Este protocolo descreve uma técnica de osteossíntese usando uma haste intramedular bloqueada para fixação padronizada de osteotomias de fêmur, que pode ser usada para analisar a cicatrização óssea normal e defeituosa em camundongos.
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Artigo de método
Uma haste intramedular de bloqueio para Padronizado Fixação do fêmur Osteotomias para analisar normal e defeituosa cicatrização óssea em ratos
Neste artigo
Resumo
Resumo
modelos cicatrização óssea são essenciais para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para o tratamento de fractura clínica. Além disso, modelos de ratos estão se tornando mais comumente usados em pesquisas trauma. Eles oferecem um grande número de estirpes mutantes e anticorpos para a análise dos mecanismos moleculares subjacentes ao processo altamente diferenciada da cicatrização óssea. Para controlar o ambiente biomecânico, técnicas de osteossíntese padronizadas e bem caracterizadas são obrigatórias em ratinhos. Aqui, nós relatamos sobre a concepção e utilização de uma haste intramedular para estabilizar osteotomias do fêmur abertas em ratos. O prego, feita de aço inoxidável de grau médico, fornece alta axial e rigidez rotacional. O implante permite ainda a criação de, gap osteotomia constante definida tamanhos de 0,00 mm a 2,00 mm. Intramedular bloqueio estabilização prego de osteotomias do fêmur com tamanhos de gap de 0,00 mm e 0,25 mm resultar em cicatrização óssea adequada através endocondral e intramembranosa ossificatíon. Estabilização de osteotomias do fêmur com um tamanho gap de 2,00 mm resulta em atrófica não-união. Assim, o bloqueamento do prego intramedular pode ser utilizada em modelos de cura e não-cura. Uma vantagem adicional da utilização da unha em comparação com outros modelos de cura de osso é aberto a possibilidade de corrigir adequadamente substitutos ósseos e suportes, a fim de estudar o processo de integração óssea. Uma desvantagem da utilização da cavilha intramedular é o procedimento cirúrgico mais invasivo, inerente a todos os procedimentos abertos, em comparação com modelos fechados. Uma outra desvantagem pode ser a indução de alguns danos para a cavidade intramedular, inerente a todas as técnicas de estabilização intramedulares em comparação com procedimentos de estabilização extramedular.
Introdução
A biologia da cicatrização óssea pode ser estudada in vitro utilizando culturas de células e esferóides, mas também in vivo requer abordagens utilizando estudos com animais. Enquanto experiências em larga animais continuam a desempenhar um papel importante na testes pré-clínicos, testes de fase inicial de produtos ou hipóteses mudou durante os últimos 10 anos e é hoje em dia, muitas vezes conduzidas em pequenos modelos animais 1. Este parâmetro foi realizada por várias razões. Produção e manutenção de camundongos e ratos são mais baratos em comparação com porcos e ovelhas. Além disso, pequenos animais têm tempos de reprodução mais curtos e períodos mais curtos de cicatrização normal, os quais facilitam o desempenho de grande série de experiências crónicas. Finalmente, a disponibilidade de animais alvo de gene e anticorpos específicos permite a análise dos mecanismos moleculares na cicatrização óssea. No entanto, enquanto que a anteriormente utilizada em técnicas de osteossíntese os modelos animais maiores poderiam ser traduzido com variat mínimo ion de procedimentos similares utilizados na assistência ao paciente clínico humano ou veterinário, o desenvolvimento e aplicação de técnicas de osteossíntese nas de pequeno porte ratos e camundongos acabou por ser um desafio.
É bem sabido que o ambiente biomecânico influencia significativamente o osso processo de cura de dois. Como se sabe da consolidação de fraturas em humanos, as diferenças no resultado estabilização da fratura em modos distintos de cura, incluindo ossificação intramembranosa após a fixação rígida e ossificação endocondral após a fixação menos rígida com micromovimentos. Axial completo ou instabilidade rotacional pode atrasar o processo de cicatrização ou pode resultar em não uniões 3. Assim, nós sentimos que é necessário desenvolver sistemas de implantes e sofisticadas técnicas de osteossíntese em camundongos e ratos. Desta forma, as condições biomecânicas podem ser padronizados apropriadamente, garantindo resultados válidos quando se analisa o processo de cicatrização.
