Qui introduciamo un metodo per valutare le viti transpediciche utilizzando un modello di colonna vertebrale lombare in vivo .
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Articolo metodologico
Anestesia, chirurgia e metodo di raccolta per la valutazione delle viti transpedicolari utilizzando un
In questo articolo
Sommario
Abstract
La fissazione a vite a pedicella è il gold standard per il trattamento delle malattie spinali. Tuttavia, molti studi hanno riportato la questione dell'allentamento delle viti di peduncolo dopo la chirurgia spinale, che è una preoccupazione grave. Per risolvere questo problema, sono stati esaminati diversi tipi di viti di peduncolo per identificare quelli con buona forza di fissazione e osseointegrazione nell'osso della colonna vertebrale. La colonna vertebrale è una buona alternativa per la colonna vertebrale umana nella valutazione delle viti peduncolari a causa della dimensione anatomica, delle caratteristiche meccaniche e dei costi. Sebbene diversi studi abbiano riportato che le viti di peduncolo sono efficaci nel modello della suina, nessuno studio ha descritto protocolli dettagliati per la valutazione di una vite a peduncolo usando il modello porcino. Qui descriviamo un metodo dettagliato per valutare le viti transpedicolari usando un modello di colonna vertebrale lombare in vivo . I dettagli tecnici per l'anestesia, la chirurgia della colonna vertebrale e il raccolto forniti qui faciliteranno con la valutazione del tModello di fissaggio a vite ranspedrici.
Introduzione
La fissazione a vite transpeduncolare è un trattamento gold standard per la colonna lombare degenerativa e la frattura da scoppio, perché coinvolge tre colonne della colonna vertebrale e raggiunge la stabilizzazione1,2. Tuttavia, la maggior parte dei pazienti che si sottopongono a tale intervento chirurgico hanno anche l'osteoporosi3,4. Molti studi hanno valutato la forza di fissazione e lo stato di osteointegrazione delle viti transpeduncolari, perché l'allentamento delle viti peduncolari attualmente in uso è stato riportato in pazienti con osteoporosi5,6.
La spina dorsale suina è simile alla spina dorsale umana in termini di dimensioni. È meno costoso rispetto a un modello di primate7. Inoltre, uno studio meccanico in vivo ha dimostrato che la spina dorsale suina quadrupede è essenzialmente caricata allo stesso modo di quella della colonna vertebrale umana8, motivo per cui molti ricercatori utilizzano le spine suine per studi sulla prevenzione dell'allentamento della vite peduncolare. Tuttavia, ci vogliono diversi mesi per studiare le viti peduncolari nella colonna vertebrale suina perché identificare la stabilità a lungo termine delle viti peduncolari richiede tempo. Per confrontare diversi tipi di viti nel corpo vertebrale, è necessario inserire le viti in posizioni simili. Pertanto, i ricercatori dovrebbero conoscere bene le tecniche di anestesia adeguate, i protocolli chirurgici standardizzati e le procedure di prelievo prima di eseguire qualsiasi esperimento. Qui, descriviamo un metodo dettagliato per l'anestesia, la chirurgia e il prelievo per la valutazione della fissazione della vite peduncolare utilizzando un modello di colonna vertebrale suina, inclusi imaging ex vivo, istologia e test di resistenza.
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Protocollo
Il comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali della Chonbuk National University ha approvato questo studio. Il trattamento, l'uso e la manipolazione degli animali hanno seguito tutte le linee guida e le politiche. Mantenere la sala operatoria a 24 ° C.
1. Anestesia
- Acclimatizzare i maiali in miniatura, di età compresa tra 12 mesi, nell'unità sperimentale per almeno una settimana. Esegui un esame clinico che misura la frequenza respiratoria, il cuore e la temperatura corporea. Non alimentare ogni maiale in miniatura per 12 ore prima della procedura di anestesia.
- Iniettare l'atropina (0,05 mg / kg) e il ketamina (20 mg / kg) / xilaxina (2 mg / kg) nella regione muscolare laterale del muscolo cervicale, dietro l'orecchio, per la premedicazione.
- Dopo la sedazione, applicare strettamente una fascia di gomma intorno alla base dell'orecchio e pulire l'orecchio con l'alcool attivo.
- Posizionare un catetere plastico sopra l'ago nella vena dell'orecchio e rimuovere la fascia di gomma. Verificare che il catetere sia posizionato correttamente. InfluenzaIl catetere con salina eparinizzata e fissare con nastro.
- Per l'intubazione endotracheale, posizionare il maiale in miniatura nella ricostruzione sternale. Con l'aiuto di un assistente, tenere la mascella del maiale con una fionda adatta e aprire la bocca.
- Passare la punta del laringoscopio nella cavità faringea per spostare l'epiglotta dal palato morbido. Utilizzare la punta della lama del laringoscopio per rendere visibili i cavi vocali e far avanzare il tubo endotracheale nella trachea durante la scadenza.
- Sentitevi per un libero passaggio di aria per una corretta intubazione e controllate l'auscultazione del petto per i suoni della respirazione nei lati sinistro e destro del maiale in miniatura.
