2017년 5월 31일
여기에서는 생체 내 돼지 허리 받침 모델을 사용하여 경정맥 나사를 평가하는 방법을 소개합니다.
이 외과적 개입의 전반적인 목표는 생체 내 돼지 요추 모델을 사용하여 경수술 나사를 평가하는 것입니다. 이 방법은 척추경 나사의 풀림과 같은 척추의 합병증에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다양한 유형의 나사의 장기 안정성을 비교할 수 있다는 것입니다.
12개월 된 미니어처 돼지를 최소 일주일 동안 실험 병동에서 유지하십시오. 이 환호 시간이 끝나면 각 돼지에게 임상 검사를 하고 호흡수, 심박수 및 체온을 측정합니다. 마취 전에 돼지를 12시간 동안 굶깁니다.
돼지를 진정시키려면 귀 뒤의 외측 경추 근육 부위에 아트로핀을 주사합니다. 진정제가 투여되면 손으로 귀 아랫부분을 누른 다음 알코올로 귀를 청소합니다. 그런 다음 바늘 위에 플라스틱 카테터를 귓정맥에 삽입합니다.
그런 다음 카테터를 헤파린 식염수로 세척하고 테이프로 고정합니다. 이제 카테터를 통해 케타민과 자일라진을 사용하여 마취를 유도합니다. 돼지를 삽관하려면 흉골 누운 자세로 눕힙니다.
그리고 조수의 도움으로 적절한 슬링을 사용하여 턱을 벌립니다. 그런 다음 후두경의 끝을 인두강으로 통과시켜 연구개에서 후두개를 이동시킵니다. 삽관이 끝나면 양쪽 폐의 호흡에 귀를 기울입니다.
그런 다음 10ml 주사기를 사용하여 기관내관 컵에 공기를 채우고 접착 테이프를 사용하여 튜브를 주둥이에 고정합니다. 다음으로, 튜브를 통해 2%이소플루란을 공급하기 시작합니다. 그런 다음 돼지의 각막 및 안구 반사를 테스트하여 마취의 수술 평면을 확인합니다.
이제 눈에 연고를 바르고 최소 5분마다 확인해야 하는 활력 징후 모니터를 설정합니다.수술 30분 전에 귓정맥 카테터를 통해 세파졸린 덩어리를 제공합니다. 그런 다음 통증 관리를 위해 IV 라인을 전환하여 섭씨 37도의 식염수와 펜타닐을 투여합니다.
먼저 돼지의 등을 정중선 양쪽으로 10cm 면도한다. 그런 다음 포비돈 요오드 용액과 70% 에탄올을 번갈아 가며 스크럽하여 피부를 청소합니다. 이제 요추의 두 번째 가시 돌기에서 첫 번째 정중 천골 능선까지 세로 정중선을 절개합니다.
그런 다음 피하 조직과 근막을 통해 가시 돌기의 끝까지 절개합니다. 다음으로, 콥 엘리베이터(Cobb elevator)를 사용하여 척추주위 근육을 기저 층막에서 골막하 근육으로 들어 올립니다. 그런 다음 가시돌기와 패싯 관절의 층을 따라 절개합니다.
L3에서 L5로 가는 유골 과정보다 약간 열등한 진입 지점에서 버(burr) 또는 롱거(rongeur)를 사용하여 표재성 피질을 엽니다. 그런 다음 가이드 펜을 상부 엔드 플레이트와 평행하게 스피너스 프로세스와 20도 각도로 삽입합니다. 이제 척추경 나사의 삽입 지점을 정의하기 위해 후방 전방 측면 X-레이를 촬영합니다.
그런 다음 최대 25mm까지 척추경 프로브를 삽입하고 측심 장치와 촉진을 사용하여 완전한 골내 궤적을 확인합니다. 이제 6개의 척추경 나사를 삽입합니다. 나사 머리가 잘 장착되었는지 확인하십시오.
부지 개구부의 방향과 막대와 정렬되어야 하는 수평 위치에 주의하십시오. 그런 다음 척추 경 나사 머리의 양쪽에 두 개의 막대를 삽입합니다. 다음으로 슬리브와 너트를 나사 머리에 부착합니다.
먼저 스트레이트 소켓 렌치로 너트를 느슨하게 조인 다음 카운터 토크 렌치로 조입니다. 그런 다음 X-ray를 사용하여 척추경 나사의 위치를 확인합니다. 사이트를 닫을 준비가 되면 3리터의 생리식염수를 관개합니다.
