פרוטוקול זה מציג שיטה מקיפה ויעילה לניתוח תיקון עצם המנדיבולרית. אנו מתארים טכניקה הניתנת לשחזור עבור שבר מנדיבולרי לא מיוצב במודל עכבר, המאפשר ניתוח של תהליך תיקון עצם אנדוכונדרלית עם נזק מינימלי לרקמות ואובדן עצם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
טכניקה פחות פולשנית לשבר מנדיבולרי לא מיוצב במודלים של עכברים
במאמר זה
סיכום
תקציר
ניתן לבצע שברים לא מיוצבים באתרים מנדיבולריים בעכברים, ובכך לאפשר לנתח את תיקון העצם באמצעות מצב אוסיפיקציה אנדוכונדרלי. כדי לשקף בצורה המדויקת ביותר את התהליך הזה in vivo, יש צורך בפרוטוקול סטנדרטי כדי למנוע אובדן עצם מוגזם ונזק לרקמות רכות, במיוחד באתר המנדיבולרי, אתר אנטומי המאופיין בגישה מינימלית. למיטב ידיעתנו, אנו מתארים לראשונה פרוטוקול פחות פולשני של שבר מנדיבולרי לא מיוצב בעכברים. עכברים בוגרים מורדמים עם isoflurane ומקבלים מינון טרום הניתוח של buprenorphine על ידי הזרקה תת עורית. גישה submandibular מבוצעת, עם חתך העור נעשה לאורך הגבול התחתון של הלסת התחתונה. שריר המסה מורם במישור תת-פריאוסטאלי לאורך הרמוס המנדיבולרי עם מעלית פריאוסטיאלית. שבר אנכי ושלם של הרמוס מבוצע מהגבול הבזילרי לחריץ הקורונואיד (בין תהליכים קונדילריים וקורונואידים), באמצעות מכשיר ניתוח עצם פיאזואלקטרי תחת השקיה בסרום מלוחים בקצה הבזילרי ומספריים להשלמת השבר של הרמוס המנדיבולרי. גישת העור סגורה על ידי תפרי משי. הליך מפורט זה עבור שברים מנדיבולרים שאינם מיוצבים מציע הליך יעיל המאפשר אובדן עצם מינימלי ונזק לרקמות רכות. טכניקה זו מבטיחה תוצאות מוצלחות ועקביות כדי לשקף במדויק את תהליך תיקון העצם האנדוכונדרלית במודלים של עכברים.
מבוא
תיקון עצם מרמז על תהליכי אוסיפיקציה קרומיים ואנדוכונדרליים, בהתאם לשבר או לייצוב אוסטאוטומיה. תיקון עצם לאחר אוסטאוטומיה או שברים בעצמות מיוצבות מסתמך על אוסטיאוטומיה קרומית, בעוד ששברים לא מיוצבים או אוסטאוטומיות לא מיוצבות מתגבשים על פי מצב של אוסטיאומיה אנדוכונדרלית1. תיקון עצם ממברנית מאופיין בהיווצרות עצם על ידי התמיינות ישירה של תאים מזנכימליים לאוסטאובלסטים, ואילו תיקון עצם אנדוכונדרלי כרוך בהיווצרות תבנית סחוס חולפת, המתמיינת לאוסטאובלסטים ליצירת יבלת עצם2.
תיקון עצם תלוי באינטראקציות מרובות רקמות ותאיות; הוא מושפע גם מגורמים ספציפיים לאתר ומהכוח המופעל על יבלת3. עצם מנדיבולרית היא עצם ניידת התומכת בכוחות מסטיקטוריים, הנוצרת בעיקר על ידי עצם קליפת המוח. תהליך תיקון העצם המנדיבולרית מושפע מהאתר וכיוון השבר. ידוע היטב כי פציעות שרירים ופריאוסטאום עלולות להשפיע על גיבוש העצם, כמו גם אובדן עצם חשוב באתר השבר 4,5,6.
