ラットモデルへのインプラントの配置は、臨床研究に不可欠な実験的手順です。この研究では、糖尿病と骨粗鬆症のラットモデルの脛骨にチタンインプラントを埋め込むための包括的な外科的プロトコルを提示します。
この記事について
サマリー
要約
ラットは、インプラント歯科および整形外科、特に生体材料と骨組織との間の相互作用の研究において、貴重な動物モデルとして長い間役立ってきました。ラットの脛骨は、薄い組織層(皮膚と筋肉)を介した外科的アクセスが容易で、内側の顔の平らな形状により、骨内デバイスの外科的挿入を容易にするため、頻繁に選択されます。さらに、このモデルでは、さまざまな臨床状態を模倣して、形状、表面テクスチャ、生物学的手がかりなどのさまざまなインプラント条件に対する生物学的反応を評価することで、特定の疾患の誘発が可能になります。ただし、その堅牢な皮質構造にもかかわらず、特定の骨内デバイスでは、移植を成功させるためにデザインとサイズの適応が必要になる場合があります。したがって、インプラント領域の軟組織と硬組織の両方を操作するための標準化された外科的方法を確立することは、特にインプラント歯科や整形外科などの分野で、インプラントまたはスクリューデバイスの適切な配置を確保するために不可欠です。この研究では、80匹のSprague Dawleyラットを、それぞれの疾患に基づいて2つのグループに分けました:骨粗鬆症のグループ1と2型糖尿病のグループ2。移植は4週目と12週目で行われ、同じ外科医が一貫した手術技術に従っていました。肯定的な生物学的反応が観察され、配置されたすべてのインプラントの完全なオッセオインテグレーションが示されました。これらの結果は、外科的プロトコルの成功を検証し、他の研究で再現し、生体材料コミュニティのベンチマークとして役立つことができます。特に、オッセオインテグレーションの値は、両方の疾患モデルで4週間と12週間の両方で安定しており、インプラントの長期にわたる持続的な統合を示し、4週間という早い時期に親密な骨接続が確立されることを強調しています。
概要
実験対象としてラットが一般的に選択されるのは、ラットが繁殖が容易で、大型の動物モデルに比べて比較的安価であるという事実によるものです。骨粗鬆症や糖尿病などの障害の信頼性の高い再現などの新しい手順の出現により、このモデルは、治療の潜在的な使用および/または薬物および手術装置または手順に対する生物学的応答における疾患の影響を分析するのに特に有用になります1,2。
ラットの骨量増加は、主に生後6か月の間に発生しますが、一部の研究者は、長骨が少なくとも1年間は絶えず成長し、長さが徐々に増加すると考えています1。加齢に伴い、モデリングからリモデリングへの移行がありますが、これは骨全体ですべての場合に等しく発生するわけではありません2。雌のSprague Dawleyラットは、雄のラットよりも成長が遅く、雄のラットよりも体重のピークが低くなります1。ラットの継続的な骨伸長と多様な骨リモデリングダイナミクスは、人間の健康問題に対処する際に考慮しなければならない要素です。しかし、生涯にわたるラットの骨の発達や、種が骨1を再構築できないことを示す実験的研究はまだ見つかっていません。 実験が生後約10か月で開始された場合、この縦方向の骨の成長により、脛骨の成長板から少なくとも1 mmのマージンはそのまま残されるべきであり、歯科インプラント研究で考慮すべき問題です2。ホルモンは骨研究の重要なパラメータでもあります。生後8か月の時点で、雄ラットは脛骨の雌よりも骨幅が22%大きく、破壊強度が33%大きいことがわかりました3。
したがって、整形外科用スクリューまたは歯科インプラントのオッセオインテグレーションは、骨へのデバイス埋め込みに対する全身反応に影響を与える多数の要因に依存する複雑なプロセスであるため、整形外科およびインプラント歯科では、障害の信頼性の高い再現が非常に重要です。骨粗鬆症や糖尿病などの全身性疾患は、整形外科やインプラント歯科の成功率に影響を与えることが知られているため、ラットモデルでこれらの障害を確実に再現することで、これらの制限を克服する方法を探求することができます。
