Ovine מותני Intervertebral דיסק ניוון מודל ניצול לרוחב retroperitoneal מקדחה פגיעה
25 במאי 2017
ניוון דיסק בין-חולייתי הוא תורם משמעותי לכאב בגב ולגורם מוביל של נכות ברחבי העולם. מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולי קיים. אנו מדגימים מודל של ניוון של התנוונות דיסק בין-חולייתי, תוך ניצול תרגיל, אשר משיגה פגיעה עקבית דיסק ורמה לשחזור של ניוון דיסק.
המטרה הכוללת של גישה רטרו-פריטוניאלית לצדדית, בשיטת פגיעת דיסק בין-חולייית באמצעות מקדח, היא ליצור מודל פוליני (Ovine) בטוח, עקבי וניתן לשחזור של דיסקים בין-חולייתיים ניווניים. מודל זה של ניוון דיסקים בין-חולייתיים במותני הפוליני יכול לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום המחקר התרגומי של עמוד השדרה, על ידי אספקת שיטה נוספת לבחינת הפתולוגיה או הפיזיולוגיה של ניוון הדיסק ובחינה פוטנציאלית של טיפולים רגנרטיביים. היתרון המרכזי של גישה זו הוא שהיא מאפשרת פגיעה כירורגית עקבית באמצעות גישה כירורגית בטוחה במודל בעלי חיים מתאים.
לאחר הרדמה, אינטובציה של כבש והכנת חדר הניתוח בהתאם לפרוטוקול הכתוב, הנח את בעל החיים על שולחן הניתוח במנח צד ימין. באמצעות מכסחת חשמלית, גזירה את האזור המוגדר באופן עליון על ידי הצלעות התחתונות, באופן תחתון על ידי עצם ה-Iliac, באופן מדיאלי על ידי ה-Contralateral Lumbar Transverse Processes ובמרחק של כ-10 סנטימטרים לטרלית ל-Ipsilateral Lumbar Transverse Processes. בצע מישוש של רכס ה-Iliac, ה-lumbar transverse processes וזווית חולית כדי לסמן את נקודות הייחוס עבור אתר חתך ניתוחי זה.
לאחר מכן, השתמשו בעט סטרילי כדי לסמן את נקודות ציון אלו. בשלב הבא, חטאו את הבטן הצדית באמצעות שטיפה אנטיספטית של כלורהקסידין ואלכוהול יוד. לאחר מכן, הניחו סדין סטרילי מרובע עם פתח (fenestrated) מעל אזור הניתוח וסדין סטרילי מרובע גדול על השולחן שמעל, ולאחריו את המכשירים הסטריליים.
תחת הגדלה של לופה כירורגית ותאורת ראש, הזרק חומר אלחוש מקומי, ולאחר מכן השתמש בלהב סקאלפל מספר 22 המחובר לידית סקאלפל מספר 4 כדי לבצע חתך אורכי, במקביל ובמרחק של סנטימטר אחד קדמה לאחד עד שני זקיקי התהליכים הרוחביים של חוליות המותניים, מעל ומתחת למפלסי הדיסקים הבין-חולייתיים הרלוונטיים. באמצעות דיאתרמיה מונופולרית, חלק את הרקמה התת-עורית שמתחת לחתך ואת ההיבט הצידי של שרירי דופן הבטן. כוון את הדיסקציה לעבר קצות התהליכים הרוחביים של חוליות המותניים, מעל ומתחת לדיסקים הבין-חולייתיים הרלוונטיים.
לאחר מכן, חלקו את הפסציה התורקולומברית (thoracolumbar fascia) לאורכה בנקודת חיבורה לתהליכים הרוחביים (transverse processes). זהו ושמרו על שרירי ה-quadratus lumborum וה-soleus שמתחתיה, וכן על הצמגים הנוירו-וסקולריים החוצים את האזור. השתמשו בדיאתרמיה כדי לשמור על המוסטזה לאורך הפרוצדורה.
העבירו את האצבעות בין מישור הפריטוניאום לבין שרירי דופן הבטן האחורית בגבהי הדיסקים הבין-חולייתיים החשופים כדי לבצע דיסקציה קהה דיגיטלית. כעת, בעזרת רטרקטור Diva, הרחיקו את שרירי ה-quadratus lumborum וה-soleus אחורה ולצד כדי לחשוף עוד יותר את הדיסקים הבין-חולייתיים. לאחר מכן, מיששו כדי לאתר את גופי החוליות הקעורים ואת הדיסקים הבין-חולייתיים הקמורים.
מקמו את המרחיבים (retractors) מיד מעל הדיסקים והקפידו לוודא כי כלי הדם המותניים אינם נפגעים. לאחר מכן, באמצעות הגדלה של לופה כירורגית ופנס ראש, זהו את כלי הדם המותניים הנמצאים כסנטימטר אחד קאודלית (caudal) לקצה התחתון של הלוחית הקצה (end plate). לאחר ביצוע צילום רנטגן לטרלי תוך-ניתוחי לאישור גובה הדיסק, חשפו את הדיסקים הבין-חולייתיים על ידי הפרדת המבנים שסביבם, בהתאם לגובה הדיסקים הרצוי.