ניתוח תיקון עצם מנדיבולרית אנדוכונדרלית מרמז על פרוטוקולים סטנדרטיים וניתנים לשחזור להשוואות יקרות ערך ולא מוטות. באשר לספרות, רק מחברים מעטים מדווחים על פרוטוקולים לשברים מנדיבולרים לא מיוצבים בעכבריםמודלים 3,7, ובעיקר עם כיוון קדמי ברמה מולרית8. על ידי פיתוח טכניקה זו, אנו שואפים למנוע פציעות שרירים ו periosteum ולהגביל אובדן עצם באתר השבר כדי לנתח בצורה הטובה ביותר את התהליך של תיקון עצם endochondral ללא גורמים מבלבלים. בנוסף, מטרת פיתוח טכניקה חדשה לשבר מנדיבולרי בעכברים הייתה למזער כאבים לאחר ניתוח ומוות שכיח של בעלי חיים בניתוחים כאלה בבעלי חיים קטנים. לראשונה אנו מתארים פרוטוקול פחות פולשני לשבר מנדיבולרי לא מיוצב ברמת הרמוס בעכברים. פרוטוקול in vivo זה מונע נזק מוגזם לשרירים ולפריאוסטאום או אובדן עצם באתר השבר ומסייע להפחית את רמת הכאב לאחר הניתוח ואת הסיכון למוות של החיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
פרוטוקול זה עוקב אחר הנחיות הטיפול בבעלי חיים של מכון אימג'ין ואומת על ידי ועדות אתיות והמשרד הצרפתי (APAFIS 26995).
1. בעלי חיים
- לקבוע את מספר בעלי החיים בכל קבוצה. אנו ממליצים על 12 בעלי חיים בכל קבוצה. לקבוע את המין ואת הגיל של עכברים. פרוטוקול זה מותאם לעכברי C57BL/6J בני 6 שבועות (זכר או נקבה).
- תן לבעלי חיים, לפחות 1 שבוע לפני ההליך, ג'ל תוסף תזונה להתאקלמות.
2. הליך כירורגי
- הכינו את החומר הנדרש. בצע אוטוקלב של המכשירים: מספריים, דרייבר מחט, מלקחיים, הכנסה ופיסת יד של המכשיר לניתוח עצם פיאזואלקטרית, ומעלית. הכינו כפפות סטריליות, תפרי משי (4/0), מכונת גילוח, גזה כותנה, תמיסת 10% פובידון-יוד, שולחן חימום, איזופלורן ומסכת חוטם לשאיפת איזופלורן.
- הכינו בופרנורפין במינון 0.1 מ"ג/ק"ג, מדולל בסרום פיזיולוגי סטרילי להזרקה. מתן buprenorphine על ידי הזרקה תת עורית עם מחט 25G 30 דקות לפני הניתוח.
- מכינים את פלטת החימום (37°C), מניחים עליה תמיכה בקצף ומקבעים את מסכת החוטם בעזרת מחטים קטנות או סרט הדבקה.
- הכניסו את העכבר למיכל האיזופלורן לאינדוקציה, עם דיפוזיה איזופלורנית (4%). בדיקת עומק ההרדמה על ידי ביצוע צביטת בוהן. במקרה של אינדוקציה מספקת, ייראה חוסר רפלקס דוושה.
- הניחו את העכבר המרדים על גבו על פלטת החימום המכוסה בשדה סטרילי שנשמר בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס במהלך כל ההליך. הניחו את המסכה על החוטם לשאיפת איזופלורן רציפה (תחזוקה של 2.5%). תקן את גפיים העכבר עם סרט דבק.
- יש למרוח חומר סיכה לעיניים באופן דו-צדדי כדי למנוע יובש בעיניים הנגרם בהרדמה כללית. יש לגלח את השיער התת-לסתי, ללבוש כפפות סטריליות ולחטא את העור במספר החלקות של תמיסת 10% פובידון-יוד ואלכוהול.
- בצע את הגישה העורית submandibular כמתואר להלן.
- בצע חתך עור מהזווית המנדיבולרית לצומת 1/3 אחורית - 2/3 קדמית של הענף האופקי של הלסת התחתונה עם מספריים מיקרו.
- לנתח את הרקמות תת עוריות כדי לחשוף את שריר Masseter.
- הכנס את שריר המסה מתחבר עם השימוש במעלית periosteal מן הגבול התחתון של הלסת התחתונה.
- הרם את שריר המסה במישור subperiosteal לאורך ramus mandibular עם המעלית.
- צור אוסטאוטומיה קטנה (באורך 3 מ"מ) בגבול התחתון של הלסת התחתונה באמצעות מכשיר ניתוח עצם פיאזואלקטרי תחת השקיה בסרום מלוחים (10 מ"ל/דקה לכל היותר) בגבול התחתון של הלסת התחתונה, קדמית לזווית המנדיבולרית, בחלק האחורי של חלל הלסת (איור 1, איור 2).