ラットの脛骨は、外科的アクセスが容易で、骨量が適度で、内側プレート上の平らな形状により、外科的骨移植実験4,5に適しており、インプラント表面がオッセオインテグレーションに及ぼす影響を調査する多数の調査研究で使用されてきました4,5,6.健康な動物7と糖尿病または骨粗鬆症に罹患した罹患動物8,9,10,11,12,13,14の両方で、インプラント表面に添加されたコーティングおよび物質のオッセオインテグレーションへの影響を評価する研究が増えています。
1匹のラットの脛骨に埋め込むインプラントデバイスの数は限られており、研究の種類によって異なる場合があります。インプラントの数や研究条件に応じて、外科的外傷を最小限に抑えるようにデバイスの寸法を調整する必要があります。1つのインプラントを用いた研究では、ほぼ人間サイズのインプラント(直径2.0mm、長さ4〜5mm)を埋入することができ、両皮質固定を達成することができます6,7,15,16。マルチインプラントプロトコルのインプラントの寸法は、適切なインプラントサイズ(直径1.5mm、長さ2.5mm)4,17を採用する必要があります。
本研究は、骨粗鬆症と糖尿病ラットモデルの 2 つのラットモデルの脛骨にチタンインプラントを埋入するための標準化された外科プロトコルを説明することを目的としています。さらに、この研究では、さまざまなタイプのインプラント表面の生体機能化とそのオッセオインテグレーションへの影響を評価するための外科的プロトコルのテストが可能になります。
80匹のラットのサンプルを2つのグループに分けました。グループ1では、卵巣摘出されたSprague Dawleyの雌40匹と偽動物5匹が選択され、平均体重は484g、平均年齢は12週齢でした。ベンダーの推奨( 材料表を参照)に基づき、去勢手術の3か月後に実験が開始されました。この待機期間により、性ホルモンの消失が確実になりました。骨粗鬆症は、マイクロコンピューター断層撮影法(マイクロCT)骨分析に基づいて手術時に確認され、偽群と比較して平均20%の骨量減少を反映しています。グループ2は、II型糖尿病の40匹のBBDR(Bio Breeding Diabetes Resistance)遺伝子組み換えSprague Dawleyラットで構成されていました。平均体重は730g、平均年齢は12週であった。手術前に、糖尿病の状態は 3 日間連続して血糖値を測定し、結果は 200 mg/dL を超えました。グルコースは、空腹時6時間にグルコメーターで測定され、尾部穿刺によって血滴が採取されました。
長さ2mm、直径1.8mmのグレード3チタンインプラントを使用しました。すべてのインプラントは、シクロヘキサン(2分間に3回)、アセトン(1分間に1回)、脱イオン水(2分間に3回)、エタノール(2分間に3回)、およびアセトン(2分間に3回)で超音波洗浄することにより、クリーンルーム条件で滅菌しました超音波浴(230VAC、50/60Hz、360W)。その後、試料を窒素ガスで乾燥させ、0.5バールの窒素ビームを直接試料に印加しました。移植に先立ち、インプラントをまず脱イオン水に浸し、次に70%エタノール(v/v)に10分間浸漬しました。この後、インプラントを滅菌マイクロ遠心チューブに移し、手術まで滅菌状態に保たれました。
プロトコル
すべての実験手順は、スペインの法律(Royal Decree 53/2013)およびGeneralitat de Catalunya規則(Decree 214/97)で実施されている、科学的目的で使用される動物の保護に関する欧州共同体ガイドライン(Directive 2010/63/EU)に従って実施されました。すべての動物処置および取り扱いに関する倫理承認は、Vall D'Hebron Institut de Recerca(登録番号72/18 CEEA)の動物実験倫理委員会から取得されました。骨粗鬆症モデルには、平均体重484g、平均年齢12週齢の雌Sprague Dawleyラットを使用しました。糖尿病モデルでは、平均体重730g、平均生後12週齢の遺伝子改変動物雌BBDR(Bio Breeding Diabetes Resistance)ラットを用いた。すべての動物は商業供給業者から供給されました。この研究で使用された動物、試薬、および機器の具体的な詳細は、 資料表に記載されています。
1. 麻酔・薬理学および動物の調製
- ブプレノルフィンを0.05 mg / kgで、メロキシカムを2 mg / kgで使用して、外科的処置を開始する10〜15分前に皮下注射で術前鎮痛を投与します。.
