Method Article

שבר מכשיר עיצוב ואופטימיזציה פרוטוקול עבור שברים סגורים מיוצב מכרסמים

DOI:

10.3791/58186

⸱

August 14th, 2018

 ,  ,  , 
1College of Osteopathic Medicine, Michigan State University, 2Department of Orthopaedic Surgery, University of Michigan Medical School, 3Lymann Briggs College, Michigan State University, 4College of Engineering, Michigan State University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המטרה של הפרוטוקול היא לייעל את הפרמטרים דור שבר להניב שברים עקבית. פרוטוקול זה חשבונות עבור הווריאציות גודל העצם, מורפולוגיה שעשויים להתקיים בין בעלי חיים. בנוסף, מתוארת מנגנון שבר חסכונית, מתכוונן.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הדור אמין של שברים מיוצב עקבי במודלים של בעלי חיים חיונית להבנת הביולוגיה של התחדשות העצם ולפיתוח הרפוי והתקנים. עם זאת, פגיעה זמין דגמי מוטרדים על ידי עקביות וכתוצאה מכך בעלי חיים מבוזבזים ואת המשאבים נתונים לא מושלם. כדי לטפל בבעיה הזאת של שבר הטרוגניות, מטרת השיטה המתוארת כאן היא למטב שבר דור פרמטרים ספציפיים כל בעל חיים, תשואות שבר עקבי מיקום ושם תבנית. פרוטוקול זה חשבונות עבור וריאציות של גודל העצם, מורפולוגיה יכולה להתקיים בין זנים עכבר, ניתן להתאים לייצר שברים עקבי מינים אחרים, כגון עכברים. בנוסף, מתוארת מנגנון שבר חסכונית, מתכוונן. לעומת טכניקות שבר מיוצב הנוכחי, אופטימיזציה הפרוטוקול לבין המנגנון שבר חדש מדגימים עקביות מוגברת מיוצב שבר דפוסי ובמקומות. שימוש מיטבי פרמטרים ספציפיים לסוג לדוגמה, העליות פרוטוקול המתואר הדיוק של טראומות המושרה, מזעור של הטרוגניות שבר בדרך כלל שנצפתה ונוהלי יצירת שבר סגור.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר על ריפוי השבר יש צורך לטפל בבעיה קלינית וכלכלית גדולה. בכל שנה מעל 12 מיליון שברים מטופלים ארצות הברית1, תמחיר 80 מיליארד דולר לכל השנה2. הסבירות זכר או נקבה סבל שבר ךלהמב הוא 25% ו-44%, בהתאמה-3. בעיות הקשורות שבר ריפוי צפויים לגדול עם מחלות רקע מוגבר כמו גילאי האוכלוסייה. כדי ללמוד לפתור בעיה זו, נדרשים דגמים חזקים של שבר הדור, מייצב. מכרסמים מודלים מתאימים באופן אידיאלי למטרה זו. הם מספקים הרלוונטיות הקלינית, יכול להיות שונה כדי כתובת תנאים מסוימים (קרי, מספר פציעות, שברים פתוח, סגור, איסכמי, נגוע). בנוסף שכפול בתרחישים קליניים, מודלים שבר בעלי חיים חשובים להבנת עצם ביולוגיה, המתפתח הרפוי והתקנים. עם זאת, ניסיונות ללמוד על ההבדלים בין התערבויות עשוי מסובך בגלל השונות שהוצגו על ידי דור שבר לא עקבי. לפיכך, יצירת שברים סגורים באופן עקבי הדירים במודלים של בעלי חיים הוא חיוני בתחום המחקר השלד והשרירים.

למרות כראוי השליטה על פוטנציאל הטרוגניות הנושא על-ידי הבטחת את הרקע הגנטי המתאים מין, גיל, תנאים סביבתיים, הייצור של פציעות הרלוונטית קלינית עצם עקבית הוא משתנה משמעותית להשפיע הפארמצבטית חייבים להיות מבוקרים. השוואות סטטיסטי באמצעות שברים לא עקבי מוטרדים עם רעש ניסיוני, השתנות גבוהה4; בנוסף, השתנות שבר יכול לגרום מיותרים בבעלי חיים למוות בשל הצורך להגדיל את גודל המדגם או בצורך לבצע המתת חסד חיות עם שברים המרוסק או malpositioned. מטרת השיטה המתוארת במסמך זה כדי למטב את הפרמטרים דור שבר הספציפיים לסוג מדגם, תשואות שבר עקבי מיקום ושם תבנית.