- אתרו את הגבול האחורי של הלסת התחתונה ואת החריץ הקורונואיד (עם המספריים הזעירים או המלקחיים) והשלימו את השבר בעזרת מספריים קטנים וישרים המוחדרים לאורך הרמוס המנדיבולרי כדי למנוע צמצם נוסף של שריר המסה ופציעה. כדי לאפשר כיוון נכון של השבר, מקם את המספריים בניצב לגבול התחתון של הלסת התחתונה.
- יש לוודא כי השבר שלם לחלוטין: יש להבחין בניידות מוחלטת בין שני מקטעי העצם במהלך הניוד הרך של 2 המקטעים באמצעות מלקחיים.
- סגור את גישת העור עם תפרי משי (4/0) עם תפרים מופרדים. אין צורך בתפר בפריאוסטאום.
הערה: לחילופין, ניתן לתפור את גישת העור עם תפרים אחרים שאינם ניתנים לספיגה (למשל, תפרים מפוליפרופילן). - בצעו צילומי רנטגן צידיים כדי לאשר את כיוון השבר (איור 3).
- הניחו את העכבר שוב במיכל האיזופלורן לאינדוקציה קצרה לפני ביצוע צילומי הרנטגן. לאחר מכן, מקם את העכבר בהרחבה, בצד הרוחבי, עם הראש מעט hyperextension עבור ניתוח רנטגן.
- במקרה של שבר הממוקם קדמית מדי ברמה של טוחנת מנדיבולרית או כאשר השבר ניתק את הזווית המנדיבולרית (איור 4), שימו לב לעלייה חריגה בנפח יבלת העצם. במקרים אלה, להוציא את בעלי החיים מהמחקר כדי למנוע כל הטיה בניתוח.
- בדקו את העכברים עד שהם חוזרים להכרה לפני שתחזירו אותם לכלוב.
3. טיפול לאחר הניתוח
- הכינו כלוב עכברים ללא כופתיות והעשרה קשה כדי להימנע מכוחות מסטיקציה.
- בודד את העכבר המנותח בכלוב יחיד למשך השבועהראשון עד שהעור יחלים לחלוטין. שבוע לאחר הניתוח, הקבוצה הפעילה נקבות עכברים יחד באותו כלוב.
- מתן buprenorphine (0.1 מ"ג / ק"ג) על ידי זריקות תת עורית ב 4 שעות, 24 שעות, 48 שעות, ו 72 שעות לאחר ההליך.
- להאכיל עכברים עם ג'ל דיאטה רכה במהלך כל התקופות שלאחר הניתוח מיום 0 עד סוף תקופת האיחוד (כלומר, 28 ימים) כדי למנוע כאב ותזוזה משנית של השבר.
- משקל יומי של העכברים מיום 0 עד יום 4 לאחר השבר, בבוקר, לפני הזרקת בופרנורפין, ולאחר מכן 3 פעמים בשבוע עד הקרבת בעלי חיים (14 יום לאחר השבר).
- להעריך את רווחת בעלי החיים לאחר הניתוח כדי למטב את הטיפול בבעלי חיים לאחר הניתוח. השתמש בסולם הניקוד בטבלה 1 כדי להעריך את המצב שלאחר הניתוח של בעל החיים ולהתאים את המעקב. כאשר הציון הוא > 1, ניתנת זריקת בופרנורפין, וכאשר הציון הוא > 3 ו/או במקרה של ירידה במשקל > 20% מהמשקל לפני הניתוח למרות העשרת המזון, יש לדון בהמתת חסד (טבלה 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
באשר להליכים כירורגיים in vivo , כדי לבצע בצורה אופטימלית הליך זה של שבר מנדיבולרי לא מיוצב במודל עכבר, נדרשים למידה והכשרה ספציפיים.
