Model zwyrodnienia krążka międzykręgowego odcinka lędźwiowego owiec z wykorzystaniem bocznego urazu wiertła zaotrzewnowego
25 maja 2017
Zwyrodnienie krążka międzykręgowego jest znaczącym czynnikiem przyczyniającym się do bólu pleców i główną przyczyną niepełnosprawności na całym świecie. Istnieje wiele zwierzęcych modeli zwyrodnienia krążka międzykręgowego. Demonstrujemy owczy model zwyrodnienia krążka międzykręgowego, wykorzystując wiertło, które osiąga stały uraz dysku i powtarzalny poziom zwyrodnienia dysku.
Ogólnym celem tej metody bocznego podejścia zaotrzewnowego, wiertła do uszkodzenia krążka międzykręgowego jest stworzenie bezpiecznego, spójnego i powtarzalnego modelu zwyrodnieniowych krążków międzykręgowych owcy. Ten model zwyrodnienia krążka międzykręgowego odcinka lędźwiowego owiec może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie translacyjnych badań kręgosłupa, zapewniając inną metodę badania ścieżki lub fizjologii zwyrodnienia dysku oraz potencjalne badanie terapii regeneracyjnych. Główną zaletą tego podejścia jest to, że pozwala ono na konsekwentne urazy chirurgiczne poprzez bezpieczne, chirurgiczne podejście w odpowiednim modelu zwierzęcym.
Po znieczuleniu i intubacji owcy oraz przygotowaniu bloku operacyjnego zgodnie z protokołem tekstowym, należy ułożyć zwierzę na stole operacyjnym w odpowiedniej pozycji bocznej. Za pomocą elektronicznych maszynek do strzyżenia ogol obszar zdefiniowany wyżej przez dolne żebra, niżej przez kość biodrową, przyśrodkowo przez kontralateralne wyrostki poprzeczne lędźwiowe i około 10 centymetrów w bok od ipsilateralnych wyrostków lędźwiowych poprzecznych. Wykonaj badanie palpacyjne grzebienia biodrowego, wyrostków poprzecznych lędźwiowych i skrzyżuj kąt kręgów dla punktów orientacyjnych dla tego miejsca nacięcia chirurgicznego.
Następnie użyj sterylnego długopisu, aby oznaczyć te punkty orientacyjne. Następnie za pomocą antyseptycznego płynu do płukania chlorheksydyną i jodem alkoholowym zdezynfekuj boczny brzuch. Następnie umieść sterylną kwadratową zasłonę z okienkami na polu operacyjnym i dużą sterylną kwadratową zasłonę na stole nad głową, a następnie sterylne narzędzia.
Pod lupą chirurgiczną i reflektorem wstrzyknij znieczulenie miejscowe, a następnie użyj ostrza skalpela z 22 elementami przymocowanego do rękojeści z czterema skalpelami, aby wykonać podłużne nacięcie równoległe do jednego do dwóch wyrostków poprzecznych odcinka lędźwiowego powyżej i poniżej poziomów krążka międzykręgowego. Za pomocą diatermii monopolarnej podziel leżącą pod spodem tkankę podskórną i boczny aspekt mięśni ściany brzucha. Skierowanie sekcji w kierunku końcówek wyrostków lędźwiowych poprzecznych, powyżej i poniżej interesujących krążków międzykręgowych.
Następnie podziel powięź piersiowo-lędźwiową wzdłużnie w miejscu jej przyczepienia do wyrostków poprzecznych. Wizualizuj i zachowaj leżący pod spodem mięsień czworoboczny lędźwiowy, mięśnie płaszczkowate i przechodzące wiązki nerwowo-naczyniowe. Stosując diatermię, utrzymuj hemostazę przez cały zabieg.
Przeciągnij palce między płaszczyzną otrzewnej a tylną muskulaturą ściany brzucha na odsłoniętych poziomach krążka międzykręgowego, aby wykonać cyfrową sekcję. Teraz, za pomocą retraktora diva, cofnij mięśnie czworoboczne lędźwiowe i płaszczkowate z tyłu lub bocznie, aby jeszcze bardziej odsłonić krążki międzykręgowe. Następnie badanie palpacyjne dla wklęsłych trzonów międzykręgowych i wypukłych krążków międzykręgowych.
Umieść zwijacze bezpośrednio nad talerzami i uważaj, aby naczynia lędźwiowe nie zostały uszkodzone. Następnie, używając lupy chirurgicznej z reflektorem, zidentyfikuj naczynia lędźwiowe, które znajdują się około jednego centymetra ogonowo do dolnej płytki końcowej. Po wykonaniu śródoperacyjnego zdjęcia rentgenowskiego bocznego w celu potwierdzenia poziomu dysku, w zależności od pożądanych poziomów dysku, należy odsłonić krążki międzykręgowe, oddzielając otaczające struktury.