המודלים הנוכחיים של שבר דור נחלקים לשתי קטגוריות רחבות, כל אחד עם היתרונות והחסרונות שלהם. מודלים פתוח-שבר (osteotomy) לעבור ניתוח כדי לחשוף את העצם, אחרי אשר שבר הנגרמת על ידי חיתוך העצם או היחלשות זה ולאחר מכן באופן ידני לשבור אותו5,6,7,8. היתרונות של שיטה זו הם פריט חזותי ישיר האתר שבר ו עקבית יותר שבר מיקום התבנית. אולם, הרלוונטיות פיזיולוגיים וקלינית של הגישה ואת מנגנון הפגיעה היא מוגבלת. בנוסף, שיטות פתוח של שבר הדור לדרוש הגישה כירורגי עם סגירת מעגל עם תקופות ממושכות שבמהלכו המכרסמים חשופים לסיכון מוגבר של זיהום.

טכניקות סגור כתובת הרבה המגבלות של הטכניקה פתוחה. טכניקות סגור לייצר שברים באמצעות של טראומה קהה חיצוני אשר גורמת לפגיעה העצם ואת הרקמות הסובבות, יותר דומים לאלה לראות פציעות קליניים אנושי. השיטה הנפוצה ביותר תוארה על-ידי Bonnarens איינהורן ב 19849. הם תיארו גיליוטינה משוקלל בשימוש כדי להקנות את פגיעת לשבור את העצם מבלי לגרום כל פצעי העור החיצוני. שיטה זו אומצה באופן נרחב כדי לחקור את השפעת הגנטיקה10,11, טיפול תרופתי12,13,14,15, מכניקה16, 17, ופיזיולוגיה18,19,20 על עצם לריפוי עכברים וחולדות. היתרון של שיטות סגור הוא שברים רלוונטי מבחינה פיזיולוגית, ניסיוני הפארמצבטית ואת הקשיחות מוגבלים על ידי שבר הטרוגניות. הדור לא עקבי שבר התוצאה הבחנה בין קבוצה מוגבלת, דגימות אבוד, גידול חיות צריך להשיג את מובהקות סטטיסטית.

שליטה ההשתנות ב שבר דור וייצוב חיוני כדי להפיק תוצאות משמעותיות. ללימוד כראוי הביולוגיה של תיקון שבר, דרושה דוגמנית שבר פשוט אך חזקים. המודל אמור להיות לתרגום למינים מכרסמים, סוגי בון (עצם הירך או tibiae, למשל), ועל -פני רקע גנטי העכבר משתנה, המושרה מוטציות. יתר על כן, ההליך אידיאלי צריך להיות פשוט טכנית ומפיקים תוצאות עקביות. אל כתובת שבר הטרוגניות, השיטה המתוארים בזאת היא הבנייה של התקן שבר ומבוקרות היטב יכול לשמש לאחר מכן כדי למטב את הפרמטרים ולהפיק שברים סגורים באופן עקבי ללא קשר לגיל, מין או גנוטיפ.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה פותחה כדי להבטיח כי בעלי חיים שאינם רגילים ללא צורך, הם חסכו כל כאב ומצוקה; שיעמדו כל חוקי הפדרלי, המדינה, מקומי, מוסדיים הרלוונטיים והנחיות המסדירים מחקר בבעלי חיים. הפרוטוקול פותחה תחת הדרכתו של מעבדה לכלל האוניברסיטה בעלי חיים תוכנית לרפואה בבימויו של וטרינרים התמחה ברפואת חיות מעבדה. הפרוטוקול נבדקו ואושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC).

1. בניית מגדל שבר

הערה: כל החלקים מוצגים באזור ' חומרים ' (טבלה של חומרים). שרטוטים טכניים מפורט ניתנים עבור החלקים במכונה והודפס על-ידי תלת-ממד משלים דמויות 1 -12. שרטוטים טכניים הרכבת המשנה של הירוק כוללים פרטים תופסן עבור כל חלקי הנטען (משלים המספרים 1, 2, 7, ו -9).

