22 maja 2026
Ten protokół pokazuje, jak wykonać amputację poniżej kolana u szczurów i natychmiast przeprowadzić ukierunkowaną reinnerwację mięśni (iTMR), aby zbadać strategie leczenia i zapobiegania bólowi związanemu z amputacją oraz lepiej zrozumieć mechanizmy bólu związane z amputacją.
Badanie analizuje ból związany z uszkodzeniem nerwów i amputacją oraz wpływ przekierowania nerwów na ten ból. Amputacja ogranicza możliwość stosowania standardowych ocen bólu. Niniejszy protokół wykorzystuje zmodyfikowane i alternatywne testy do pomiaru zachowań bólowych po amputacji.
Na początek należy przygotować szczura rasy Sprague Dawley w wieku od 8 do 10 tygodni o masie od 250 do 300 g. Włącz podkładkę grzewczą i przygotuj sterylne pole operacyjne. Ułóż wszystkie sterylne narzędzia i materiały niezbędne do przeprowadzenia zabiegu.
Po znieczuleniu szczura izofluranem w dawce indukcyjnej 4% i dawce podtrzymującej od 1 do 2%, ogolić obszar zaczynając od dolnej części pleców i kontynuując wzdłuż całej długości kończyny tylnej. Oczyścić miejsce operacyjne antyseptycznym roztworem jodyny povidone, a następnie przetrzeć je gazikiem nasączonym alkoholem. Powtórzyć tę procedurę jeszcze dwa razy.
Za pomocą strzykawki tuberkulinowej podaj podskórnie meloksykam w dawce 1 mg/kg. Użyj linijki, aby zaznaczyć linię stawu kolanowego. Następnie zrób dwa dodatkowe oznaczenia, 2 cm i 3 cm dystalnie względem kolana.
Za pomocą skalpela wykonaj okalające nacięcie skóry trzy centymetry dystalnie w stosunku do kolana. Przeprowadź tępe i ostre rozwarstwienie, aby okalająco oddzielić skórę od leżących poniżej mięśni, aż do momentu swobodnego odsunięcia skóry. Powtórz proces podcinania w głębszych warstwach mięśniowych, aby przeprowadzić preparację aż do kości, zachowując przy tym płaszczyzny tkankowe.
Użyj markera, aby zaznaczyć piszczel i strzałkę jeden centymetr proksymalnie od ncięcia okalającego. Użyj małych nożyczek do kości, aby przeciąć piszczel i strzałkę w zaznaczonym miejscu. Użyj kauteryzacji, aby opanować krwawienie i uzyskać hemostazę.
Obejrzyj koniec kości i w razie potrzeby stępi lub przytnij ostre krawędzie. Użyj wchłanialnej plecionej nici chirurgicznej 4-O do zbliżenia przednich krawędzi przedziałów mięśniowych nad kością piszczelową i zabezpiecz je za pomocą czterech do sześciu równomiernie rozmieszczonych szwów przerywanych. Wyrównaj i zamknij przedni i tylny przedział mięśniowy razem nad kością, aby utworzyć poduszkę mięśniową.
Zamknąć skórę bocznie za pomocą przerywanych szwów z chłonnego splotu 4-O, unikając ich umieszczenia w miejscu obciążenia kikuta. Nanieść klej tkankowy wzdłuż linii nacięcia. Wykonać podłużne nacięcie wzdłuż bruzdy pośladkowej o długości od 1,5 do dwóch centymetrów, około pięciu milimetrów za kością udową.
Wykonaj rozczepianie tępym narzędziem, aby oddzielić mięśnie pośladkowe i kulszowo-goleniowe, a następnie odsłoń nerw kulszowy proksymalnie względem jego trifurkacji. Zidentyfikuj proksymalne gałęzie ruchowe, w tym dużą gałąź przebiegającą pod tętnicą udowąstogową (CFM) oraz jej odgałęzienia. Unieś CFM pęsetą i przetnij go.
Za pomocą precyzyjnych pęsety mikrochirurgicznej Dumont należy wyizolować gałęzie przeznaczone dla mięśnia półbłoniastego i mięśnia dwugłowego uda poprzez rozczepianie tępym sposobem. Chwyć epineurium i rozetnij je wzdłuż, używając zakrzywionych nożyczek sprężynowych. Następnie oddziel poszczególne gałęzie nerwowe.
Zachowaj gałąź mięśnia odcniowego uda i przetnij pozostałe gałęzie w pobliżu pnia nerwu kulszowego. Zegnij gałęzie ruchowe w dół, aby ułatwić koaptację. Użyj zakrzywionych nożyczek sprężynowych do otwarcia epineurium i jego przecięcia w celu neutralizacji trifurkacji nerwu kulszowego.