- 吸入イソフルランを使用して手術内麻酔を行う:導入中に新鮮な空気で5%から開始し、3%に維持します。ラットチャンバーで麻酔を誘発し、手術中は円錐形の鼻順応でイソフルランの供給を維持します。
2. 手術の準備
- 麻酔をかけた動物の体温を直腸プローブで測定し、電子制御の加熱パッドを使用して手術中ずっと熱サポートを行います。角膜の乾燥を避けるために、手術開始前に眼軟膏を塗布する必要があります。
注:必要に応じて、目の乾燥を確認した後、軟膏を再塗布する必要があります。 - 電気シェーバーで髪を整え、脱毛クリームを塗って残った毛を取り除きます。
- 滅菌綿棒を使用してヨウ素と70%(v / v)エタノールのパターンで膝の皮膚を洗浄することにより、無菌手術野を取得します。最低3回連続してクリーニングローテーションを実行します(ヨウ素-エタノール-ヨウ素)。
- 無菌の穴あき手術用ドレープを動物の上に配置して手術野を分離し、中央の開口部から脚を露出させます(図1)。
3. 手術
- 外科的曝露
- 骨幹端領域に、脛骨の前内側面の近位境界に沿って垂直に長さ約 1 cm の全層皮膚切開を行い、骨を露出させます (図 2)。
- 脚を安定させ、切開を行いながら皮膚を下の骨に張り詰めて引っ張り、きれいな切開が正しい位置に留まるようにします。生理食塩水に浸した湿布で予想される光の出血を洗浄して管理します(図2)。
注:ラットの皮膚は薄く、たるんでいるか、ゆるんでいます。肌の安定化は重要であり、必要です。 - 小さな骨膜エレベーターを使用して、組織を骨から完全に剥離します(図3)。
- 脛骨内側面の後縁に 脛骨頭蓋筋、 グラシリス 、 および腓腹筋の外側頭筋が挿入され、繊維状の白い組織が骨にしっかりと付着していることが確認されるまで、骨を露出させます(図3)。
注:ラットのサイズに関係なく、サンプル全体で同様の特性と刺激を持つ骨領域にインプラントを配置できるようにするために、この筋肉挿入のグループを特定することが重要です。
- 穴あけ加工
- 近位脛骨稜と脛骨の内側面の後縁との間の正しい領域から、 脛骨頭蓋筋、 グラシリス 、 および腓腹筋の外側頭筋の挿入に隣接して、筋肉の損傷を避けて、穴あけプロセスを開始します。
注意: 正しい位置は、脛骨プラトーから5 mm±2 mmである必要があります。 - 20:1の減少コントラアングルを持つ外科用電気モーターを使用して、20°Cに近い温度で生理食塩水灌漑下で最大150rpm(回転/分)でドリルします。
注:必要なドリルは2つだけでした。 - 生理食塩水灌漑下で深さ2.4mmのランスパイロットドリル(図4)から始めます。
注意: 各ドリルには最大10回の用途がありました。 - 2番目のドリルとして、塩水の下で深さ2.4mm、直径1.6mmのツイストデザインドリルを使用します(図4)。
注意: 各ドリルには最大10回の用途がありました。
