Articolo metodologico

Un protocollo sicuro, efficace ed economico per l'inserimento di viti vertebrali di coniglio

DOI:

10.3791/68702

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19 agosto 2025

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1Tianjin Union Medical Center, The First Affiliated Hospital of Nankai University, 2Tianjin Medical University, 3Tianjin University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

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Questo articolo descrive un protocollo passo-passo sicuro, efficace ed economico per la fissazione della vite lombare posteriore nei conigli bianchi della Nuova Zelanda, stabilendo un approccio standardizzato per l'inserimento della vite vertebrale in questo modello animale.

Abstract

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La fissazione con vite lombare posteriore è il metodo chirurgico più comune per l'ernia del disco lombare, ma i pazienti spesso affrontano molteplici complicazioni dopo l'intervento. Il verificarsi di allentamento della traccia della vite può portare alla rottura della fusione e persino all'estrusione della traccia della vite pericolosa per la vita. Tuttavia, attualmente mancano modelli animali mirati specificamente ai cambiamenti nel percorso della vite dopo la fissazione della vite lombare. Questo studio ha sviluppato un metodo di inserimento di viti vertebrali basato su conigli bianchi della Nuova Zelanda, progettato per ridurre al minimo il rischio di penetrazione postoperatoria della vite nel canale spinale, evitando così lesioni al midollo spinale. In questo protocollo, il punto di intersezione della linea orizzontale dal bordo superiore del processo trasversale e la giunzione del peduncolo è raccomandato come punto di ingresso. L'angolo di inserimento deve essere di circa 45°-55° verso l'esterno e 20°-40° verso il basso. Inoltre, sulla base del posizionamento delle viti sotto visione diretta e dell'uso di strumenti commerciali, questo metodo è più semplice ed economico rispetto alle tecniche esistenti di modellazione di animali di grandi dimensioni. Fornisce un modello animale per la successiva ricerca di base sull'allentamento della guida della vite e sul microambiente che circonda la guida della vite.

Introduzione

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L'ernia del disco lombare (LDH) è una causa comune di dolore cronico lombare e dolore radiante alle gambe, in particolare negli individui giovani e di mezza età 1,2,3. La condizione di solito deriva da una lacerazione dell'anulus fibroso del disco intervertebrale, che porta all'ernia del nucleo polposo e alla compressione delle radici nervose 4,5. Mentre molti pazienti beneficiano di trattamenti conservativi come il riposo e la modifica dello stile di vita, la terapia farmacologica, la terapia fisica, gli esercizi di riabilitazione, l'uso di un tutore e il blocco nervoso o la terapia iniettiva epidurale6, la chirurgia è necessaria per gli altri, in particolare per quelli con sintomi gravi o gestione conservativa inefficace 7,8,9.

La fissazione con vite lombare posteriore (PLF) è una procedura spinale standard, particolarmente adatta per i pazienti con instabilità spinale, compressione della radice nervosa o alterazioni degenerative3. L'allentamento delle viti si verifica quando si perde la forza di fissazione tra le viti inserite e l'osso, impedendo alle viti di stabilizzare le vertebre10,11. L'allentamento può variare da un leggero movimento al completo distacco ed è tipicamente associato a sintomi ricorrenti, peggioramento del mal di schiena o instabilità spinale12. Gli studi riportano che l'allentamento delle viti si verifica nel 5-20% dei casi di PLF10, a seconda di fattori come il livello tecnico ospedaliero, l'età del paziente e le attività postoperatorie. I meccanismi specifici alla base dell'allentamento delle viti rimangono poco chiari. Attualmente, i modelli animali appropriati per tali indagini sono limitati. Questo studio descrive in dettaglio lo sviluppo di un protocollo chirurgico per la fissazione posteriore della vite lombare nei conigli bianchi della Nuova Zelanda, che può fornire un modello fondamentale per la ricerca futura sui meccanismi di allentamento delle viti.