עבור גבהים L3, L4 ומעלה, השתמשו בדיסקציה קהה דיגיטלית כדי להזיז הצידה את ההיספחים השריריים מעל הדיסקים. עבור גבהים L4, L5 ומטה, השתמשו במספרי דיאתרמיה ביפולריים כדי לחתוך בחדות את ההיספחים השריריים הגישייים העבים יותר מעל הדיסק. הגדירו את נקודת הפגיעה של מקדח הקידוח על ידי התבוננות בקצוות הלטרליים השמאליים והפנימיים בדיסק הבין-חולייתי.
יש לאשר את גובה הדיסק באמצעות צילום רנטגן לטרלי לפני הפגיעה במקדח. התאם מקדח עם קודח חוד (brad point) למקדחה החשמלית. ודא שקוטר המקדח קטן מעט מגובה הדיסק הבין-חולייתי.
לדוגמה, 3.5 millimeters עבור דיסקים בין-חולייים מותניים בכבשים במשקל 60 עד 70 kilogram. התקינו מעצור למקדח כדי להבטיח אורך מקדח חשוף של כמחצית מקוטרו של הדיסק בין-חוליי המותני. לדוגמה, 12 millimeters עבור דיסקים בין-חולייים מותניים בכבשים במשקל 60 עד 70 kilogram.
בשלב הבא, הצמדו את מקדח הקידוח לנקודת הכניסה והכווינו אותו במסלול הממוקם מעט קרניאלית (לכיוון הגולגולת) למרכז הדיסק הבין-חוליי, מה שימזער את הסיכון לפגיעה בפלטה הקצה. כאשר המקדח מופעל בעוצמה נמוכה, התקדמו באיטיות עם מקדח הקידוח לתוך הדיסק הבין-חוליי למשך שנייה אחת. אם נתקלתם בהתנגדות מוגברת, התאימו את המסלול באופן קרניאלי או קודאלי (לכיוון הזנב) קל.
לאחר השגת המוסטזיס, השתמשו בתמיסת רינגר לשטיפת הפצע. לאחר מכן, בצעו סגירה בשכבות, רצוי באמצעות תפרים סינתטיים קלועים נספגים במידה 2-0 לרקמות דופן הבטן הלטרלית, ותפר תת-עורי סינתטי נספג לא צבוע במידה 3-0 ברצף לעור. מוצג כאן נתח במישור הסגיטלי לפני ניתוח מ-MRI 3T של חוליה L1 עד הדיסק הבין-חולייתי הלומבוסקרלי, ללא עדות לניוון משמעותי של הדיסק הבין-חולייתי לפני הניתוח.
צילום רנטגן צדדי תוך-ניתוחי זה מאשר את מפלס הדיסק הבין-חולייתי ומאפשר חישוב של מדד גובה הדיסק. המראה המורפולוגי הגס המוצג כאן מדגים את נתיב הפגיעה ממקדח המקדחה החודר את ה-annulus fibrosus ונמשך אל תוך ה-nucleus pulposus. הפגיעה ניכרת גם ב-MRI זה בחוזק 9.4T.
בעת ניסוי בגישה זו, חשוב לכוון את מקדח הקידוח לכיוון קרניאלי ולהניע אותו לאט כדי למזער את הסיכון לפגיעה בלוח הקצה. לאחר צפייה בסרטון זה, צריכה להיות לכם הבנה טובה של האופן שבו ניתן לגרום לפגיעת מקדח במודל של כבשים באמצעות גישה רטרו-פריטוניאלית לטרלית. זכרו כי עבודה עם סכילי ניתוח ומכשירי כריתה תרמית עלולה להיות מסוכנת.
יש להשתמש בציוד מיגון אישי ולנקוט באמצעי בטיחות מתאימים בכל עת. חשוב לשמור על סטריליות כירורגית.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מציג מודל חדש בכבשים לניוון דיסקים בין-חולייים באמצעות טכניקה של מקדח. מודל זה נועד להקל על המחקר של הפתופיזיולוגיה של ניוון הדיסקים ועל טיפולים רגנרטיביים פוטנציאליים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- מחקר על עמוד השדרה
- רפואה רגנרטיבית
רקע
- ניוון של הדיסק הבין-חוליי הוא גורם מרכזי לכאבי גב ולמוגבלות.
- מודלים קיימים בבעלי חיים נחלקים ברמת העקביות והשחזור שלהם.
- המודל בכבשים מציע גישה חדשה לחקר ניוון הדיסק.
- הבנת ניוון הדיסק יכולה להוביל לאסטרטגיות טיפוליות טובות יותר.
מטרת המחקר
- ליצור מודל בטוח וניתן לשחזור של דגנרציה של הדיסק הבין-חולייתי.
- לחקור את הפתופיזיולוגיה של דגנרציה של הדיסק.