  1. הרכבת המשנה של תמיכה הירוק
    הערה: עבור ציור טכני של הרכבת משנה התמיכה, ראה איור 1 משלים.
    1. לצרף את קרן תמיכה - סעיף הלסת אל נקודת האמצע של קרן תמיכה - סעיף אופקי.
    2. לצרף את קרן תמיכה - 1 אנכי המשטח העליון של קרן תמיכה - סעיף הלסת, 2 במ- קרן תמיכה - סעיף אופקי.
    3. לצרף את קרן תמיכה - 2 אנכי המשטח העליון של קרן תמיכה - סעיף אופקי אל נקודת האמצע (7 ב מהסוף).
    4. לצרף את הקורה, תמיכה - צלחת הר עד הסוף של קרן תמיכה - 1 אנכי וגם קרן תמיכה - 2 אנכי. בסוף התמיכה צלחת צריך להיות מיושר עם גב קרן תמיכה - 2 אנכי.
  2. הרכבת המשנה של Ram הירוק
    הערה: לקבלת ציור טכני של הרכבת משנה זיכרון ram, ראה איור משלים 2.
    1. מכונת את בלוק לעצור , מדריך בלוק (משלים איור 3); רוד Ram (משלים איור 4); יישור בורג (משלים איור 5); את הצלחת הרכבה (משלים איור 6).
    2. לצרף את צלחת הרכבה קרן תמיכה - הר צלחת של הרכבת משנה התמיכה.
    3. לפי הסדר הבא, להחליק את הראשונה הנושאת שרוול ליניארית; מדריך בלוק; השנייה הנושאת שרוול ליניארית; את בלוק לעצור ב- Ram רוד. לצרף המדריכים וחוסם צלחת הרכבה.
    4. לצרף שלוש ביצים ⅜-אין לחלק Ram רודמשורשרות. אחד צריך להיות מיושר עם הקצה של המוט לעסוק עם האלקטרומגנט. השניים האחרים ישמש כדי להתאים את עומק השבר.
    5. יישר בחורשה ב Ram רוד , פנים קדימה, הכנס את היישור בורג לתוך החור משורשרת של מדריך בלוק.
  3. הרכבת המשנה של מגנט הירוק
    הערה: עבור ציור טכני של הרכבת משנה מגנט, ראה איור 7 משלים.
    1. הלחמה האלקטרומגנט שמוביל החוט (קוטביות אינו גורם לניתוח אלקטרומגנט). לאפשר מספיק אורך להגיע אל הרצפה, היכן ימוקמו המכשיר שבר. שימוש zip קשרים או צורה אחרת של הקובץ המצורף להדגיש להקל על החוט.
    2. מפשיטים אספקת החשמלשל הקצה וחבר אותו דוושת. לבסוף, לחבר את החוט דוושת בתצורת "כבוי" (בדרך כלל פתוח). בדיקת המעגל כדי להבטיח האלקטרומגנט מופעל כאשר מפסק רגל ולא נלחץ. . זה יחזיק את ה-ram לפני השבר.
    3. הדפס את הר מגנט (דמויות משלים 8A ו- 8 ב') באמצעות מתקן הייצור מוספים, או מכונת החלק מאלומיניום.
    4. לצרף את האלקטרומגנט הר מגנט.
    5. לצרף 2 פינת בסוגריים קרן תמיכה - מגנט.
    6. לפי הסדר הבא, לשרשר את רוד מגנט דרך העליונה סוגר פינה ולהוסיף ביצה ¼-אין אחת; מגנט הר; אגוזים ¼-אין שני; והחלק התחתון סוגר פינה. המאבטחים את מכלול עם שני ב- ¼ אגוזים בכל קצה.
  4. הרכבה מלאה
    הערה: לקבלת ציור טכני של מכלול שלם, ראה איור משלים 9.
    1. לצרף את הרכבת המשנה של מגנט הירוק המשטח העליון של קרן, תמיכה - הר צלחת.
    2. התאם את היישור של קרן תמיכה - מגנט כך העוסק המגנט עם רוד, זיכרון Ram.
      הערה: אם המוט אינה משחררת בעת לחיצה על דוושת רגל, להקטין איזור המגע בין האלקטרומגנט את המוט על-ידי הזזת את קרן תמיכה - מגנט.
    3. מכונת את המרובעים רגל הלסת (משלים איור 10).
    4. לצרף שני המרובעים הרגל הלסת קרן תמיכה - סעיף הלסת. כאשר ירד, הקצה של ram צריך להיות במרחק שווה מ בכל לסת.
    5. מקם את פלטפורמת שבר (דמויות משלים 11 א ואת 11B) מעל הלסתות.
    6. להדפיס את פאזל מיקום השבר (דמויות משלים 12A ו- 12B) ולא ג'יג מד ה-Pin (דמויות משלים 13A ו 13 ב') באמצעות מתקן הייצור מוספים, או מכונת חלקים מאלומיניום.
      הערה: ממדי שבלונות יחושב בשלבים אופטימיזציה מפורט בשלב 2.
    7. לצרף את פאזל מיקום שבר פלטפורמת שבר.
    8. לאשר כי עומק ההשפעה ניתן לכוונן באמצעות האומים לעצור שני על מוט Ram.
    9. ודא כי ניתן להתאים את המהירות של ההשפעה על-ידי הזזת את הר מגנט למעלה ולמטה.
    10. ודא כי ניתן להתאים את הרוחב של השבר על ידי הזזת הלסת רגל מרובעים קרוב יותר או רחוק יותר Ram רוד.