e_content "> Apesar de um número considerável de técnicas de estabilização de murino altamente sofisticados foram introduzidas durante os últimos anos, a técnica mais utilizada ainda é o pino intramedular simples. A principal desvantagem desta técnica, contudo, é a falta de rotação e axial estabilidade 4. para melhorar a estabilidade rotacional e axial, um parafuso intramedular foi introduzido para estabilizar fracturas do fémur em ratos 5. no entanto, a fixação do parafuso não podem ser usadas para analisar a cicatrização do osso defeituoso devido à necessidade de contato e de compressão entre os fragmentos de ossos em a fim de manter a estabilidade rotacional.A haste intramedular de bloqueio oferece maior axial e estabilidade rotacional em comparação com o pino simples e o parafuso intramedular 4. A osteotomia do fémur altamente reprodutível, possível por causa da guia para o Gigli viu e a capacidade de criar tamanhos folga definida, permite a análise de ambos bon normaise cura e cura 6 osso defeituoso. Devido à inserção de intertravamento pinos, a haste intramedular bloqueio garante um tamanho lacuna constante durante todo o processo de cura, mesmo quando tendo peso. Aqui, nós relatamos sobre a concepção e aplicação da unha bloqueio intramedular, bem como sobre as suas vantagens e desvantagens em estudos experimentais sobre a cicatrização óssea normal e atrasada.
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Protocolo
Todos os procedimentos foram IACUC-aprovado e seguiu as orientações institucionais (Landesamt für Verbraucherschutz, Zentralstelle Amtstierärztlicher Dienst, Saarbrücken, Alemanha). Analgesia e prevenção de infecção devem estar de acordo com as respectivas diretrizes do país e instituição onde os experimentos devem ser executadas.
1. Preparação de implantes e instrumentos cirúrgicos
- Selecione uma lâmina de bisturi (tamanho 15), uma tesoura pequena preparação, uma pinça fina, dressing forceps, pequenas pinças, calibre 24 (G) e 27 agulhas G, um não-reabsorvível 5-0 sutura, e um suporte de agulha a partir da caixa de instrumentos do microcirúrgica .
- Desempacotar o prego intramedular, os pinos de bloqueio, o dispositivo de pontaria especial, o Gigli viu, o modelo para o Gigli viu, a broca de centragem (1 mm de diâmetro), a broca (0,3 mm de diâmetro), e a broca de mão (figura 2; veja Lista de Materiais).
NOTA: O intramprego edullary (0,8 mm de diâmetro, 15,7 mm de comprimento) é uma cavilha de bloqueio intramedular feita de aço inoxidável de grau médico, para implantação retrógrada no fémur. O prego tem uma rosca proximal (comprimento 4 mm) e dois furos para a inserção dos pinos de bloqueio (0,3 mm de diâmetro) para alcançar a estabilidade axial e rotacional (Figura 1). - Expor os implantes e todos os instrumentos cirúrgicos para uma solução de desinfecção (por exemplo, 96% de álcool) durante 5 min ou esterilizá-los (esterilização a vapor, 130 ° C, 25 min). Após a desinfecção ou esterilização, coloque os instrumentos em um pano operação estéril. Posicione o pano de operação estéril diretamente junto à mesa de operação pequena animal.
2. Os animais, Anestesia e Analgesia
- Escolha a estirpe, idade e sexo dos ratos como necessários para o estudo e a questão a ser abordada.
NOTA: Para o estudo de 12 a 14 semanas de idade, ratinhos CD-1 macho foram usadas. Para impla pregontation, o peso corporal ideal dos animais é 25 - 35 g. - Anestesiar os ratos com uma injecção intraperitoneal de 15 mg / kg de xilazina e 75 mg / kg de cetamina. Confirmar a anestesia por pitada dedo do pé. Aplique lubrificante ocular para proteger os olhos dos animais de secar durante a anestesia. Após a indução de anestesia, colocar o rato sob uma lâmpada de calor para manter constante a temperatura do corpo.
- Aplicar o tramadol-cloridrato na água de beber (2,5 mg / 100 ml) para analgesia de um dia antes da cirurgia até ao dia 3 após a cirurgia.
