Uma restrição da pesquisa pré-clínica no campo do reparo ósseo é a falta de controle experimental sobre o ambiente mecânico local dentro de uma lesão óssea em cicatrização. Relatamos o projeto e o uso de um fixador externo para reparo ósseo com a capacidade de alterar a rigidez do fixador in vivo.
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Artigo de método
A rigidez ajustável, Fixador Externo para os Rat Femur Osteotomia e segmentar defeito ósseo Models
Neste artigo
Resumo
Resumo
O ambiente mecânico em torno da cura do osso quebrado é muito importante, pois determina a forma como a fratura vai curar. Durante a última década, tem havido grande interesse clínico na melhoria da cicatrização óssea, alterando o ambiente mecânico através da estabilidade da fixação ao redor da lesão. Uma limitação da pesquisa animal pré-clínico nesta área é a falta de controle experimental sobre o ambiente mecânica local dentro de um grande defeito segmentar bem como osteotomias como se curar. Neste trabalho, um relatório sobre o projeto e uso de fixador externo para estudar a cicatrização de grandes defeitos ósseos segmentares ou osteotomias. Este dispositivo não só permite uma rigidez axial controlada na lesão do osso durante a cura, mas também permite que a modificação da rigidez, durante o processo de cura in vivo. As experiências realizadas têm demonstrado que os fixadores eram capazes de manter a 5 mm de intervalo defeito femoral em ratos in vivo durante a gaiola irrestritaactividade durante pelo menos 8 semanas. Da mesma forma, observou-se ausência de distorções ou infecções, incluindo infecções dos pinos durante todo o período de cicatrização. Estes resultados demonstram que o nosso fixador externo recém-desenvolvido foi capaz de alcançar a estabilização reprodutível e normalizada, ea alteração do ambiente mecânico in vivo de ratos defeitos ósseos grande e várias osteotomias tamanho. Isto confirma que o elemento externo de fixação é bem adequado para as investigações de pesquisa pré-clínicos utilizando um modelo de rato no campo da regeneração óssea e reparação.
Introdução
Uma série de estudos tenham melhorado a nossa compreensão dos mecanismos biológicos envolvidos na reparação do tecido ósseo 1-6. Os efeitos de condições mecânicas no reparo do osso, tais como axial, corte e movimentos interfragmentários (IFMS) têm sido estudados extensivamente 7-15. Nos últimos anos, mais e mais estudos começaram a surgir descrevendo a influência do ambiente mecânico no reparo ósseo usando fratura, osteotomia e grande defeito ósseo segmentar em modelos in vivo. Portanto, métodos de fixação confiáveis são necessários para obter os resultados do estudo reprodutíveis e confiáveis.
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Protocolo
Cuidados com os animais e os protocolos experimentais foram seguidas de acordo com as diretrizes do NIH e aprovado pelo Centro Médico Animal Care Institucional e Use Comitê de Beth Israel Deaconess, em Boston, MA. (Número do protocolo: 098-2009)
1. preparação de materiais e instrumentos cirúrgicos
- Esterilizar todos os materiais cirúrgicos e instrumentos utilizados para realizar a cirurgia antes de usar. Embale os materiais necessários, com ou sem uma bandeja de instrumento, dentro de um pano dobrado ou enrolado de papel e selar com fita autoclave para esterilização a vapor. A temperatura da autoclave deve ser pelo 125-135 ° C d....
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Resultados
Especificações do design
A estabilização do fémur de ratos com o sistema de fixação externa permite a criação de osteotomias de 0,5 a 5 mm. O sistema de fixador externo é um fixador externo bloqueado feito de poliéter éter cetona (PEEK - [o corpo principal]) e titânio-alumínio-liga de nióbio (TAN - [os pinos de fixação]), que oferece um design simples, reprodutíveis e ajustável, e está disponível em quatro rigidezes diferentes: 10, 40, 70 e 100% (100% sendo o padrão, fixador mais rígida
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Discussão
Os passos mais críticos de um procedimento cirúrgico, para criar um grande defeito de osso são: 1) a escolha do peso do corpo do rato apropriado para coincidir com o tamanho do fixador externo; 2) manutenção de um ambiente estéril durante o procedimento; e 3) seguindo o protocolo de procedimento cirúrgico.