- 近位脛骨稜と脛骨の内側面の後縁との間の正しい領域から、 脛骨頭蓋筋、 グラシリス 、 および腓腹筋の外側頭筋の挿入に隣接して、筋肉の損傷を避けて、穴あけプロセスを開始します。
- インプラント埋入
- 20:1のリダクションコントラアングルに取り付けられた中間ピース(図5)を使用してインプラントを挿入します。
- インプラントを埋入する前に、10秒間同時に生理食塩水灌漑を行いながらインプラントを逆角度に回転させることにより、残留化学滅菌剤からインプラントを清掃します(図5)。
- 中間ピースを使用してチタンインプラント(縦2mm、直径1.8mm)を20rpmで埋入し、リアルタイムのトルク値を監視しながら、最大挿入トルクを記録します。
注:インプラントの挿入は、最終的なドリルとインプラントの違い、およびインプラントの円筒形プロファイルにより、最初は困難になることが予想されます。しかし、この初期の困難さは、インプラントが最初の皮質骨を貫通するとすぐに正常化されます。 - インプラントが挿入される皮質骨、つまり脛骨の平らな内側面を完全に通過する前に、インプラントの挿入を完了します。
注:インプラント挿入の最終瞬間には、インプラントを皮質骨の少し外側、またはインプラントが挿入される皮質骨と同じ高さ、つまり脛骨の平らな内側面に置いて、一次安定性を確保することが重要です(図6)。
- 創傷閉鎖
- 4/0モノフィラメント合成吸収性縫合糸(グリコネート)を使用して、単純な内部縫合糸で筋肉組織の境界を縫合します(図7)。
- 4/0モノフィラメント合成吸収性縫合糸(グリコネート)を使用して、皮内縫合糸で皮膚閉鎖を行います(図7)。
4. マイクロCTスキャン
- 手術が完了した後、全身麻酔下で、マイクロCTスキャンを実施して、適切なインプラント埋入を確認します。
- ラットを手術ベッドから取り出し、スキャンベッドに置きます。マイクロCTライブスキャンモードを使用して手術した脚の位置を特定し、視野をインプラントの中央に配置します。
注:推奨される取得パラメータは、視野角5 mm、空間分解能0.0001 mm3、50 kV、200 μA、取得時間3分です。 - スキャンが取得されたら、ステップ5.2.1に従って、インプラントの近位面と脛骨プラトーの表面との間の正しい距離を確認します。
注:この値は、手法の標準化に役立ちます(図8)。
5. 術後のケア
- 画像取得後、ラットをケージに戻し、完全に回復するまで監視します。
注:これには、動物モデルにもよりますが、約5〜10分かかります。糖尿病ラットは、糖尿病に伴う代謝変化により、より長く麻酔をかけられ、回復時間が長くなることが予想されます。 - ブプレノルフィン(0.1 mg / kg)を6〜8時間ごとに、メロキシカム(5 mg / kg)を24時間ごとに皮下投与し、最大72時間皮下投与します。.