3. Procedimento Cirúrgico e Implantação do prego
- Antes da cirurgia, raspar toda a perna traseira direita e aplique um creme depilatório. Após 5 minutos, remover o creme de leite e limpar a perna com água. Expor os implantes e todos os instrumentos cirúrgicos para uma solução de desinfecção (por exemplo, 96% de álcool) ou esterilizá-los (esterilização a vapor, 130 ° C, 25 min).
- Sob condições assépticas, coloque os mouse em decúbito dorsal sobre a mesa de operação pequena animal. Dobre o joelho direito para permitir uma abordagem anterior para os côndilos do joelho. Executar um 5 milímetros incisão parapatelar medial no joelho direito usando a lâmina de bisturi.
- Levante o ligamento patelar com a pinça fina e mobilizar o ligamento cuidado com a lâmina de bisturi. Em seguida, deslocar a patela lateralmente com a lâmina de bisturi para expor a fossa intercondilar do fêmur.
- Abra a fossa intercondilar por perfuração até que a cavidade intramedular é atingido.
- Começar a perfurar com um deslocamento ao eixo do fêmur usando os 1 mm de centragem broca 45º. Lentamente mudar a direcção da broca durante a perfuração, até que é paralelo ao eixo do osso do fémur. Pare a perfuração se a cavidade intramedular é atingido.
- Após a abertura do osso no entalhe intercondilar, inserir a agulha G 24 para a cavidade intramedular ao longo de todo o comprimento do fémur. Ream o intramecavidade dullary do fêmur manualmente através de movimentos rotativos da agulha 24 G. Remover a agulha G 24, e inserir o mais fino 27 L agulha para dentro da cavidade intramedular. Empurre a agulha para a frente para perfurar o osso cortical do fémur proximal no trocânter maior.
- Remova a 27 G agulha do fêmur. Usando a broca lado, implantar a haste intramedular por meio do entalhe intercondilar sob rotação contínua e pressão axial até que a extremidade distal da unha atinge o nível dos côndilos.
NOTA: A extremidade distai da haste pode ser identificada com uma pequena marca. - Posicione o mouse na posição de lateral esquerdo. Realizar uma incisão na pele longitudinal usando a lâmina de bisturi ao longo da parte da diáfise do fémur lateral, a partir da articulação do joelho para a articulação do quadril, a fim de expor cirurgicamente a parte média da diáfise do fêmur.
- Com uma tesoura pequena de preparação, dividir a fáscia e espalhar os músculos na direcção do eixo do fémur do lado lateral.Espalhe os músculos até que a parte da diáfise do fêmur é exposta. Preserve o nervo ciático.
- Prepare toda a circunferência do fêmur, minando o osso com a pinça de vestir. Então, retrair os músculos, espalhando as dressing forceps e expor o fêmur.
- Montar o dispositivo de apontar para a extremidade distal da unha. Avançar o dispositivo até que atribui à flange do adaptador da unha e vire o dispositivo de pontaria na posição ântero-lateral ao fémur.
- Interligar o prego com uma extremidade proximal e uma distal do pino encravamento.
- Comece com o pino de bloqueio proximal.
- Insira a broca de centragem (1 mm de diâmetro) para a broca mão. Escareador o osso na posição do orifício de engate proximal.
NOTA: Por rebaixamento, uma pequena cavidade é criada no osso cortical enfrentando sem perfurar o osso. Esta cavidade permite uma melhor centragem e guiamento da broca mais fino (diâmetro de 0,3 milímetros),usado mais tarde. - Insira a broca (0,3 mm de diâmetro) para a broca mão. Utilizando o dispositivo de apontar, fazer o furo, tanto através do revestimento e do osso cortical evitado (bicortical). Insira o primeiro pino de bloqueio através do dispositivo de mira. O intertravamento tesouras eixo do pino expulsar assim que o binário de bloqueio é alcançado.
- Repita este procedimento para o pino de bloqueio distal.
- Realizar a osteotomia diafisária.