- לבחון טיפולים רגנרטיביים פוטנציאליים לפגיעות בדיסקים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- שימוש בגישה רטרו-פריטוניאלית לטרלית לניתוח.
- טכניקת מקדח ליצירת פגיעה עקבית בדיסק.
- הכנת המודל האובייני באמצעות הרדמה ומיקום כירורגי.
- פרוטוקול ניתוחי מפורט להבטחת בטיחות ויכולת שחזור.
תוצאות עיקריות
- המודל השגיח בהצלחה דגנרציה עקבית של הדיסק הבין-חולייתי.
- הוכח כי ניתן להשתמש במודל זה לצורך מחקר תרגומי.
- סופקו תובנות לגבי הגישה הכירורגית ויתרונותיה.
- סייע בביצוע מחקרים נוספים על טיפולים רגנרטיביים.
מסקנות
- המודל האובייני (כבשאי) הוא כלי בעל ערך למחקר של דגנרציה של הדיסק הבין-חוליירי.
- הוא מאפשר יצירת פגיעה עקבית ובדיקה של אפשרויות טיפוליות.
- גישה זו יכולה להעמיק את ההבנה של הפרעות בעמוד השדרה.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית להנהלה
הקמת מודלים פרה-קליניים מהימנים היא קריטית להפחתת הסיכונים באישור יעדים טיפוליים במחלות של מערכת השריר-שלד. מודל זה של דגנרציית דיסק בכבשים מספק מערכת הניתנת לשחזור לצורך הערכת מנגנונים פתופיזיולוגיים והתערבויות טיפוליות. הרלוונטיות התרגומית שלו תומכת בבדיקת היפותזות בשלבים מוקדמים ובתיעדוף תיקי פיתוח במו"פ הקשור לעמוד השדרה.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיים
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של מסלולים דגנרטיביים במודל של בעל חיים גדול הרלוונטי מבחינה קלינית.
- ערך תפעולי: מספק פגיעה עקבית בטבעת הסיבית (annulus) ובגרעין הרך (nucleus pulposus) לצורך מחקרי מעורבות מטרה סטנדרטיים.
- ערך חיזויי: תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי חיקוי של פתולוגיית פריצת דיסק מוקדית.
סקר ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: מספק נקודות סיום היסטולוגיות ואבחנתיות כמותיות לסריקת תרכובות.
- ערך תפעולי: מאפשר סטנדרטיזציה של הבדיקה באמצעות ממדי פגיעה מדויקים וניתנים לשחזור.
- יכולת הרחבה: תומך בניטור אlongitudinal לאורך נקודות זמן מרובות להערכת תגובה למנה.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מגשר בין הגילוי לוולידציה פרה-קלינית באמצעות ביומכניקה ומורפולוגיה של דיסק בכבשים.
- ערך תפעולי: מאפשר הערכה אורךית של התקדמות הניוון החל משמונה שבועות ואילך.
- המשכיות תרגומית: תואם למודלים של פגיעה מוקדית בדיסק אנושי לשיפור רמת הביטחון בחיזוי.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
המודל משתלב בתהליכי עבודה של גילוי על ידי אספקת מערכת ביולוגית מתוקפת להערכת מטרות מונחית-השערה ולסריקה מכניסטית.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבירור נתיבים ובתיקוף מטרות באמצעות פגיעה הדיסית הניתנת לשחזור.
- סריקה: מאפשר קריאות כמותיות באמצעות MRI ואנליזה היסטולוגית להערכת השפעת תרכובות.
- אנליטיקה: מייצר מדדי דגנרציה מדידים להשוואה בין תנאים ניסיוניים לתנאי ביקורת.
- מחקר תרגומי: מקשר בין תובנות מכניסטיות מוקדמות לבדיקת יעילות פרה-קלינית במין רלוונטי קלינית.
- שימוש חוזר ארגוני: משמש כפלטפורמה לשימוש חוזר עבור קמפיינים של תיקוף מטרות איטרטיבי ואופטימיזציית מובילים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית במסלולי ניוון הדיסק באמצעות מודלים של פגיעה מבוקרת.
- ערך תפעולי: מבטיח שחזור וסטנדרטיזציה של הליכים כירורגיים ואנליטיים.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות לגבי המשך פיתוח (go/no-go) על ידי הגברת הביטחון בפתופיזיולוגיה של המטרה.
- השפעה על פורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכון של מועמדים המכוונים לעמוד השדרה, בהתבסס על נאמנות מכניסטית.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בניתוחים של עמוד השדרה בבעלי חיים גדולים ובטיפול לאחר הניתוח.
- נדרשת גישה לאמצעי דימות (MRI, X-ray) לאישור הפגיעה ולניטור הניוון.
- נדרשים פרוטוקולים סטנדרטיים להבטחת עקביות ניתוחית בין מנתחים ומתקנים שונים.
- כולל שיקולי התאמה בעת העברת פרמטרי הפגיעה לרמות דיסק או למודלים אחרים.
- כולל מגבלות מעשיות הקשורות לדיור כבשים, התאוששות לאחר הניתוח ותחזוקה לטווח ארוך.