Os principais objetivos deste estudo foram a projetar, fabricar e caracterizar um novo, rigidez variável fixador externo para o modelo de defeito femoral grande rato, e para usar esse fixa.......
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Divulgações
O autor Romano Matthys é um funcionário da RISystem AG Davos, na Suíça, que produz os implantes, instrumentos e de consumo específicos de implantes usados neste artigo. O autor Vaida Glatt não tem interesses financeiros concorrentes.
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado pela fundação AO (S-08-42G) e RISystem AG.
Gostaríamos de estender um grande "muito obrigado!" a equipe de Stephan Zeiter no Instituto Davos AO Research, Suíça por ser tão confortáveis em nos permitir usar suas ou instalações para as filmagens deste procedimento cirúrgico.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| RatExFix simple 100% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.120 | |
| RatExFix simple 70% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.123 | |
| RatExFix simple 40% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.121 | |
| RatExFix simple 10% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.122 | |
| RatExFix Elemento de conexão 100% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.130 | |
| RatExFix Elemento de conexão 70% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.131 | |
| RatExFix Elemento de conexão 40% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.132 | |
| RatExFix Elemento de conexão 10% | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.612.133 | |
| RatExFix Corpo | principalRISystem AG Davos, Suíça | RIS.611.101 | |
| RatExFix InterlockingScrew | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.412.110 | |
| RatExFix Pino de montagem 0,85 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.412.100 | |
| Guia de serra RatExFix 100% 5 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.312.100 | |
| Accu Pen 6V+ | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.390.211 | |
| Broca manual | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.390.130 | |
| Broca 0,79 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.593.203 | |
| Serra de fio Gigly 0,22 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.590.100 | |
| Chave de caixa quadrada 0,70 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.590.112 | |
| Caixa quadrada chave 0,50 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.590.111 | |
| Broca de centralização 1,00 mm | RISystem AG Davos, Suíça | RIS.592.205 | |
| Bisturi Lâmina cabo | Ferramentas de ciências | ||
| Lâmina de bisturi (Tamanho 15) | Fisher Scientific | ||
| Ferramentas | |||
| Tesoura | Ferramentas | ||
| Retrator | Ferramentas | ||
| Suporte de Agulha | Ferramentas de Fine Science Elevador | ||
| Henahan | de Fine Science | ||
| Pinças de dissecação e ligadura curvas em forma de S | Ferramentas | 2 | |
| Pinças de Curativo | Ferramentas Fine Science | 2 | |
| Campo Fenestrado Estéril | Fisher Scientific | para cirurgia | |
| Gaze estéril | Fisher Scientific | para cirurgia | |
| Seringa de 5 ml | Fisher Scientific | para irrigação de agulha | |
| defeito 24-27G | Fisher Scientific | para irrigação de defeito | |
| 1 cc Seringas de insulina | Fisher Scientific | para injeções de drogas salinas | |
| estéreis | Fisher Scientific | de irrigação de defeitos ósseos | |
| Fisher Scientific | para realizar cirurgias | ||
| cloroezadina | Fisher Scientific | para local cirúrgico | |
| Sutura Vicryl 4-0 com SH-1 | Fisher Scientific | para suturar músculo | |
| Sutura Ethibond 3-0 | Fisher Scientific | para suturar a pele | |
| Isofluorina | Sigma-Aldrich | para anestesia | |
| analgesia durante e após a cirurgia | |||
| Cefazolina | Antibiótico Sigma-Aldrich | durante e após a cirurgia | |
| Ratos Sprague-Dawley ou qualquer outra cepa | Charles River Laboratories International, Inc. (Wilmington, MA EUA) |
Referências
- Einhorn, T. A., Lane, J. M., Burstein, A. H., Kopman, C. R., Vigorita, V. J. The healing of segmental bone defects induced by demineralized bone matrix. A radiographic and biomechanical study. J Bone Joint Surg Am. 66, 274-279 (1984).
- Feighan, J. E., Davy, D., Prewett, A. B., Stevenson, S.
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Reimpressões e permissões