Nella ricerca di base, la selezione di modelli animali appropriati è fondamentale per determinare la credibilità e i risultati degli studi. Nella ricerca sulla degenerazione del disco lombare, topi e ratti hanno un'applicabilità limitata a causa dei loro dischi intervertebrali relativamente piccoli13. Altri animali, come capre, maiali e cani, hanno limitazioni legate all'anestesia e mancano di un'ampia applicabilità14, a causa dei costi di acquisto, allevamento e strutture di allevamento degli animali. Il coniglio bianco della Nuova Zelanda, un animale di medie dimensioni, è ampiamente utilizzato nella ricerca sui dischi grazie alle sue vertebre relativamente grandi, allo spazio operativo sufficiente e alla semplice anestesia tramite iniezione venosa dell'orecchio senza la necessità di un ventilatore15. Alla luce di questi fattori, il coniglio bianco della Nuova Zelanda è considerato un modello ideale. Attualmente, non esiste un modello animale per la PLF, quindi è stato sviluppato un metodo chirurgico per la chirurgia della colonna vertebrale lombare del coniglio sulla base di esperienze precedenti.

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Protocollo

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Il protocollo sperimentale sugli animali è stato esaminato e approvato dal Comitato Etico per il Benessere degli Animali da Laboratorio e l'Etica dell'Istituto di Medicina Radiologica, Accademia Cinese delle Scienze Mediche (Numero Etico: IRM/2-IACUC-2404-005). Tutte le procedure di manipolazione degli animali sono state conformi alle normative nazionali pertinenti in materia di benessere ed etica degli animali.

NOTA: In questo studio, i conigli bianchi della Nuova Zelanda sono stati utilizzati per indagini sperimentali. I conigli erano di qualità comune, pesavano circa 2,5-3,0 kg, avevano un'età di 3-5 mesi e erano femmine. I conigli erano alloggiati in una stanza standardizzata per conigli di livello ordinario.

1. Anestesia

  1. Disinfettare la sala operatoria con luce ultravioletta per 30 minuti utilizzando una lampada a raggi ultravioletti.
  2. Anestetizzare il coniglio somministrando pentobarbital sodico al 3% (30 mg/kg) in soluzione fisiologica sterile attraverso la vena marginale dell'orecchio.
    NOTA: Iniettare 2/3 della soluzione di pentobarbital sodico al 3% e osservare la risposta pupillare e il riflesso pupillare del coniglio. Assicurarsi che le pupille si restringano e il riflesso pupillare si indebolisca. Se non c'è indebolimento dopo 5 minuti, prendere in considerazione l'iniezione del restante 1/3. Se il riflesso si indebolisce, iniettare 2 ml di soluzione fisiologica allo 0,9%.

2. Procedura chirurgica

  1. Una volta che l'anestesia è adeguata, osservare il riflesso corneale diretto e assicurarsi che il riflesso corneale sia diminuito, indicando il successo dell'anestesia. Posizionare il coniglio in posizione prona per la preparazione del sito chirurgico. Prima dell'intervento, disinfettare due volte il sito di incisione del coniglio con tintura di iodio e posizionare un telo chirurgico sterile durante la procedura (Figura 1A).
    NOTA: Assicurarsi che tutti gli strumenti chirurgici siano sterilizzati in autoclave.
  2. Praticare un'incisione cutanea di 5 cm sulla linea mediana nella regione lombare (Figura 1B) e tagliare in sequenza la pelle e la fascia superficiale con un bisturi.
  3. Utilizzando l'estensibilità tra la pelle e il tessuto sottocutaneo, separare accuratamente ed esporre completamente il tessuto sottocutaneo, rivelando chiaramente la radice del processo spinoso Figura 1C).
  4. Utilizzando una pinza emostatica, sezionare senza mezzi termini il processo trasversale e il peduncolo del segmento chirurgico, evitando segmenti adiacenti della faccetta articolare (Figura 1D). Utilizzare un piccolo divaricatore per esporre completamente l'area chirurgica (Figura 1E).
  5. Identificare il punto di ingresso dell'ago all'intersezione della linea orizzontale tra il bordo superiore del processo trasversale e la giunzione del peduncolo (Figura 1F). Praticare un piccolo foro nell'osso corticale con un angolo di circa 45°-55° verso l'esterno e 20°-40° verso il basso utilizzando un trapano chirurgico (Figura 1G).
  6. Inserire le viti peduncolari (3,5 mm × 10,0 mm) una per una (Figura 1H).
  7. Installare una biella longitudinale di dimensioni adeguate e serrare con una vite a testa cilindrica (da Figura 1I a Figura 1J).
  8. Riconfermare che le viti siano fissate saldamente all'interno del corpo vertebrale e che l'asta di fissaggio sia bloccata correttamente. Verificare il posizionamento della fissazione interna attraverso la visualizzazione diretta intraoperatoria. Assicurarsi che non vi siano sanguinamenti significativi, irrigare l'area chirurgica con soluzione fisiologica ed eseguire la sutura continua dei muscoli e della fascia utilizzando una sutura riassorbibile 4-0.
  9. Utilizzare una sutura 7-0 per suture verticali intermittenti a materasso per l'incisione cutanea, seguita da un antisettico a base di iodio e copertura con garza sterile, fissandola in posizione. L'intervento chirurgico è completato (Figura 1K).