그런 다음 실리콘 배수구를 부착하고 실리콘 팁을 꺼냅니다. 이제 흡수성 봉합사를 사용하여 척추 주위 근육과 피하 조직을 봉합한 다음 비흡수성 나일론 봉합사로 피부를 봉합합니다. 봉합 후 포비돈 요오드로 부위를 소독하고 드레싱을 바릅니다.
강한 삼킴 반사가 보이면 돼지를 발관시켜 회복실로 옮깁니다. 의식이 완전히 돌아오면 돼지에게 먹이와 물을 주고 문 패턴을 확인합니다. 뒷다리의 움직임을 모니터링하여 임플란트를 평가하고 3일 동안 진통제를 제공합니다.
이식 후 12주가 지나면 돼지를 안락사시킵니다. 척추 절편을 적출하려면 이전 수술 흉터 군단에서 세로 정중선 절개를 만듭니다. 그런 다음 연조직과 척추주위 근육을 절개하여 임플란트가 L3에서 L5로 완전히 노출되도록 합니다. 이제 카운터 토크 렌치를 사용하여 너트를 제거합니다.
그런 다음 막대를 제거하십시오. 그런 다음 진동 톱을 사용하여 L2-3 디스크 공간과 L5-S1 디스크 공간을 자릅니다. 그런 다음 Cobb 엘리베이터와 타워 겸자로 L3-5 척추의 중앙과 앞쪽에 있는 두 부위를 모두 절개합니다.
척추 부위를 즉시 분석할 수 없는 경우, 영하 20도의 식염수에 적신 거즈에 보관하십시오. 척추경 나사와 뼈 사이의 결합 강도는 세 가지 나사 유형에 대해 평가되었습니다. 코팅되지 않은, 하이드록시아파타이트 코팅, 티타늄 코팅.
주요 추출 비틀림 피크 토크 또는 결합 강도는 티타늄으로 코팅된 척추경 나사에서 가장 컸습니다. 관심 영역은 뼈 부피 분율, 뼈 표면 밀도 및 특정 뼈 표면을 분석하기 위해 마이크로 CT 프로그램으로 평가할 수 있습니다. Goldner trichrome으로 척추 단면을 스캔하면 척추경 나사와 뼈 사이의 인터페이스를 볼 수 있습니다.
섬유질 조직은 빨간색이고 뼈는 파란색입니다. 코팅되지 않은 척추경 나사를 사용할 때 계면에서 섬유질 조직만 관찰되었습니다. 그러나 두 가지 유형의 코팅된 나사에 대한 계면에서 새로운 뼈 형성이 발견되었습니다.
심지어 티타늄으로 코팅된 척추경 나사를 사용하면 뼈의 나사산 사이의 공간이 완전히 좁아지는 것이 관찰되었습니다. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 3시간 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 척추경의 잘못된 위치를 방지할 수 있도록 척추경 나사의 적절한 위치에 집중하는 것이 중요합니다.
개발 후, 이 기술은 척추 수술 분야의 연구자들이 골다공증 환자의 척추경 나사를 푸는 방법을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.
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본 연구에서는 생체 내 돼지 요추 모델을 이용하여 경추추궁 나사못(transpedicular screws)을 평가하는 방법을 소개합니다. 이 기술은 추궁 나사못의 이완과 관련된 합병증을 해결하고, 다양한 나사못 유형의 장기적 안정성을 평가하는 것을 목표로 합니다.
본 방법은 척추 임플란트 고정 상태를 평가하기 위한 전임상 모델을 제공하며, 정형외과 기기 개발의 핵심 과제인 척추경 나사못(pedicle screw)의 장기적 안정성 문제를 해결합니다. 생리학적으로 유의미한 대동물 시스템에서 나사못 설계의 비교 분석을 가능하게 함으로써, 척추 생체 재료 및 임플란트 소재의 표적 검증에 있어 기전적 위험 제거와 예측 신뢰도를 높여줍니다. 또한, 뼈-임플란트 계면의 품질을 정량화함으로써 초기 발굴 단계에서 진행 여부(go/no-go) 결정을 돕고, 기기 개발 파이프라인의 후기 단계에서 발생할 수 있는 생물학적 위험을 줄여줍니다.
이 방법은 발견에서 전임상에 이르는 연속 과정에 부합하며, 특히 고정 안정성에 대한 정량적이고 조직학적 근거가 뒷받침된 평가를 제공함으로써 척추 임플란트 기술의 리드 물질 확인 및 전임상 검증 단계를 가능하게 합니다.