- Fixe o guia de serra para o dispositivo com o objetivo na face lateral entre os dois pinos de bloqueio. Em seguida, viu o osso com o Gigli viu sob irrigação contínua com solução salina. Após a osteotomia é completada, o corte de serra em uma extremidade, perto do osso. Remover cuidadosamente a serra para evitar causar danos ao tecido mole.
- Remover o dispositivo de pontaria e, com as pequenas pinças, o clipe para fora do eixo restante da cavilha intramedular na linha marcada.
- Feche as camadas musculares na latlocal eral do fêmur e realizar o fechamento da pele com pontos separados. No local anterior do joelho, reposicionar a patela e fixar o tendão patelar para os músculos com uma única sutura. Use suturas simples para fechar essa ferida também.
- Manter os animais sob a lâmpada de calor até se recuperarem da anestesia. Não deixar os animais sem vigilância até que tenham recuperado a consciência suficiente para manter decúbito ventral. Devolver os animais em gaiolas individuais na unidade animal.
- Monitorar os animais com cuidado a cada dia. Manter a analgesia pós-operatória durante os primeiros três dias. Continue analgesia se, no dia 4 após a cirurgia, os animais ainda mostram evidência de dor, como indicado pela vocalização, agitação, falta de mobilidade, a falta de noivo, postura anormal, e falta de interesse normal no entorno. Terminar analgesia quando os animais estão livres da dor.
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Resultados
O tempo total para o procedimento cirúrgico foi de cerca de 30 min a partir de incisão na pele para fechamento da ferida. Usando os implantes cirúrgicos dispensados, a cirurgia pode ser realizada sem um estéreo-microscópio. No pós-operatório, os animais foram monitorizados diariamente. analgesia pós-operatória foi encerrado após 3 dias porque nenhum dos animais apresentou evidência de dor (vocalização, agitação, falta de mobilidade, a falta de noivo, postura anormal, ou falta de interess...
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Discussão
Os passos mais críticos da técnica cirúrgica são o posicionamento correcto da unha, o dispositivo de apontar, e os pinos. O prego tem de ser inserido completamente ao travessão marcado na extremidade distal da unha, porque uma saliência do prego na articulação do joelho ao nível dos côndilos pode restringir o movimento do joelho (Figura 3 A). Portanto, o tamanho do fémur e, por conseguinte, o peso corporal dos animais, devem ser consideradas. O cirurgião também deve prestar especial atenção à posição fi...
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Divulgações
Romano Matthys é funcionário da RISystem AG, Davos, Suíça, que produz os implantes e instrumentos específicos para implantes. Os demais autores não têm conflitos de interesse.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado por RISystem AG, Davos, Suíça.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| MouseNail | RISystem AG | 221.122 | |
| MouseNail dispositivo de mira | RISystem AG | 221.201 | |
| MouseNail pino de intertravamento | RISystem AG | 221.121 | |
| Broca de centralização | RISystem AG | 592.205 | |
| Broca | RISystem AG | 590.200 | |
| Serra de fio Gigli | RISystem AG | 590.100 | |
| Sutura (5-0 Prolene) | Ethicon | 8614H | |
| Fórceps | Braun Aesculap AG & CoKG | BD520R | |
| Pinça de curativo | Braun Aesculap AG & CoKG | BJ009R | |
| Tesoura | Braun Aesculap AG & CoKG | BC100R | |
| Porta-agulhas | Braun Aesculap AG & CoKG | Agulha BM024R | |
| 24 G | BD Mircolance 3 | 304100 | |
| Agulha 27 G | Braun Melsungen AG | 9186182 | |
| Lâmina de bisturi 15 | Braun Aesculap AG & CoKG | ||
| Pinças | Knipex | 7932125 | |
| Radiador de calor | Sanitas | 605.25 | |
| Creme depilatório | Asid bonz GmbH | NDXZ10 | |
| Lubrificante ocular | Bayer Vital GmbH | 2182442 | |
| Xilazina | Bayer Vital GmbH | 1320422 | |
| Cetamina | Serumwerke Bernburg | ||
| Tramadol | Grü nenthal GmbH | 2256241 | |
| Solução de desinfecção (SoftaseptN) | Braun Melsungen AG | 8505018 | |
| camundongos CD-1 | Charles River | 22 |
Referências
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Reimpressões e permissões