טכניקה זו לשבר מנדיבולרי לא מיוצב מאפשרת ללמוד את תהליך תיקון העצם האנדוכונדרלית. לאחר המתת חסד נאספו דגימות מנדיבולאריות ב-4% פרפורמלדהיד (24 שעות). לאחר הסתיידות מלאה עם EDTA pH 8, חלקים הוטמעו בפרפין. מקטעי קשת סדרתיים בוצעו, פורקו בתמיסת דה-פראפיניזציה, ולאחר מכן התייבשו לפני צביעת סירוס אדום/כחול אלקיאני, תוך שימוש בפרוטוקולים סטנדרטיים. התמונות הה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
הטכניקה מאפשרת מימוש שברים מנדיבולרים לא מיוצבים במודל עכבר בגישה פתוחה מינימלית בזמן פרוצדורה קצר (כ-10 דקות או פחות). הליך קצר מועד זה מגביל את הסיכון לתחלואה ומוות של בעלי חיים, במיוחד בבעלי חיים קטנים כמו עכברים. כדי להשיג תוצאות דומות בניתוח תהליך תיקון העצם האנדוכונדרלי, יש להקפיד במיוחד לבצע את השברים המנדיבולריים באותו כיוון ללא פיצול חריג של הזווית המנדיבולרית, שכן השפעה בלתי רצויה זו יכולה להגדיל באופן חריג את נפח יבלת העצם ולעכב את תקופת האיחוד. פרוטוקול זה לשבר מנדיבולרי אינו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.
תודות
המחקר נתמך בחלקו על ידי המחלקה לפילנתרופיה של Mutuelles AXA באמצעות כיסא הראש והלב ו- ANR BonyBrain. אנו מודים לכל חברי פלטפורמת SFR Necker INSERM US24, LEAT Imagine, פריז, צרפת, על תרומתם למימוש ההליך.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| בופרנורפין: Buprecare 0.3 מ"ג/ק"ג | OBWEGESER | ||
| רוחב 6 מ"מ אורך 17,5 ס"מ | מלקחיים של Collin Medical | HA 5905 | |
| צלחת כרית MORIA 11 ס"מ N° 5 | MORIA | 9906 | |
| שולחן חימום Bioseblab 55 ס"מ x 33 ס"מ | Bioseblab | 707 | |
| מחזיק מחט Micro Halsey - מתכת | לבודרם | 21,100 | |
| ניאו קליר | Merck Millipore, Darmstadt, גרמניה | 109843 | |
| Ocry Gel Tube 10 גרם (חומר סיכה לעיניים) | tvm lab | 3.70045E+12 | |
| Piezotome 2 ASS FINAL | ACTEON | X57402 | |
| Piezotome הכנס Piezocision PZ3 | ACTEON | F87574 | |
| מספריים מיקרו | MORIA | MC52 | |
| תפרי משי PERMA HAND SEIDE / MERSILK | ETHICON | REF 18501G | |
| מספריים ישרים | MORIA | 4877A | |
| Vetflurane (איזופלורן) 250 מ"ל | VIRBAC | VET066 (Centravet) |
מקורות
- Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. J Ortho Res. 20 (5), 1091-1098 (2002).
- Bahney, C. S., et al. Cellular biology of fracture healing. J Ortho Res. 37 (1), 35-50 (2019).
- Yu, Y. Y., Lieu, S., Hu, D., Miclau, T., Colnot, C. Site specific effects of zoledronic acid during tibial and mandibular fracture repair. PLoS One. 7 (2), e31771(2012).
- Landry, P. S., Marino, A. A., Sadasivan, K. K., Albright, J. A. Effect of soft-tissue trauma on the early periosteal response of bone to injury. J Trauma. 48 (3), 479-483 (2000).
- Colnot, C. Skeletal cell fate decisions within periosteum and bone marrow during bone regeneration. J Bone Miner Res. 24 (2), 274-282 (2009).
- Julien, A., et al. Direct contribution of skeletal muscle mesenchymal progenitors to bone repair. Nat Commun. 12 (1), 2860(2021).
- McGuire, C., Boudreau, C., Prabhu, N., Hong, P., Bezuhly, M. Piezosurgery versus conventional cutting techniques in craniofacial surgery: A systematic review and meta-analysis. Plast Reconstr Surg. 149 (1), 183-195 (2022).
- Wong, S. A., et al. Chondrocyte-to-osteoblast transformation in mandibular fracture repair. J Orthop Res. 39 (8), 1622-1632 (2021).
- Vercellotti, T. Technological characteristics and clinical indications of piezoelectric bone surgery. Minerva Stomatol. 53, 207-214 (2004).
- Wong, S. A., et al. Chondrocyte-to-osteoblast transformation in mandibular fracture repair. J Orthop Res. 39 (8), 1622-1632 (2021).
- Tian, Y., et al. HIF-1α regulates osteoclast activation and mediates osteogenesis during mandibular bone repair via CT-1. Oral Dis. 28 (2), 428-441 (2022).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