Dla poziomów L trzeciego, czwartego i wyższych, użyj cyfrowej sekcji, aby odsunąć na bok przyczepy mięśniowe nad dyskami. Dla poziomów L cztery, piątego i niższych użyj dwubiegunowych nożyczek diatermicznych, aby ostro podzielić grubsze przyczepy mięśniowe ścięgien na dysku. Określ punkt urazu wiertła, obserwując lewe boczne i wewnętrzne kończyny na krążku międzykręgowym.
Poziom tarczy należy potwierdzić bocznym zdjęciem rentgenowskim przed uszkodzeniem wiertła. Zamontuj wiertło z końcówką sztywną w wiertarce. Upewnij się, że średnica wiertła jest nieco mniejsza niż wysokość krążka międzykręgowego.
Na przykład 3,5 milimetra dla lędźwiowych krążków międzykręgowych u owiec o wadze od 60 do 70 kilogramów. Zastosuj ogranicznik wiertła, aby zapewnić niezabezpieczoną długość wiertła wynoszącą około połowy średnicy krążka międzykręgowego odcinka lędźwiowego. Na przykład 12 milimetrów dla lędźwiowych krążków międzykręgowych u owiec o wadze od 60 do 70 kilogramów.
Następnie przyłóż wiertło do punktu wejścia i skieruj je po trajektorii lekko czaszkowej do środka krążka międzykręgowego, co zminimalizuje ryzyko urazu płytki czołowej. Gdy wiertło jest na małej mocy, powoli wsuń wiertło do krążka międzykręgowego na jedną sekundę. W przypadku napotkania nadmiernego oporu należy nieznacznie dostosować trajektorię w sposób czaszkowy lub ogonowy.
Po uzyskaniu hemostazy użyj roztworu Ringera do przepłukania rany. Następnie należy wykonać zamknięcie warstwowe, najlepiej za pomocą wchłanialnych syntetycznych szwów plecionych 2-0 do tkanek bocznej ściany brzucha i ciągłego 3-0 niebarwionego wchłanialnego syntetycznego szwu podskórnego do skóry. Pokazano tutaj przedoperacyjny wycinek płaszczyzny strzałkowej z rezonansu magnetycznego 3T jednej połowy odcinka lędźwiowego owiec do krążka międzykręgowego lędźwiowo-krzyżowego bez dowodów na znaczące przedoperacyjne zwyrodnienie krążka międzykręgowego.
Ten śródoperacyjny radiogram boczny potwierdza poziom krążka międzykręgowego i umożliwia obliczenie wskaźnika wysokości dysku. Przedstawiony tu ogólny wygląd morfologiczny świadczy o tym, że droga uszkodzenia wiertła przenika do pierścienia włóknistego i rozciąga się w głąb jądra miażdżystego. Uraz jest również widoczny w tym rezonansie magnetycznym 9,4 T.
Podczas próbowania tego podejścia ważne jest, aby skierować wiertło w stronę czaszki i powoli przesuwać wiertło, aby zminimalizować ryzyko zranienia płyty czołowej. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak spowodować uszkodzenie wiertła w modelu owczym poprzez boczne podejście zaotrzewnowe. Nie zapominaj, że praca ze skalpelami i kauteryzacją może być niebezpieczna.
Przez cały czas należy przestrzegać środków ochrony indywidualnej i odpowiednich środków ostrożności. Ważne jest zachowanie sterylności chirurgicznej.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia nowy owczy model degeneracji krążka międzykręgowego z wykorzystaniem techniki wiercenia. Model ten ma na celu ułatwienie badań nad patofizjologią degeneracji krążka oraz potencjalnymi terapiami regeneracyjnymi.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Badania nad rdzeniem kręgowym
- Medycyna regeneracyjna
Wstęp
- Degeneracja dysku międzykręgowego jest główną przyczyną bólów pleców i niepełnosprawności.
- Istniejące modele zwierzęce różnią się pod względem spójności i powtarzalności.
- Model owczy oferuje nowe podejście do badania degeneracji dysku.
- Zrozumienie degeneracji dysku może prowadzić do lepszych strategii terapeutycznych.
Cel badania
- W celu stworzenia bezpiecznego i powtarzalnego modelu degeneracji dysku międzykręgowego.
- W celu zbadania patofizjologii degeneracji dysku.
- W celu zbadania potencjalnych terapii regeneracyjnych w przypadku uszkodzeń dysku.
Zastosowane metody
- Wykorzystanie bocznego dostępu zaotrzewnowego do przeprowadzenia operacji.
- Technika z użyciem wiertła w celu wywołania powtarzalnego uszkodzenia krążka międzykręgowego.
- Przygotowanie modelu owczego poprzez znieczulenie i ułożenie chirurgiczne.
- Szczegółowy protokół chirurgiczny w celu zapewnienia bezpieczeństwa i odtwarzalności.