- 縫合糸の除去時間
- 手術創に感染、縫合糸の完全性、またはその他の問題がないか毎日検査し、手術後15日で必要に応じて縫合糸の残りを取り除きます。
6.安楽死
- 国立衛生研究所(NIH)のガイドラインに従って、移植時間(4週間または12週間)後のチャンバー容積/分の30%〜70%のCO2充填率で、CO2チャンバーを使用して動物を安楽死させます。
7. 術後解析
- 両方のモデル(骨粗鬆症と糖尿病)について、安楽死後に解体によって脛骨を切除し、さらなる分析を行います。
注:マイクロCT分析に関しては、骨インプラント接触(BIC)を計算するためのデータが許可されています。CT取得は、前述のパラメータを用いて実施し、BIC分析は、骨領域(mm2)を皮質領域で計算されたインプラント面積(mm2)で割ることによって、文献18に既に記載されているプロトコルを適応させて行った。骨粗鬆症(図9)と糖尿病(図10)の各モデルについて、代表的な画像を示します。
結果
外科的段階
この研究で使用された両方の動物モデルには、誘発された疾患による特定の制約があることに言及することが重要です。硬組織と軟組織の操作に関するこれらの制約は、外科的処置中に反映されます。
糖尿病モデルでは、ラットの方が大きいため、外科的処置中に脚を安定させることが難しくなっています。これにより、手術時間が長くなり、その結果、麻酔時間が長くなり、回復時間が長くなり、術後の期間にはより大きな警戒が必要になります。
骨粗鬆症モデルに関しては、要件は非常に異なり、骨操作時により集中していました。この場合、穿孔手順中により大きな出血が観察される可能性があります。さらに、インプラント埋入プロセスがより困難になります。骨に小さな亀裂が生じたり、インプラントの挿入時の進行が変化したり、インプラントの側壁に骨抵抗がないためにインプラントがより不安定になるなど、いくつかの合併症が発生する可能性があります。この制限により、埋入時にはより多くの手動圧力と安定化が必要であり、インプラントの正しい位置決めが達成されるまで制御することがより困難になります。
インプラントの最大挿入トルクについては、2つの疾患で比較的異なる値が観察されました(表1)。一般に、骨粗鬆症モデルで観察された最大平均挿入トルクは、糖尿病モデルよりも高かった。これらの結果から、糖尿病が骨密度やインプラント挿入に対する骨抵抗に及ぼす影響を理解することは興味深いことです。この状態は、骨粗鬆症と比較して骨の機械的特性により深刻な影響を与えるようです。
術後分析
移植の4週間後と12週間後のチタンインプラントの適切な配置を、マイクロCTイメージングによって分析しました。代表的な画像は、骨粗鬆症のラット(図9)と糖尿病のラット(図10)の両方について提供されています。全体として、インプラントは皮質および小柱脛骨を通じて正しく移植され、皮質部分との親密かつ継続的な接触を示し、炎症や副作用の兆候はなく、病理学の両方のモデルに対する外科的プロトコルの成功を証明しています。
また、画像をまとめて分析することで、皮質領域における骨面積(mm2)とインプラント面積(mm2)の比率(V(BIC))を計算し、手術の経時的およびモデル内での手術のパフォーマンスを比較することもできました。図11に示すように、骨粗鬆症モデルのV(BIC)値は4週間と12週間で一定であり、インプラントが時間の経過とともに安定して統合されていることを示しており、骨との密接なつながりが4週間ですでに確保されていることを強調しています。注目すべきは、糖尿病モデルで非常に類似した値が得られ、病理学の両方のモデルに対する研究プロトコルの妥当性を示していることです。
図1:手術野。 ラットの正しい位置と介入する領域の露出を示す手術野、処置中の麻酔の維持のための円錐形アダプターの気道への適応、および介入に必要な器具。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図2:外科的切開。 ラットの足を正しく安定させると同時に、薄い可動性皮膚を固定して正しい切開を得る。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図3:骨の露出と筋肉の挿入の識別。左側:組織が完全に剥離し、その結果として骨が露出する。脛骨頭蓋筋、グラシリス筋、腓腹筋の外側頭筋の挿入部を温存し、損傷を避けるためには、骨にしっかりと付着した線維性白組織を正しく識別することが重要です(これは右側の図に見えます)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図4:穴あけシーケンス。 穴あけ加工のシーケンスは、左側のランスパイロットドリルから始まり、右側にツイストドリルが続きます。安定した安全な穴あけ手順を確保するためには、穴あけ中に脚と軟部組織の両方の安定化を維持することが重要です。