiés.

Des images de Tibia sont montrées ici. Marquez l’emplacement souhaité de la fracture sur la radiographie du membre à fracturer. Mesurez de l’articulation tibiale calcanéenne jusqu’au niveau de la fracture marquée.

Calculez la longueur moyenne de fracture pour tous les échantillons d’essai. Sur le dispositif de fracture réglable, mesurez la distance entre la surface extérieure d’une enclume de support et le centre de l’impact de la guillotine. Soustrayez le centre de l’impact de la guillotine de la longueur de la fracture pour calculer la profondeur du gabarit de positionnement de la fracture, ou JD. Imprimez à la machine ou en 3D un canal en forme de U d’une hauteur et d’une largeur égales à l’enclume et d’une profondeur égale au JD. Positionnez l’échantillon dans l’appareil de fracture en position couchée pour les fractures du fémur ou en position couchée pour les fractures du tibia.

Appuyez le dos du pied contre l’extrémité du gabarit de positionnement de fracture. Appuyez manuellement sur la guillotine jusqu’à ce que le membre se fracture. Obtenez une radiographie du membre fracturé pour confirmer la taille du gabarit et l’emplacement de la fracture.

Pour déterminer la longueur de la broche, mesurez la longueur du membre du plateau tibial au niveau de la malléole postérieure pour les fractures du tibia. Pour déterminer la largeur de la goupille, mesurez le diamètre médullaire minimum dans le membre fracturé. Choisissez une aiguille d’un calibre à peu près équivalent au diamètre médullaire et d’une longueur supérieure à 1,5 fois la longueur de la goupille.

La taille approximative d’une épingle pour une souris C57 black six âgée de 14 semaines est de calibre 27, un pouce et quart, et de calibre 22, un pouce et demi pour le tibia et le fémur, respectivement. Imprimez à la machine ou en 3D une jauge d’une longueur égale à la longueur de la goupille moins la longueur de l’aiguille. Une extrémité doit avoir un surplomb pour reposer contre le moyeu de l’aiguille et l’autre doit indiquer où la goupille doit être coupée.

À l’aide d’une tondeuse électrique ou d’une crème dépilatoire, vous pouvez épiler les poils des jambes des échantillons d’essai sans fracture, du milieu du tibia au milieu du fémur, en exposant l’articulation du genou. Pour épingler le tibia, insérez l’aiguille par voie percutanée, latéralement au ligament rotulien. Rétractez le ligament rotulien médialement et alignez la pointe de l’aiguille sur l’axe du tibia.

À l’aide d’un mouvement d’alésage, percez doucement le plateau tibial et guidez l’aiguille dans la cavité médullaire. Ensuite, utilisez la jauge et alésez jusqu’à ce que l’aiguille exposée soit égale à la longueur de la jauge. Rétractez l’aiguille d’environ trois millimètres, afin de laisser suffisamment d’espace pour couper l’aiguille au niveau indiqué par la jauge.

Sertir 3 millimètres de l’extrémité distale de la goupille à l’aide d’un coupe-goupille, puis couper la goupille au niveau de la jauge. Synchronisez la goupille avec la surface articulaire à l’aide d’une tige d’un diamètre 1,5 fois plus grand que le diamètre de l’aiguille. Obtenez des radiographies pour confirmer que l’aiguille s’étend sur toute la longueur du canal médullaire du membre et ne dépasse pas de l’extrémité proximale ou distale.

Pour déterminer la profondeur de l’impact, mesurez le diamètre du cortex au niveau de la fracture souhaitée sur la radiographie. Positionnez un échantillon d’essai épinglé dans le dispositif de fracture à l’aide du gabarit de positionnement de fracture. Posez le vérin d’impact sur le membre non blessé.

Ne laissez pas le vérin tomber. L’os doit rester intact pendant cette étape d’optimisation. Appliquez suffisamment de force vers le bas sur le bélier pour comprimer les tissus mous, mais pas pour fracturer l’os.

Ajustez la profondeur de l’impact à 75 fois le diamètre cortical pour tenir compte des tissus mous. Réglez la hauteur de chute à deux centimètres. Positionnez le vérin dans sa position de départ en le connectant à l’électroaimant activé.

Positionnez un membre d’essai dans l’appareil de fracture. Appuyez le dos du pied contre le gabarit de positionnement de fracture. Appuyez brièvement sur la pédale pour libérer le vérin, puis réinitialisez-le à sa position de départ.

Faites une radiographie du membre d’essai inclus et vérifiez si vous présentez des signes de fracture. Cela peut être subtil lors de l’utilisation de faibles vitesses avec une profondeur d’impact contrôlée. Si aucune fracture n’est générée, augmentez la hauteur de chute de deux centimètres.

Si une fracture est générée, notez la hauteur de chute et multipliez-la par 1,1. Il s’agit de la nouvelle hauteur de chute. Utilisez la nouvelle hauteur de chute pour fracturer le membre d’essai suivant.

Poursuivez la procédure jusqu’à ce que tous les échantillons de l’essai soient fracturés. Enregistrez la hauteur de chute finale et tous les paramètres de l’optimisation. Notez l’âge, le sexe, le génotype et le poids de l’échantillon d’essai.

L’utilisation d’un dispositif de fracture réglable et de paramètres optimisés a considérablement amélioré la génération de fractures transversales simples. Le groupe de pré-optimisation n’a généré une simple fracture transversale que dans 27 échantillons sur 58, soit 46,55 % du temps. Alors que le groupe post-optimisation présentait des fractures transversales simples dans 98,28 % des cas.

Après son développement, cette technique a augmenté la rigueur et la reproductibilité des modèles animaux dans les études de génération de fractures. Après la procédure, d’autres techniques, telles que la micro-tomodensitométrie et l’histologie, peuvent être utilisées pour répondre à des questions supplémentaires sur la morphologie des fractures.