2. שבר אופטימיזציה

  1. מיקום השבר
    1. להשיג צילומי רנטגן של האיבר (עצם הירך או טיביה) שבורות במדגם מייצג של 5 חיות לאללה.
      הערה: המדגם צריך להתאים את דגימות, אשר בהם ישתמשו בפרוטוקול הניסוי, בהתבסס על גיל, גנוטיפ, סקס. גם אם הפרוטוקול האחרון מתקשר עבור האיבר שבר אחד בלבד, שני הגפיים לדוגמה ישמש.
    2. מקם את האיבר וצורניים על הקורה רנטגן לרכוש true-לרוחב ותצוגת הקדמי/אחוריים עד העצם. למקם אובייקט של ממד ידוע על המטוס הדמיה כדי לספק מידה לצורך ניתוח.
    3. הערה: אם עצמות הירך הדמיה, להבטיח את האיבר נמצא בשליפה מלאה, איפה עצם הירך באותו מישור צירית כמו עצם השוקה.
    4. לסמן את הרצוי למיקום השבר-radiograph של האיבר להיות סדוק (איור 1א' - קו מקווקו). למדוד משותף calcaneal-tibial לרמה של השבר מסומן (איור 1א'). לחשב את אורך שבר רשע (FL) עבור כל דגימות למשפט. מדוד החריץ intercondylar עבור שברים בעצם הירך.
  2. מיצוב-שבר ג'יג
    1. למדוד את המרחק מפני השטח החיצוני של סדן תמיכה אחת למרכז של ההשפעה גיליוטינה (CGI) (איור 2). להחסיר CGI מ FL, שמתואר בשלב 2.1.4, כדי לחשב את עומק ג'יג מיצוב-שבר (JD). מכונת או 3D-הדפסה ערוץ בצורת U עם גובה ורוחב שווה ל הסדן, ועומק שווה ג'יי-די (איור 3א). ציור טכני מדגם עם קובץ ה-CAD כלולים דמויות משלים 12A ו- 12B.
      הערה: כאשר האיבר נמצא במחלקה ג ' יג, dorsum של כף הרגל צריכה לשקר מפני השטח ביותר ההשפעה הגיליוטינה. לשנות את הערוץ בצורת U אם אישור נוסף נדרש עבור האיבר.
    2. מקם את הדגימה במנגנון שבר במצב שכיבה על עצם הירך שברים או במצב פרקדן על שוקה שברים (איור 4). הקש את dorsum של כף הרגל נגד בסוף החגיגה מיצוב-שבר. באופן ידני לדכא את הגיליוטינה עד השברים האיבר. לקבל את radiograph של האיבר שבורה כדי לאשר ג'יג גודל ותשבור המיקום (איור 2B).
    3. להגדיל את ג'יי. די אם המיקום שבר דיסטלי גם על העצם, או להקטין את ג'יי. די אם מיקום השבר הוא מקורב מדי על העצם.
  3. ייצוב של הפרמטרים pin
    1. Pin אורך: באמצעות את צילומי שהושג בשלב 2.1, למדוד את אורך האיבר (LL) של השוקה לרמה של malleolus האחורי של שוקה שברים, או את החריץ intercondylar הירך עבור שברים בעצם הירך. להכפיל את אורך עצם 0.9 כדי לחשב את אורך pin (PL) (דמויות 1A ו- 3B).
    2. להפיל את רוחב: באמצעות את צילומי שהושג בשלב 2.1, למדוד בקוטר מדולרי מינימלי (MD) של האיבר סדוקה (איור 1א'). בחר מחט עם לאמוד כ המקביל לקוטר מדולרי, אורך יותר מ- 1.5 x PL.
      הערה: גודל פין משוער של עכבר C57BL/6J בת שבוע 14 זה 22 גרם, 1½ ב ו- G 27, 1¼ של עצם הירך, שוקה, בהתאמה.
  4. מספר הזיהוי האישי שלך גזירה מד
    1. 2.4.1. מכונה או 3D-הדפסה לאמוד באורך שווה ל- PL מינוס אורך המחט (אפקטים ממוחשבים) (איור 3B; משלימים דמויות 13A ו- 13 ב'). קצה אחד צריך להיות לנוח נגד ה-hub של המחט, השני צריך להצביע היכן צריך להיות חתוך את ה-pin. ציור טכני מדגם עם קובץ ה-CAD כלולים דמויות משלים 13A ו- 13 ב'.
  5. לשדי pin שבר מייצב
    1. באמצעות דגימות משפט ללא שברים מהשלב 2.1, להסיר שיער עם קוצץ חשמלי או קרם depilatory שוקה אמצע עד אמצע הירך, לחשוף את הברך.
    2. שוקה הצמדה: את המחט percutaneously לרוחב רצועה ברך. . משכי רצועה ברך medially, יישר את קצה המחט אל הציר של עצם השוקה. באמצעות תנועה reaming, בעדינות הפרה של השוקה ונדריך את המחט למטה חלל מדולרי.
