膜内骨化、仮骨延長術、またはCriticalサイズの欠損の治癒を評価するための剛安定骨折を作成する

この手順の全体的な目標は、安定した骨折の治癒、気晴らし、骨形成、およびセグメントギャップ欠損の治癒の分析に使用できる外部固定脛骨を作成することです。まず、固定具のリングは、滅菌昆虫ピンを脛骨の近位および遠位部分に挿入し、次にリングを滅菌昆虫ピンに固定することにより、所定の位置に位置決めおよび保持されます。次に、骨折または骨切り術が脛骨の骨幹中央部に作成されます 手順の最終ステップでは、近位および遠位リングを完全に安定させるために3番目のねじ棒が挿入されます。

最終的には、X線組織学的および分子学的分析を通じて、骨折治癒、注意散漫、骨形成、および骨生着のメカニズムを示す結果を得ることができます。この手順を実演するのは、カリフォルニア大学サンフランシスコ校サンフランシスコ総合病院の上級研究員であるダイアン博士とYユウ博士、ポスドク研究員のチェルシー・バニー博士です。整形外科外傷研究所 骨格再生のための研究室 カスタムデザインの外部固定装置を組み立てることから始めます。

固定フレームは、3本のステンレス製ネジ付きロッド、8本の六角ナット、17本のマッチングボルトで安定した2つのアルミニウムリングでできています。近位リングを4つの六角ナットと一致するボルトを適切な穴に緩くねじ込むには、骨折ごとに2つのアルミニウムリングが必要です。遠位リングを完全に締めずに4つのナットとボルトを再度ねじ込むには、遠位リングへの固定具を安定させる長いネジ棒の2つを12時と6時の位置にある穴に配置し、2つの六角ナットで取り付けます。

性別の望ましい年齢のマウスに、ケタミンとマイネの腹腔内注射により麻酔をかけます。そして、つま先をつまむテストを使用して完全な麻酔を確認します。脱毛して消毒剤で洗った後、目の潤滑剤を塗布し、残りの手順でマウスを加熱パッドに置きます。

近位リングをナットを遠位に向けて脚に置き、リングを膝関節の上に移動します。左脛骨の近位および遠位骨幹端を4本の0.25ミリメートル滅菌昆虫ピンを使用して、ピンをドリルに取り付けて骨に穴を開けることにより、骨を固定します。ピンを脛骨の長軸に対して垂直に、互いに90度に向け、近位ピンと遠位ピンの間に少なくとも10ミリメートルを残します。

ピンを近位リングに固定し、脛骨をアルミニウムリングの中央に配置し続けます。2番目のリングを遠位ピンの下に配置します。2本のロッドを近位リングに固定し、六角ナットを使用してピンをリングに固定します。

前回と同様に、適切な装置で3点曲げを行うことで横破壊を作成します。ブロックを横切って脛骨の郵便側面を休ませます。ドロップアームに沿ってウェイトを所定の高さまで持ち上げ、ウェイトを脛骨の前外側に接触するようにウェイトを落とします。

鈍的骨折を生じさせるには、X線で骨折を確認します。次に、最後のステンレス鋼のネジ付きロッドを遠位端からリングに取り付けます。ロッドを挿入し、遠位リングにナットを通してロッドを固定します。

次に、近位リングが上に配置されるように、ロッドに別のナットを取り付けます。2つのリングが等距離で保持され、ピンに負担がかからないようにします。近位リングをロッドに固定し、3つ目のナットで投与します。

麻酔を逆転させるためにすべてを追加し、鎮痛のためのブプレノルフィンを追加し、動物が反応して歩行できるようになるまで動物を監視します。次に、鎮痛のためにブプレノルフィンの皮下注射を投与し、4時間後に再び標準的な気晴らし骨形成のために注射します。このモデルを使用して、固定具を脛骨に配置し、骨折を作成し、5日間の潜伏期間の間そのままにしておきます。

5日後、スタビライジングロッドのナットを回して気晴らし骨形成を行います。7日間、毎日4分の1回転します。動物は、追加の鎮痛の必要性について術後に綿密に監視されます。

骨のブリッジングは10日までに観察され、気晴らしの完了後27日までに完全な固結が観察されます。麻酔を施した後、脱毛剤で髪を取り除き、消毒剤で皮膚を洗浄した後、前述のように固定具を塗布します。マウスを解剖顕微鏡の下に置き、内側脛骨を視覚化し、メスに10番の刃で5〜7ミリメートルの切開を行います。

筋肉をそっと横切って分離し、脛骨の中央骨幹を露出させます。ハサミの先を使って、大きな機械的な力で骨がずれないように注意しながら、脛骨の3ミリメートルの部分をゆっくりと切り取ります。次に、鉗子で残っている骨片を取り除きます。

手術部位に骨片がないか調べた後、脛骨の鈍い端の周りの筋肉を交換します。6.0ポリモノフィラメントの2〜3本の縫合糸で皮膚の切開部を閉じ、次に3本目のロッドを挿入して外部固定具を安定させます。先に示したように、逆麻酔は鎮痛薬を投与し、動物の痛みを監視し続けます。

適切に適用された場合に前述したように、創親固定器は、骨折後に撮影されたこのX線写真に示されているように、閉鎖脛骨骨折の非常に剛性の高い安定性を提供し、この方法を使用して安定化された矢じり骨折によって示される整列した骨セグメントは、主にトリクローム染色を使用してここに示す膜内骨化を介して治癒し、安定化された骨折は骨折部位にいくつかの新しい骨を示します。対照的に、骨折が安定しない場合、骨折隙間に大きな軟骨カルスが形成され、これが軟骨内骨化の過程を通じて骨に置き換えられます その発生後。この技術は、整形外科の研究者がマウスの安定した骨折治癒のメカニズムを探求する道を開きました。