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図5:インプラント挿入の準備。 インプラントは中間ピースに挿入され、インプラントが20rpmで回転している間、生理食塩水で洗浄プロセスに提出されます。この中間ピースは、電子機器でインプラントを骨に挿入することを可能にします。このデバイスは、インプラント挿入速度の制御を保証し、リアルタイムの挿入トルクを記録します。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図6:チタンインプラントの埋入。 インプラントを骨内に配置するには、骨の前面と内側面の近位境界から離れた内側骨の平らな面にインプラントを配置する必要があります。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図7:創傷閉鎖。 傷を閉じるための手順は、2つの異なる平面で観察されます。左:最初の深い平面は、筋肉組織のエッジに近似するために単純なステッチで作られています。右:2つ目のより表面的な平面は、結び目が外部化された位置にあるのを防ぎながら、皮膚に近似するために皮内縫合糸で行われます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図8:外科的処置後のインプラント埋入のマイクロCTスキャン。 この図は、Micro-CTスキャナーでのラットの位置を示しており、インプラントの位置の画像は、それぞれxビュー、yビュー、zビューに対応する3つのセクションに分割されています。インプラントは、さまざまなビューで赤い矢印で尖っています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図9:骨粗鬆症ラットの脛骨に埋入されたインプラントのマイクロCTスキャン。 (A) 4 週間後および (B) 12 週間後の骨粗鬆症ラットの脛骨に留置されたチタンインプラントの代表的な術後マイクロ CT 画像。各画像は、それぞれxビュー、yビュー、zビューに対応する3つのセクションに分かれています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図10:糖尿病ラットの脛骨に埋入されたインプラントのマイクロCTスキャン。 (A) 4 週間後および (B) 12 週間後の骨粗鬆症ラットの脛骨に留置されたチタンインプラントの代表的な術後マイクロ CT 画像。各画像は、それぞれxビュー、yビュー、zビューに対応する3つのセクションに分かれています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図11:骨インプラント接触(BIC)分析。 V(BIC) 値は、移植後4週間(4 w)および12週間(12 w)後の骨粗鬆症(Osteo)および糖尿病(Diab)モデルのマイクロCT画像からの骨面積(mm2)* 100 /インプラント面積(mm2)として計算されます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
| 最大インプラント挿入トルク [N·cm] | ||
| モデル | 右脚 | 左脚 |
| 骨粗鬆症 | 6.11 ± 0.96 | 6.49 ± 1.34 |
| 糖尿病 | 4.79 ± 1.70 | 4.90±1.76 |
表1:最大挿入トルク。 糖尿病ラットと骨粗鬆症ラットのインプラント挿入中に得られる最大トルク値の違い。糖尿病ラットは、骨粗鬆症ラットよりも低い最大トルク値を示します。
ディスカッション
ラットはオッセオインテグレーションの研究に広く使用されているモデルですが、インプラントを適切に配置するための再現可能な外科的手法を定義して説明することが重要です。このような手法は、科学界のガイドとして役立つ可能性があります。さらに、骨粗鬆症や糖尿病などの特定の疾患が骨代謝を変化させるという事実は、外科的処置を正しく設計することに対するより強い要求を意味します。ラットは、骨粗鬆症(自然骨折および低衝撃骨折)と糖尿病および食事誘発性肥満の両方の主な特徴を示すため、高価な専門施設や長期にわたる高価な実験、および術後の制御と維持を必要とせずに、他の動物モデルと比較して遜色ありません19。ラットの小型、高繁殖性、短寿命は、動物実験の3つのR要件(置換、縮小、改良)を満たしながら、大規模で時間効率の良い実験を容易にします20。
この分野にはかなりの量の科学文献があるにもかかわらず、詳細な外科技術について説明した科学論文はごくわずかです。しかし、大多数は重要な手術情報を省略しているため、説明されている技術を再現する可能性が妨げられています。