    3. עצם הירך הצמדה: את המחט percutaneously לרוחב רצועה ברך. . משכי רצועה ברך medially, יישר את קצה המחט אל הציר של עצם הירך בתוך החריץ intercondylar. באמצעות תנועה reaming, בעדינות מעל פני השטח במפרק של החריץ intercondylar ונדריך את המחט למטה חלל מדולרי.
    4. באמצעות מד מיוצרים בשלב 2.4, לחורר עד המחט חשוף היא שווה לאורך מד. . משכי את המחט כדי לספק מספיק מקום (~ 3 מ מ) לחתוך את המחט ברמת שצוין על-ידי מד.
      הערה: הקפד אוחזת בקצה (פלסטיק) הפרוקסימלית של המחט בעת חיתוך, אז היא אינה הופכת במטרתו מסוכנים.
    5. Crimp 0.3 מ מ בקצה הדיסטלי של ה-pin שימוש בחותך pin ולאחר מכן לחתוך את ה-pin ברמה של מד. להטביע את ה-pin השטח מפרקיות באמצעות מוט בקוטר 1.5 x גדול יותר מקוטר המחט.
      הערה: לחיצה מונעת סיבוב של המחט, ההעברה על ידי הגברת הקשר מחט-עצם.
    6. להשיג צילומי רנטגן כדי לאשר המחט משתרע לאורך התעלה מדולרי של האיבר, לא לבלוט מהקצה צינתור או דיסטלי (איור 1C).
  6. עומק ההשפעה
    1. באמצעות את צילומי שהושג בשלב 2.1, למדוד את הקוטר של קליפת ברמה של השבר הרצוי (איור 1א'). לחשב הקוטר קורטיקלית רשע (CD) עבור כל דגימות למשפט.
    2. הצב דוגמא למשפט מוצמדים מהשלב 2.5 במכשיר שבר עם החגיגה שבר-מיצוב מיוצרים בשלב 2.2. הנח את השפעת ה-ram על האיבר שציווית.
      הערה: אל תאפשר את ה-ram לרדת; העצם ישאר במהלך שלב זה אופטימיזציה.
    3. הפעלת כוח מספיק כלפי מטה ב- ram כדי לדחוס רקמה רכה, אבל לא שבר העצם. להתאים את עומק ההשפעה (ID) 0.75 x CD (איור 2).
      הערה: עומק ההשפעה האידיאלי הוא 0.5 x CD כאשר שבירה עצם ללא כל רקמות רכות. באמצעות חשבונות 0.75 עבור הדחיסה ברקמות הרכות נוספים.
  7. רוחב סדן
    1. הגדר את רוחב סדן (או) 0.4 ס"מ עבור העכבר השוקה או עצם הירך (איור 2).
      הערה: רוחב רחב יותר מומלצת דגימות גדולות כגון חולדות.
  8. משקל זיכרון Ram
    1. משקל מינימלי של 250 גרם מומלצת דגימות מאתר.
      הערה: משקל נוסף יכול להיות משורשרות ל- ram גדולה יותר דגימות (איור 2).
  9. מהירות פגיעה
    1. קבע את גובה טיפה (DH) 2 ס מ (איור 2). מקם את ה-ram למיקומו ההתחלתי על ידי חיבורו האלקטרומגנט מופעל.
    2. הצב איבר המשפט במנגנון שבר. הקש את dorsum של כף הרגל נגד רוסמ שבר-מיצוב מיוצרים בשלב 2.2. בקצרה לדכא את footswitch כדי לשחרר את ה-ram ולאיפוס ואז זה למיקומו ההתחלתי.
    3. Radiograph את האיבר הניסיון מיותרות. לנתח את האיבר סימנים לקיום שבר (איור 1D).
      הערה: אפשרות זו עדין בעת שימוש במהירויות נמוכות עם עומק ההשפעה מבוקרת.
    4. אם אין שבר נוצר, חזור על שלבים 2.9.1 - 2.9.3 והגדל את גובה טיפה על ידי 2 ס מ.
    5. אם נוצר שבר, שיא הגובה טיפה, הכפל אותה ב- 1.1. זוהי חדש DH.
    6. שימוש של DH מהשלב 2.9.5, שבר את האיבר למשפט הבא.
    7. אם אין שבר נוצר, חזור על שלבים 2.9.1 - 2.9.6 והגדל את גובה טיפה על ידי 2 ס מ.
    8. אם שבר שנוצר, חזור על השלבים 2.9.6 - משמשים 2.9.7 עד כל בדיקת הדגימות. להקליט את הסופי DH ו כל הפרמטרים (חליל, CGI, ג'יי. די, PL, MD, PS, אפקטים ממוחשבים, תקליטור, מזהה, אוו RW) מאופטימיזציה. שיא של דגימות הניסיון גיל, מין, גנוטיפ, ומשקל.