- Riempire il bracciale con un adeguato volume d'aria del tubo endotracheale in aria utilizzando una siringa da 10 ml e fissare il tubo al muso utilizzando nastro adesivo.
- Fornire una concentrazione del 2,0% di isoflurano, un anestetico per inalazione per anestesia prolungata, attraverso l'endotrTubo di intubazione acheal. Testare i riflessi corneali e palpebrali per confermare l'anestetizzazione e utilizzare unguento sugli occhi per prevenire la secchezza.
- Monitorare il sistema cardiovascolare, il sistema respiratorio e la temperatura corporea durante l'anestesia almeno ogni 5 minuti fino a quando il maiale in miniatura recupera.
- 30 minuti prima della chirurgia della colonna vertebrale, applicare lentamente 30 mg / kg di cefazolina IV, la prima generazione di antibiotici di cefalosporina.
- Amministrare 5-10 ml / kg / h di salina calda (37 ° C) usando una linea IV per mantenere l'omeostasi e fornire 50 μg / kg / min di fentanile per controllare il dolore.
- Dopo la chirurgia della spina, eseguire l'estubazione quando è evidente un forte riflesso di deglutizione.
- Prendi il maiale in miniatura in una stanza e in un monitor fino a ricuperare l'anestesia. Fornire cibo e acqua quando il maiale in miniatura è pienamente consapevole.
- Applicare 3 mg / kg di antibiotico enrofloxacin con 4,4 mg / kg carprofen al giorno per il controllo del dolore durante i primi 3 giorni.
- MoniIl maiale al giorno fino alla rimozione delle suture.
2. Chirurgia della colonna vertebrale
- Autoclave le viti transpedicolari e i sistemi di fissaggio posteriori per la sterilizzazione, seguendo le linee guida del produttore.
- Rasare la parte posteriore del maiale in miniatura, circa 10 cm dal centro verso sinistra o verso destra, utilizzando un rasoio mentre il maiale è in posizione supina. Pulire la pelle con soluzione povidone-iodio e alcool al 70%.
- Fai un'incisione mediana longitudinale dal secondo processo spinoso della colonna lombare alla prima cresta sacrale mediana usando un bisturi. Dissect attraverso il tessuto sottocutaneo e fascia alla punta dei processi spinosi.
- Elevate i muscoli paraspinalini sottoperialmente dalla lamina sottostante usando un ascensore Cobb. Dissect lungo il processo spinoso e lamina limitata ai giunti del facet.
- Aprire la corteccia superficiale del punto di entrata (che è appena inferiore al processo mammillario da L3A L5 su entrambi i lati) con una burr o un rongeur.
- Inserire il perno di guida in un luogo aperto, parallelo alla lastra superiore e ad un angolo di 20 ° rispetto al processo spinoso. Definire il punto di partenza ideale utilizzando i bracci a C oi raggi X postero-anteriori / laterali portatili.
- Inserire una sonda a pedale fino a 25 mm secondo il raggio X. Confermare la traiettoria intraossea completa dalla peduncolo e dalla palpazione del corpo usando un dispositivo di suonatura pedicle.
- Inserire sei viti di peduncolo nel pedone preparato da L3 a L5 finché la testa della vite non è ben posizionata. Puntare l'apertura laterale della testa dell'impianto nella direzione desiderata e allineare la posizione orizzontale con la traiettoria dell'asta.
- Inserire rispettivamente due bacchette su entrambi i lati delle teste a vite. Inserire il manicotto e il dado alla testa della vite di pedice utilizzando una maniglia universale.
- Serrare a fondo il dado con una chiave a filo diritto e stringere saldamente il dado utilizzando una chiave a contatore torcente.
- Confermare le posizioni oLe viti a pedale che utilizzano raggi X posteriori postero-anteriori / laterali.
NOTA: attendere che il maiale in miniatura si svegli e controllare i pattern di andatura e la funzione motore dell'arto posteriore per determinare se una vite è stata impigliata male. - Irrigare il sito di chirurgia con 3 L di salina normale utilizzando una siringa per irrigazione a bulbo con aspirazione.
- Mettere un drenante in silicone nel sito di chirurgia e togliere la punta del silicone. Chiudere i muscoli paraspinal e sottocutanei utilizzando 1,0 suture assorbibili metriche. Chiudere la pelle con suture di nylon non assorbibili di 2,0 metri.
- Disinfettare il sito di sutura con povidone-iodio e applicare una medicazione usando la garza sterilizzata e il nastro.
3. Procedura di raccolta
- A 12 settimane dopo l'intervento, iniettare xilazina (2 mg / kg) e ketamina (10 mg / kg) nella regione muscolare laterale del muscolo cervicale, dietro l'orecchio, per la premedicazione.
- Dopo la sedazione, somministrare 15 mg / kg di KCl direttamente nella vena dell'orecchioCatetere per l'eutanasia.
- Effettuare un'incisione midline longitudinale alla precedente lesione della cicatrice. Disseccare i tessuti molli e i muscoli paraspinal.
- Esponete il processo spinoso delle spine lombari, delle lamelle, delle aste, dei dadi e dei processi trasversali da L3 a L5.