この外科的プロトコルでは、切開の位置、穴あけとインプラント埋入の正確な位置、穴あけ技術、インプラントの正確な寸法、インプラント挿入に使用される最終的なドリルなど、外科的処置全体を通じていくつかの重要なステップを考慮する必要があります。
文献では、切開の正確な位置は不正確であることが多く、その配置に関する科学的根拠が欠けています。切開は、インプラント埋入の領域とは異なる領域で行う必要があります。インプラントの上で剥離した骨膜の完全性を維持するために、切開部とその結果生じる縫合糸をインプラント領域の真上に配置しないことが重要です。全層皮弁の切開と初期剥離は、血液供給を中断し、骨膜を損傷する可能性があり、他の研究で観察されているように、新しい骨形成中に骨膜細胞の活動に障害をもたらす可能性がある21。このアプローチは、インプラント周囲の骨形成を最適化し、外傷、治癒不良、線維化、または縫合領域での細菌のコロニー形成のリスクを最小限に抑えることを目的としています。この方法では、切開部は詳細に行われ、近位脛骨稜で行われ、インプラント埋入部位の真上にないことを確認します。
インプラント埋入の領域を決定する際には、サンプル全体の骨密度を均一にすることが重要です。通常、測定値は脛骨プラトーを基準にしています。ラット間の縦方向のサイズの違いを考えると、同じ領域にインプラントを一貫して配置するには、解剖学的な参照が必要です。この方法では、 頭蓋筋、 グラシリス筋、 および腓腹筋の外側頭筋 の挿入に隣接する領域が、信頼できる解剖学的基準として機能します。この領域は、筋肉の挿入を特徴とし、サンプル全体で均一な骨密度を示すことが期待されます。
穴あけ方法を検討する際には、ドリルの種類/寸法、穴あけ速度(通常はrpmで測定)、生理食塩水の温度に関する正確な詳細を提供することが重要です。これらの因子は、穿孔誘発性壊死反応に焦点を当てたいくつかの研究で強調されているように、広範な壊死領域およびそれに続く線維性組織の形成を予防するために不可欠である22,23。しかし、一部の記事は、その穴あけ方法においてこれらの生物学的限界を超えており24、他の記事は、この重要な情報を完全に省略しています4,25,26,27,28。この研究は、外科的外傷と組織の壊死を減らすために、穿孔手順中に細心の注意を払って行われる予防措置を強調しています。私たちは、生理食塩水がなくても骨温の点で安全と考えられるレベルである150rpmの速度を上限とする安全掘削手順を選択しました。このアプローチは、穴あけ速度の点で効果的であり、手順29,30中の良好なドリル制御を可能にします。さらに、約20°Cの生理食塩水を使用して灌漑と冷却を維持し、潜在的な熱影響をさらに軽減しました。
また、省略されがちなもう一つの関連情報は、使用するインプラントのサイズです。この省略により、最終的なドリルのサイズとインプラントのサイズとの関係を解釈することが不可能になります。この不一致は、インプラントの安定性を評価する上で重要であり、欠損すると不安定性につながる可能性がありますが、過剰になると、過剰な圧力と虚血性壊死反応を引き起こす可能性があります。
一次安定性を達成するためには、最終的なドリルとインプラントの間に直径にわずかな違いがあり、インプラントの直径がわずかに大きい必要があることに注意することが重要です。一次安定性を達成するためのこの重要な外科的パラメータは、一部の方法論がインプラント4に配置されたよりも大きな直径の最終的なドリルを特徴とするため、文献で常に一貫しているわけではありません。この領域は筋肉の挿入によって特徴付けられることを考えると、サンプル全体で均一で堅牢な骨密度が期待されます。この特性は、ラットの脛骨インターベンションについて報告された主要な制限、すなわち時間の経過に伴う脛骨の縦方向の成長を回避するのに役立つ31。さらに、この方法は温度制御を可能にし、合併症とその後の罹患率23の原因の1つに対処します。ただし、他の研究と同様に、この研究も脛骨のサイズの変動によるデバイスを適応させる必要性に関する制限に直面しています 4,17。
また、使用する動物の数に関する懸念事項として、適切なサンプルサイズを選択することの重要性も重要です。これは、動物の使用を最小限に抑えながら、研究成果の影響を最大化するために重要です。このような戦略は、研究の効率と信頼性を向上させるだけでなく、科学研究における倫理的配慮も強調します。この効率を最適化するために、継続的な努力を払う必要があります。
要約すると、本方法は、すべての外科的処置の詳細な説明を提供し、両方の疾患におけるさまざまな外科的課題の観察を可能にします。さらに、このプロトコルは、骨に直接接触するすべてのサンプルが安定したV(BIC)値を達成したため、有効な方法として際立っています。ただし、文献の大多数の実験的研究とは異なり、詳細で正当な技術を提示しているため、正確な再現が可能です。その結果、骨密度に影響を与えるものを含むさまざまな疾患におけるさまざまなインプラント表面の影響を研究するために使用できます。