Główne wyniki
- Model ten pozwolił na pomyślne i spójne wywołanie degeneracji krążka międzykręgowego.
- Wykazano możliwość zastosowania tego modelu w badaniach translacyjnych.
- Przedstawiono informacje na temat podejścia chirurgicznego oraz jego zalet.
- Umożliwiono prowadzenie dalszych badań nad terapiami regeneracyjnymi.
Wnioski
- Model owczy stanowi cenne narzędzie do badania degeneracji krążka międzykręgowego.
- Umożliwia on powtarzalne wywoływanie urazów oraz badanie opcji terapeutycznych.
- Podejście to może przyczynić się do lepszego zrozumienia schorzeń kręgosłupa.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Ustanowienie wiarygodnych modeli przedklinicznych jest kluczowe dla minimalizacji ryzyka w procesie walidacji celów terapeutycznych w leczeniu schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego. Przedstawiony model degeneracji krążka międzykręgowego u owiec zapewnia odtwarzalny system do oceny mechanizmów patofizjologicznych i interwencji terapeutycznych. Jego wartość translacyjna wspiera wczesne etapy testowania hipotez oraz priorytetyzację portfolio w badaniach i rozwoju (R&D) w obszarze kręgosłupa.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia badanie szlaków degeneracyjnych w klinicznie istotnym modelu na dużych zwierzętach.
- Wartość operacyjna: Zapewnia powtarzalny uraz pierścienia włóknistego i jądra miażdżystego do standaryzowanych badań nad oddziaływaniem z celem terapeutycznym.
- Wartość prognostyczna: Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez naśladowanie patologii ogniskowej przepukliny krążka międzykręgowego.
Przesiew i opracowywanie testu
- Wartość naukowa: Dostarcza mierzalnych punktów końcowych w badaniach histologicznych i obrazowych do przesiewania związków.
- Wartość operacyjna: Ułatwia standaryzację testu dzięki precyzyjnym, powtarzalnym wymiarom uszkodzeń.
- Skalowalność: Umożliwia monitorowanie podłużne w wielu punktach czasowych w celu oceny zależności dawka-odpowiedź.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Wartość naukowa: Łączy etap odkrycia z walidacją przedkliniczną poprzez analizę biomechaniki i morfologii krążka międzykręgowego owiec.
- Wartość operacyjna: Umożliwia podłużną ocenę postępu degeneracji od ósmego tygodnia wzwyż.
- Ciągłość translacyjna: Jest zgodna z ludzkimi modelami ogniskowego uszkodzenia krążka międzykręgowego, co zwiększa pewność prognostyczną.
Integracja rurociągu i przepływu pracy
Model ten integruje się z procesami badawczymi, dostarczając zwalidowany system biologiczny do oceny celów terapeutycznych w oparciu o hipotezy oraz do przesiewu mechanistycznego.
- Biologia odkrywcza: Wspiera wyjaśnianie szlaków sygnałowych i walidację celów poprzez powtarzalne uszkodzenie tarczy międzykręgowej.
- Przesiewanie: Umożliwia ilościowe odczyty za pomocą MRI i analizy histologicznej w celu oceny efektów działania związków.
- Analityka: Generuje mierzalne wskaźniki degeneracji do porównania warunków eksperymentalnych i kontrolnych.
- Badania translacyjne: Łączy wczesne spostrzeżenia mechanistyczne z przedklinicznymi testami skuteczności u gatunku istotnego klinicznie.
- Zastosowania przedsiębiorstw: Służy jako platforma wielokrotnego użytku do iteracyjnej walidacji celów i kampanii optymalizacji związków wiodących.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w szlakach degeneracji krążka międzykręgowego poprzez zastosowanie kontrolowanych modeli urazów.
- Wartość operacyjna: Zapewnia powtarzalność i standaryzację procedur chirurgicznych oraz analitycznych.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) poprzez zwiększenie pewności co do patofizjologii celu.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów ukierunkowanych na kręgosłup z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o wierność mechanistyczną.
Kwestie implementacyjne
- Wymaga doświadczenia w przeprowadzaniu operacji kręgosłupa u dużych zwierząt oraz w opiece pooperacyjnej.
- Wymaga dostępu do metod obrazowania (MRI, RTG) w celu potwierdzenia urazu i monitorowania degeneracji.
- Wymaga standaryzacji protokołów w celu zapewnienia spójności zabiegów chirurgicznych pomiędzy różnymi operatorami i ośrodkami.
- Wiąże się z koniecznością dostosowania parametrów urazu przy przenoszeniu ich na inne poziomy krążków międzykręgowych lub inne modele.
- Wiąże się z ograniczeniami praktycznymi dotyczącymi utrzymania owiec, rekonwalescencji pooperacyjnej oraz długoterminowej opieki.