- Rimuovere i dadi usando una chiave e tiranti di coppia. Tagliare lo spazio del disco L2-3 e lo spazio del disco L5-S1 utilizzando una sega oscillante.
- Disseccare entrambi i lati della parte centrale e anteriore della colonna vertebrale L3-5 con un'aspirazione Cobb e una pinza a torre. Dopo la raccolta, se la colonna vertebrale non può essere testata immediatamente, avvolgerla in garza imbevuta di soluzione salina e conservare a -20 ° C.
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Risultati
Qui viene descritto un protocollo dettagliato per l'anestesia, la chirurgia e il raccolto per la valutazione delle viti transpedicolari utilizzando un modello di colonna vertebrale lombare in vivo . Questo protocollo è adatto a numerose analisi a valle, inclusi i test meccanici ( Figura 1 ), la valutazione micro-CT quantitativa ( Figura 2 ) e l'istologia ( Figura 3 ). La prova meccanica rappresentativa ( figura 1...
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Discussione
La valutazione delle viti transpedicolari nella colonna vertebrale richiede molto tempo e fatica. In primo luogo, il maiale in miniatura è un grande animale. Per la cura degli animali e l'anestesia, il ricercatore necessita di un protocollo specializzato. In secondo luogo, la chirurgia dovrebbe mantenere un ambiente simile a quello della chirurgia umana. Lo scopo di valutare le viti di peduncolo nella colonna vertebrale è quello di sviluppare una vite efficiente applicabile agli esseri umani. In terzo luogo, la valu...
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a che fare con questo documento per rivelare.
Ringraziamenti
Questo studio è stato sostenuto da una sovvenzione (CNUH-BRI-2012-02-005) finanziata dall'Istituto di Ricerca Biomedica dell'ospedale universitario di Chonbuk (CNUH-BRI), Repubblica di Corea.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Maiale in miniatura | OrientBio | ||
| Atropine | Jeil farmaceutico | A04900241 | Anestesia |
| sopra l'ago catetere di plastica | BD | REF382412 | Manutenzione della linea IV |
| Ketamina | Yuhan | A04502441 | Anestesia |
| xilazina | Bayer Corea | A00800071 Anestesia | |
| Laringoscopio | Karl storz | Intubazione | |
| Tubo endotracheale | Covidien | Intubazione | |
| Isoflurano | JW farmaceutico Co | A02104781 | Anestesia |
| Unguento oculare | Hanlim pharma | A37851721 | Protezione dell'occhio di maiale |
| Cefazolina | Donga pharma | A01503951 | Antibiotici |
| Soluzione salina | JW pharmaceutical Co | Mantenimento dell'omeostasi | |
| fluida Fentanyl | Hana pharm | C03200032 | Controllo del dolore |
| Enrofloxacina | Bayer | 93106-60-6 | antibiotici |
| Morfina | Myungmoon pharma | C03700091 | Controllo del dolore |
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim | A07600711 | Antibiotici |
| Povidone-iodio | Hyundai pharma | Medicazione per ferite | |
| Lama del bisturi misura 15 | Braun | I1 BB515 | Incisione cutanea |
| Cobb elevator | Codman | 65-2546 | Dissezione del muscolo |
| Burr | Medtronic | Realizzazione del punto di partenza della vite | |
| Rongeur | Aesculap | FO515R | Realizzazione del punto di partenza della vite |
| Perno guida (K-wire) | CE | 01067803 | Guida della traiettoria della vite |
| C-arm | GE | OEC 9800 plus | Guida della traiettoria della vite |
| Radiografia portatile | Siemens | Mobile XP hybrid | Guida della traiettoria della vite |
| Sonda peduncolare | OtisBiotech | SPI-02-01 | Guida della traiettoria della vite |
| Dispositivo di sondaggio peduncolare | OtisBiotech | SPI-03-01 | Guida della traiettoria della vite |
| Vite peduncolare | OtisBiotech | MS-40025 | |
| Sistemi di fissaggio posteriore | OtisBiotech | ||
| Rod | OtisBiotech | ROD-60140 | Fissaggio rigido tra le viti |
| Impugnatura universale | OtisBiotech | SPI-08-01 | Per fissare le viti all'asta |
| Chiave a bussola diritta | OtisBiotech | SPI-06-01 | Per fissare le viti alla |
| chiave dinamometrica per conta | OtisBiotech | SPI-07-01 | Per fissare le viti all'asta |
| Siringa per irrigazione a bulbo | Hyupsug medical | HS-IR-140 | Irrigazione |
| Drenaggio in silicone | Sewon medical | 2205-006 | Per drenare il fluido nel sito chirurgico |
| Sutura riassorbibile metrica 3.0 | Ethicon | BA1673H | Sutura muscolare Sutura |
| in nylon non assorbibile metrica 2.0 | Ethicon | W1626T | Sutura cutanea |
| Garza | Kingphar Corea | KP120-06 | |
| Pentobarbital | Hanlim pharma | 645301221 | Eutanasia |
| Sega oscillante | Zimmer | Harvest spine | |
| pinze | Aesculap | BF461R | Harvest spine |
Riferimenti
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