3. סגור מיוצב שבר דור

  1. הגדרת
    1. לעקר את כל הציוד, מכשירים דרך החיטוי, טבילה חמה חרוז או המקביל.
    2. למקם אלמנט חימום על השולחן כירורגי ולהגדיר אותו טמפרטורה אופטימלית. מכסים את הרכיב בעל תלוי כירורגי. להכין 3 x 32 של מאסו כירורגי בעיגול 0.75-אין לגזור באמצע.
    3. לאשר את ההתאמה של המגדל שבר בעבר בכל ניסוי (איור 2). להגדיר את מזהה, או, RWולאחר DH לערכים נגזר פרוטוקול אופטימיזציה ספציפי אל מין, גיל, גנוטיפ עבור הדגימה שילמדו.
    4. שוקל ולהקליט את המשקל של החיה.
  2. ניתוח
    1. שלמאחה לסמם את העכבר באמצעות הרדמה נשימתית (איזופלוריין: 4-5% עבור אינדוקציה; 1-2% עבור תחזוקה) או אחר הוקמה מעבדה הרדמה פרוטוקול. קצב הנשימה צריך להיות 55-100 נשימות לדקה. החיה לא צריך להיות מגיבים קמצוץ הינד-האיבר הבוהן.
    2. לנהל את המנה הראשונה של הבופרנורפין נגד כאבים לאחר הניתוח (0.1 מ"ג/ק"ג subcutaneously).
    3. החל שימון עינית כדי למנוע ייבוש הקרנית.
    4. להסיר השיער של החיה עם קוצץ חשמלי שוקה אמצע עד אמצע הירך, לחשוף את הברך. ניקוי האתר של שיער עודף באמצעות הקלטת לובשת. להכין אתר מוצמד עם מקלון רטוב לחלח עם 70% EtOH. חזור על במידת הצורך להסיר את כל השיער מאזור החתך.
    5. להכין, לנקות את האזור ההצמדה עם מטליות חלופית של povidone יוד ו- 70% EtOH. השתמש בשתי סדרות ספוגית חלופיים כדי להבטיח עקרות.
    6. תלוי ממוקם מכן סביב האתר כירורגית אחרי העור יש כבר מחוטא כראוי.
    7. להצמיד את האיבר שבורות באמצעות פרוטוקול שמתואר בשלב 2.5. רוכשים את צילומי רנטגן כדי לאשר ה-pin מרחיב את אורך התעלה מדולרי אבל לא לבלוט מהקצה צינתור או דיסטלי.
    8. להפעיל את האלקטרומגנט וחבר ram ההשפעה כדי למקמו המיקום ההתחלתי.
    9. מקם את הדגימה במנגנון שבר על-ידי הצבתו במצב של שכיבה על עצם הירך שברים או במצב פרקדן על שוקה שברים. האיבר מוצמדים יוצב לרוחב סדנים, רוסמ מיצוב-שבר עם dorsum של כף הרגל שמופנה החיצוני של החגיגה.
    10. בעת הקשה על כף הרגל ביד אחת ולהבטיח שרק את האיבר נמצא ההשפעה רם אזור המטרה, בקצרה לדכא את footswitch כדי לשחרר את ה-ram. להחליף את ה-ram בנקודת ההתחלה.
    11. לרכוש צילומי ואשר סוג והמיקום שבר.
  3. ניהול לאחר הניתוח
    1. לפקח על החיה בכל 15 דקות במהלך ההתאוששות שלה מן ההרדמה עד החיה הוא בהכרה, באפשרותך לשמור על recumbency בחזה ובצלעות, היא אמבולטורי. אשר שהחיה היא היכולת ambulate במשך 72-h.
    2. בית החיה בנפרד עד זה שיחזר לחלוטין.
    3. לשמור על שיכוך כאבים במשך 48-h עם הבופרנורפין (0.1 מ"ג/ק"ג subcutaneously) מנוהל כל 12 שעות.
    4. לפקח ולתעד את מצב בריאותו של בעל החיים מדי יום 7-10 ד' או עד המתת חסד.
  4. שבר שלאחר ניתוח
    1. למדוד חליל, PL, CD, MD, ואת תבנית השבר. להקליט את המידות בקובץ בסיס נתונים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הגיליוטינה השתמשת בעבר במעבדה שלנו פותחה בשנת 2004, היה מבוסס על מודלים בהוצאת איינהורן21. העיצוב לא התירה התאמות כדי שלמאחה חשבון על כל ההבדלים עצם מורפולוגיה, לא אפשרו מיצוב לשחזור של האיבר. יתר על כן, המנגנון הקודם צורך בשני אנשים. כדי להפעיל את זה. לכן, אנחנו, הנדסה לאחור, נבנה ועוצב מנגנון שבר חדש. מטרת העיצוב המרכזי היה אפשרות התאמת אמינות גבוהה עומק השבר כוח ההשפעה, 3 נקודות מגע, מיצוב בעלי חיים. העיצוב מבוסס על מנגנון שבר שתואר על ידי Marturano בשנת 2008