Za pomocą precyzyjnych pęset delikatnie rozdziel gałęzie nerwowe. Użyj pęsety, aby uchwycić każdą z trzech gałęzi – wspólną strzałkową, piszczelową i łydkową – w odległości od 5 do 10 mm dystalnie od trifurkacji. Podczas przykładania napięcia przetnij każdy nerw dystalnie i wycięj segment o długości od 5 do 10 mm.
Użyj szwów nylonowych 10-0 do wykonania koaptacji, łącząc w pierwszej kolejności wspólny nerw krocza z mięśniem półblonastym. Na każdy szew załóż co najmniej trzy węzły. Zapewnij rozmieszczenie bez napięć, unikając nadmiernego zaciskania i marszczenia nerwu, a koaptacje ułóż bez ostrych kątów.
Następnie połącz nerw piszczelowy z dużym odgałęzieniem mięśnia dwugłowego uda, a nerw skórny łydki z małym odgałęzieniem mięśnia dwugłowego uda. W przypadku amputacji bez reinerwacji mięśnia docelowego, po odsłonięciu odgałęzień nerwu kulszowego, użyj szwu jedwabnego 5-O i pęsety, aby podwiązać wspólny nerw strzałkowy, nerw piszczelowy oraz nerw skórny łydki, upewniając się, że podwiązka zaciska nerw i jest zabezpieczona czterema węzłami prostymi. Delikatnie pociągnij każdy nerw proksymalnie, wykorzystując węzeł, a następnie przetnij go jeden do dwóch milimetrów dystalnie od miejsca podwiązania.
Usuń 10 milimetrów dystalnego odcinka nerwu, a następnie przeprowadź amputację zgodnie z wcześniejszą demonstracją. Po zamknięciu nacięcia nałóż klej do skóry wzdłuż linii cięcia. Monitoruj szczura codziennie przez siedem dni pod kątem integralności rany, objawów infekcji, bólu lub stresu i interweniuj w razie potrzeby zgodnie z wytycznymi IACUC.
Progi wycofania mechanicznego mierzone testem Von Frey zostały znacząco obniżone w stosunku do wartości wyjściowych i pozostawały obniżone we wszystkich punktach czasowych po amputacji. Testy z użyciem szpili wykazały tendencję do wzrostu reakcji nocyceptywnych w czasie w porównaniu z wartościami wyjściowymi. Nadwrażliwość na zimno w obrębie kikuta była wyraźna i utrzymywała się w stosunku do wartości wyjściowych we wszystkich punktach czasowych.
Niniejszy protokół pozwala na ocenę różnych strategii zarządzania nerwami w kontekście amputacji. Największym wyzwaniem podczas realizacji tego protokołu jest atraumatyczne manipulowanie nerwami o szerokości mniejszej niż jeden milimetr. Przyszłe badania mogą rozwinąć te prace w celu ulepszenia modeli i opracowania bardziej wiarygodnych metod badania bólu fantomowego.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy artykuł przedstawia powtarzalny chirurgiczny protokół dla gryzoni, służący do modelowania amputacji kończyny tylnej poniżej kolana u szczurów Sprague-Dawley. Model ten niezawodnie wywołuje ból poamputacyjny przy jednoczesnym zachowaniu mobilności zwierząt, co umożliwia rzetelną behawioralną ocenę bólu oraz wyników funkcjonalnych. Protokół można dostosować do badania interwencji, takich jak celowana reinerwacja mięśni (TMR), i był on wykorzystywany do badania specyficznych dla płci reakcji bólowych oraz formowania się neuromów.
Niezawodne przedkliniczne modele bólu po amputacji są kluczowe dla minimalizacji ryzyka związanego z celami przeciwbólowymi i neuromodulacyjnymi przed ich translacją kliniczną. Ten model amputacji kończyny tylnej szczura poniżej kolana umożliwia rzetelną, podłużną ocenę zachowań związanych z bólem przy jednoczesnym zachowaniu sprawności ruchowej, co zwiększa pewność prognostyczną w badaniach mechanistycznych i interwencyjnych. Możliwość adaptacji tej platformy do ukierunkowanej reinerwacji mięśni (TMR) oraz analiz specyficznych dla płci zwiększa jej wartość w zakresie selekcji projektów badawczych i ciągłości translacyjnej.
Model ten stanowi pomost między wczesną fazą odkryć a walidacją przedkliniczną w badaniach nad bólem i regeneracją nerwów, wspierając zarówno studia mechanistyczne, jak i screening interwencji.