開示事項
私たちは、この科学論文に関して利益相反がないことをここに宣言します。
謝辞
著者らは、プロジェクトPID2020-114019RBI00およびPID2021-125150OB-I00を通じて財政支援を提供してくれたスペイン国立研究機関に感謝します。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 22 G 針 + A2:C30 | テルモ | NN-2238R | |
| 4/0 モノフィラメント合成吸収性縫合 | ブラウン ( MonoSyn ) | ||
| 5 mL、10 mL シリンジ | ブラウン | 4617100V-02 4606051V | |
| アドソン鉗子 | Antão Medical | Ref: A586 | |
| BBDR ( Biobreeding Diabetes Resistant ) Sprague Dawley Rats | Janvier Labs | ||
| Betadine | Mylan | ||
| Buprecare | Animalcare (UK) | ||
| Castroviejo Caliper 0-40 mm 15 cm angled | UL AMIN Industries | ||
| Castroviejo Needle Holder | Antão Medical | Ref: AM1702 | |
| 歯科手術用ハサミ 湾曲し、まっすぐ | な Antão Medical | AMA603 / AMA600 | |
| 電気シェーバー | Oster Pro 3000i | 34264482227 | |
| Extra Fine Graefe Forceps | F.S.T | Ref: 11150-10 | |
| ガーゼパッド | COVIDIEN | 441001 | |
| Glucometer | Menarini (Italy) | ||
| ヘリコイダルドリル / オステオピンドリル &オスラッシュ;1.6 mm | soadco | Ref. OS-8001 | |
| インプラント / スクリュー オステオピン &; オスラッシュ;1.8 x 2.0 mm | soadco | Ref. OS-3 | |
| Isoflo | Le Vet Pharma (オランダ) | ||
| ランスパイロットドリル / Lanceolate ドリル (DS) | soadco | Ref. 10 02 01 T | |
| ラテックス手袋 - 手術用手袋 滅菌済み | Hartmann | Ref: 9426495 | |
| Lucas Surgical Curette | Antão Medical | Ref: AMA940-3 | |
| Metacam | Boehringer Ingelheim(ドイツ) | ||
| マイクロ鉗子ストレート | ノパ | Ref: AB 542/12 | |
| Micro-CT scan( Quantum Fx microCT ) | Perkin Elmer (US) | ||
| Osteoporotic Sprague Dawley females Rats | Janvier Labs | ||
| Periosteal elevator - 脱皮2-4 | アントão 医療 | 資料:A1564 | |
| 灌漑用生理液 | Hygitech | Ref:10238 | |
| メスの刃 炭素鋼 15C | カミソリ Med | Ref:02846 | |
| 滅菌ガーゼスワブ | Alledental | Ref:270712 | |
| 滅菌灌漑システム | Hygitech | Ref:HY1-110001D | |
| 滅菌タオル(動物1匹につき1枚) | Dinarex | 4410 | |
| 外科用コントラアングルハンドピース | W&H | Ref: WS-75 LED G | |
| 外科用コントラアングルハンドピース | W&H | SN 08877 | |
| 外科用コントラアングルハンドピース | H | SN 01309 | |
| 外科用電動機 | WH インプラント型: SI-1023 | Ref:30288000 | |
| 外科用メスハンドル | AsaDental | Ref:0350-3 | |
| クランプ | Xelpov外科 | AF-773-11 | |
| 超音波装置 | JPセレクタ、アブレラ、スペイン |
参考文献
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