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול אופטימיזציה ו דור זה שבר מספק חוקרים שיטה יעילה לגזור על שבר פרמטרים ולבצע פרוצדורה פולשנית, אשר מייצרת מדויק, הדיר, רוחבי שברים. בנוסף, פרוטוקול זה מבססת ערכה משותפת של שבר דור פרמטרים, אשר מקדמת את שיטת עקביות בקרב החוקרים. פרמטרים אלה תאפשר יצירת מסד נתונים של שבר נפוצות כדי לקבוע את הסטנדרטים שבר בהתבסס על מגוון פרמטרים (למשל, גיל, מין, מגדר, גנוטיפ). לאופטימיזציה של שבר משתנים מקטין באופן משמעותי הדגימה הטרוגניות - להפחית את כמות זמן מבוזבז, משאבים לאיבוד ונתונים לא שמיש.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר דיווח בפרסום זה נתמך על ידי המכון הלאומי של דלקת מפרקים השלד והשרירים ומספר מחלות עור של מכוני הבריאות הלאומיים תחת פרס F30AR071201 ו- R01AR066028.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
<תת>מכלול תמיכה חזקאיור 1 משלימה
, תמיכה - חתך לסת 80/201003 x 9.00w/ #7042 ב-A, C, בקורת קצה
שמאלית, תמיכה - חתך אופקי80/201002 x 14.00
קורה, תמיכה - אנכית 180/201050 x 10.50 w/ #7042 ב-A בקצה השמאלי וב-A בקצה הימני
קרן, תמיכה - אנכית 280/201010 x 10.50 w/ #7042 ב-D, B בקצה השמאלי וב-A בקצה הימני
קורה, תמיכה - צלחת הרכבה80/201030 x 8.00 w/ #7036 בקצה שמאל
קרן, תמיכה - מגנט80/201010 x 13.50 w/ #7042 ב-A, C, בקצה הימני
עוגנים (3)80/203392
עוגן כפול (3)80/203091
מכלול בורג (6)80/2033861/4-20 x 3/8 אינץ'
בורג כובע שקע ראש כפתור (6)80/2036041/4-20 x 3/4 אינץ'
<חזק>איל תת-מכלולמשלים איור 2
בלוק, עצורבלוק משלים
מדריךמותאם אישיתאיור 3
מוט, ראםמשלים מותאם אישיתאיור 4
בורג יישורמשלים מותאם אישיתאיור 5
צלחת, הרכבהמותאמת אישיתמשלימה איור 6
מיסב שרוול ליניארי (2)מקמאסטר-קאר8649T2
אום משושה (3)McMaster-Carr92673A1253/8-16 UNC
בורג מכסה שקע (8)McMaster-Carr92196A1084/40 x 3/8 אינץ'
בורג מכסה שקע (6)McMaster-Carr92196A0324/40 x 1 1/8 אינץ'
בורג מכסה שקע (1)McMaster-Carr92196A267 10/32 3/8 אינץ'
<חזק>תת-מכלול מגנטמשלים איור 7
הר, מגנטמשלים מותאם אישיתאיור 8
ספק כוחמקמאסטר-קאר70235K23
מתג רגלמקמאסטר-קאר7376k2
אלקטרומגנטמקמאסטר-קאר5698k111
חוט - 10 רגלמקמאסטר-קאר9936k12
מוט, מגנטמקמאסטר-קאר95412A5661/4 אינץ' מוט הברגה x 7 אינץ'
תושבת פינתית (6)80/204108
בורג כובע שקע (1)מקמאסטר-קאר92196A70510/32 1 1/4 אינץ'
אגוז משושה (4)מקמאסטר-קאר92673A1131/4-20 UNC
<חזק>הרכבה שלמה< / חזק >משלים איור 9
סוגר , לסת רגליים (2)מותאמת אישיתאיור 10
, שברמותאם אישיתאיור 11
ג'יג, מיקום שברמותאם אישיתאיור משלים 12
<חזק>אחר
חותך פיניםציוד וציוד רפואי150S
מחטיםסיגמאZ192430, Z192376 23 גרם x 1.5 אינץ' - עצם הירך של העכבר, 27 גרם x 1.25 אינץ' - שוק העכבר
קרן מותאם אישית איור 3, משלים פלטפורמה משלימה