3. Cure postoperatorie

  1. Una volta ripreso conoscenza, controllare la capacità motoria degli arti posteriori per valutare la riuscita dell'intervento.
    NOTA: Verificare che dopo che il coniglio ha ripreso conoscenza dall'anestesia, la sua funzione motoria degli arti sia intatta, possa muoversi normalmente e non ci siano segni di emiplegia o paraplegia.
  2. Per i primi 3 giorni dopo l'intervento, somministrare 1,2 × 106 U/kg di penicillina tramite iniezione intramuscolare al giorno per prevenire l'infezione della ferita.

4. Esame morfologico

  1. Alla fine della 12ª settimana dopo l'intervento, indurre l'embolia gassosa attraverso la vena marginale dell'orecchio per sopprimere l'animale. Successivamente, utilizzare un approccio lombare posteriore per esporre i tessuti molli paraspinali ed eseguire una discectomia lombare. Dopo aver raccolto i campioni e confermato il segmento chirurgico, conservarli temporaneamente in paraformaldeide al 4% per la fissazione dei tessuti. Quindi, eseguire scansioni Micro-CT e raggi X.
    1. Rimuovere i campioni spinali dalla paraformaldeide al 4% e rimuovere il liquido di fissazione superficiale. Quindi, sottoporre i campioni alla scansione Micro-CT. Impostare i parametri di scansione come segue: tensione 60 kV, corrente 200 μA e risoluzione 8 μm. Eseguire la post-elaborazione delle regioni di interesse (ROI) nei file scansionati utilizzando un software specializzato per l'analisi e la visualizzazione delle immagini (vedere la Tabella dei materiali). Esegui l'imaging a raggi X contemporaneamente alla scansione Micro-CT.

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Risultati

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Valutazione della funzione motoria dopo il risveglio
Subito dopo che il coniglio ha ripreso conoscenza dall'anestesia, è stata valutata la funzione motoria dei suoi arti posteriori. È stato riscontrato che l'inserimento del sistema di fissazione a vite lombare non ha influenzato la funzione motoria del coniglio (vedi video supplementare 1), indicando che il midollo spinale non è stato danneggiato durante la procedura.

Valutazione Micro-CT e raggi X<...

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Discussione

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La complicanza più grave della fissazione con vite lombare posteriore (PLF) è il potenziale di lesione del midollo spinale causata dalla vite che penetra nel canale spinale durante l'inserimento10. L'aspetto più critico di questo metodo è l'esposizione del processo trasversale e del peduncolo, nonché l'angolo con cui vengono inserite le viti. La regolazione dell'angolo di inserimento può impedire alla vite di entrare nel canale spinale e causare lesioni al midollo...

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno interessi finanziari o non finanziari rilevanti da rivelare.

Ringraziamenti

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Questo studio è stato finanziato dal Tianjin Key Medical Discipline (Specialty) Construction Project (TJYXZDXK-064B), dal Tianjin Health Commission Science and Technology Project (TJWJ2022XK025, TJWJ2022QN039, TJWJ2023QN041), dal Tianjin Institute of Spinal Surgery.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
CTAnBURKERUtilizzato in analisi
Visualizzatore di datiBURKERUtilizzato in analisi
Micro-CTBURKERUtilizzato in analisi
Pentobarbital di coniglio della Nuova ZelandaTianjin Yuda Laboratorio Allevamento Animale Co., Ltd. Pechino Jiehui Biotecnologia Co. MCEutilizzato in questa ricerca
viti peduncolariHebei Ruihe Medical Equipment Co., Ltd532003510utilizzato nelle procedure chirurgiche
penicillinaMCEHY-17591Rutilizzato nell'assistenza postoperatoria
PentobarbitalPechino Jiehui Biotecnologia Co.utilizzato in anestesia
AsteHebei Ruihe Medical Equipment Co., Ltd532003510utilizzato nelle procedure chirurgiche
Strumenti chirurgici e sutureHebei Ruihe Medical Equipment Co., Ltd532003510utilizzato nelle procedure chirurgiche

Riferimenti

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