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. BMUS: The Burden of Musculoskeletal Diseases in the United States. , Available from: http://www.boneandjointburden.org/ (2014).
  2. Corso, P., Finkelstein, E., Miller, T., Fiebelkorn, I., Zaloshnja, E. Incidence and lifetime costs of injuries in the United States. Injury Prevention. 12 (4), 212-218 (2006).
  3. Nguyen, N. D., Ahlborg, H. G., Center, J. R., Eisman, J. A., Nguyen, T. V. Residual lifetime risk of fractures in women and men. Journal of Bone and Mineral Research: The Official Journal of the American Society for Bone and Mineral Research. 22 (6), 781-788 (2007).
  4. Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. Journal of Orthopaedic Research: Official Publication of the Orthopaedic Research Society. 20 (5), 1091-1098 (2002).
  5. Cheung, K. M. C., Kaluarachi, K., Andrew, G., Lu, W., Chan, D., Cheah, K. S. E. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of Orthopaedic Research. 21 (4), 685-690 (2003).
  6. Connolly, C. K., et al. A reliable externally fixated murine femoral fracture model that accounts for variation in movement between animals. Journal of Orthopaedic Research. 21 (5), 843-849 (2003).
  7. Histing, T., et al. An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model. Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).
  8. Gröngröft, I., et al. Fixation compliance in a mouse osteotomy model induces two different processes of bone healing but does not lead to delayed union. Journal of Biomechanics. 42 (13), 2089-2096 (2009).
  9. Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).
  10. Huang, C., et al. The spatiotemporal role of COX-2 in osteogenic and chondrogenic differentiation of periosteum-derived mesenchymal progenitors in fracture repair. PloS One. 9 (7), 100079(2014).
  11. Waki, T., et al. Profiling microRNA expression during fracture healing. BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 83(2016).
  12. Yee, C. S., et al. Sclerostin antibody treatment improves fracture outcomes in a Type I diabetic mouse. Bone. 82, 122-134 (2016).
  13. Wong, E., et al. A novel low-molecular-weight compound enhances ectopic bone formation and fracture repair. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 95 (5), 454-461 (2013).
  14. Prodinger, P. M., et al. Does Anticoagulant Medication Alter Fracture-Healing? A Morphological and Biomechanical Evaluation of the Possible Effects of Rivaroxaban and Enoxaparin Using a Rat Closed Fracture Model. PloS One. 11 (7), 0159669(2016).
  15. Menzdorf, L., et al. Local pamidronate influences fracture healing in a rodent femur fracture model: an experimental study. BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 255(2016).
  16. Hagiwara, Y., et al. Fixation stability dictates the differentiation pathway of periosteal progenitor cells in fracture repair. Journal of Orthopaedic Research: Official Publication of the Orthopaedic Research Society. 33 (7), 948-956 (2015).
  17. Gardner, M. J., et al. Differential fracture healing resulting from fixation stiffness variability: a mouse model. Journal of Orthopaedic Science: Official Journal of the Japanese Orthopaedic Association. 16 (3), 298-303 (2011).
  18. Catma, M. F., et al. Remote ischemic preconditioning enhances fracture healing. Journal of Orthopaedics. 12 (4), 168-173 (2015).
  19. Lichte, P., et al. Impaired Fracture Healing after Hemorrhagic Shock. Mediators of Inflammation. 2015, 132451(2015).
  20. Lopas, L. A., et al. Fractures in geriatric mice show decreased callus expansion and bone volume. Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (11), 3523-3532 (2014).
  21. Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. Journal of orthopaedic research. 2 (1), 97-101 (1984).
  22. Marturano, J. E., et al. An improved murine femur fracture device for bone healing studies. Journal of Biomechanics. 41 (6), 1222-1228 (2008).
  23. Jackson, R. W., Reed, C. A., Israel, J. A., Abou-Keer, F. K., Garside, H. Production of a standard experimental fracture. Canadian Journal of Surgery. Journal Canadien De Chirurgie. 13 (4), 415-420 (1970).
  24. Byrne, M., Cleveland, B., Marturano, J., Wixted, J., Billiar, K. Design of a reproducible murine femoral fracture device. Conference: Bioengineering Conference, 2007. NEBC '07. IEEE 33rd Annual Northeast. , (2007).
  25. Carter, D. R., Hayes, W. C. Compact bone fatigue damage-I. Residual strength and stiffness. Journal of Biomechanics. 10 (5), 325-337 (1977).
  26. McGee, A., Qureshi, A., Porter, K. Review of the biomechanics and patterns of limb fractures. Trauma. 6 (1), 29-40 (2004).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Fracture Apparatus DesignClosed stabilized FracturesRodent Fracture ModelFracture Positioning JigImpact Depth OptimizationDrop Height CalibrationTibia Fracture ProtocolFemur Fracture ProtocolRadiographic Fracture AnalysisSimple Transverse Fracture

Related Articles