Rigidité réglable, fixateur externe pour les modèles Rat fémur ostéotomie segmentaire et défauts osseux

Vaida Glatt; Romano Matthys

doi:10.3791/51558

Method Article

Rigidité réglable, fixateur externe pour les modèles Rat fémur ostéotomie segmentaire et défauts osseux

DOI:

10.3791/51558

⸱

October 9th, 2014

Vaida Glatt¹ , Romano Matthys²

¹Institute of Health and Biomedical Innovation, Queensland University of Technology, ²RISystem AG

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Une des contraintes de la recherche préclinique dans le domaine de la réparation osseuse est l’absence de contrôle expérimental sur l’environnement mécanique local au sein d’une lésion osseuse en voie de guérison. Nous rapportons la conception et l’utilisation d’un fixateur externe pour la réparation osseuse avec la possibilité de modifier la rigidité du fixateur in vivo.

Abstract

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L'environnement mécanique autour de la guérison des os cassé est très importante car elle détermine la façon dont la fracture va guérir. Au cours de la dernière décennie, il ya eu un grand intérêt clinique dans l'amélioration de la cicatrisation osseuse en modifiant l'environnement mécanique par la stabilité de la fixation autour de la lésion. Une contrainte de la recherche animale préclinique dans ce domaine est le manque de contrôle expérimental sur l'environnement mécanique locale dans un grand défaut segmentaire ainsi que ostéotomies car ils guérissent. Dans cet article, nous présentons la conception et l'utilisation d'un fixateur externe pour étudier la guérison des défauts importants segmentaire osseuses ou ostéotomies. Ce dispositif permet, non seulement de la rigidité axiale contrôlée sur la lésion de la moelle qu'elle guérit, mais il permet également la variation de la rigidité au cours du processus de cicatrisation in vivo. Les expériences réalisées ont montré que les fixateurs sont en mesure de maintenir un écart de défaut fémorale 5 mm chez le rat in vivo au cours de cage libreactivité pendant au moins 8 semaines. De même, nous n'avons observé aucune déformation ou d'infections, y compris les infections des broches au cours de la période de cicatrisation entier. Ces résultats démontrent que notre fixateur externe nouvellement développée a été en mesure de parvenir à stabiliser reproductible et normalisée, et l'altération de l'environnement mécanique in vivo chez le rat défauts grand osseuses et diverses ostéotomies de taille. Cela confirme que le dispositif de fixation externe est bien adapté pour des enquêtes de recherche préclinique utilisant un modèle de rat dans le domaine de la régénération osseuse et la réparation.

Introduction

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Un certain nombre d'études ont permis de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la réparation des tissus osseux ^1-6. Les effets des conditions mécaniques sur la réparation osseuse tels que axiale, cisaillement et des mouvements interfragmentaires (MFI) ont été largement étudiés ^7-15. Au cours des dernières années, de plus en plus d'études ont commencé à émerger décrivant l'influence de l'environnement mécanique sur la cicatrisation osseuse en utilisant une fracture, une ostéotomie et une grande perte de substance osseuse segmentaire dans des modèles in vivo. Par conséquent, les méthodes de fi....

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Protocol

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Les soins et les protocoles expérimentaux ont été suivies conformément aux directives du NIH et approuvés par le Centre médical de l'établissement de soins et d'utilisation des animaux Comité Beth Israel Deaconess, Boston, MA. (Numéro de protocole: 098-2009)

1 Préparation du matériel et les instruments chirurgicaux

Stériliser tous les matériaux et instruments chirurgicaux utilisés pour effectuer une intervention chirurgicale avant de l'utiliser. Emballez les matériaux nécessaires, avec ou sans plateau de l'instrument, à l'intérieur d'un chiffon papier plié ou enroulé et sceller avec du ruban autoclave po....

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Results

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Les spécifications de conception

Stabilisation du fémur de rat avec le système de fixation externe permet la création d'ostéotomies de 0,5 à 5 mm. Le système de fixateur externe est un fixateur externe verrouillé en polyéther-éther-cétone (PEEK - [le corps]) et de titane-aluminium-niobium alliage (TAN - [les broches de montage]), qui offre un design simple, reproductible et adaptable, et est disponible en quatre raideurs différentes: 10, 40, 70 et 100% (100% étant la norme, fixateur le plus rig.......

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Discussion

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Les étapes les plus critiques d’une intervention chirurgicale pour créer un défaut osseux important sont : 1) choisir le poids corporel approprié du rat pour correspondre à la taille du fixateur externe ; 2) le maintien d’un environnement stérile pendant la procédure ; et 3) suivre le protocole de l’intervention chirurgicale.

Les principaux objectifs de cette étude étaient de concevoir, de fabriquer et de caractériser un nouveau fixateur externe à rigidité variable pour le modèle de grand défa.......

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Disclosures

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L'auteur Romano Matthys est un employé de RISystem AG Davos, en Suisse qui produit les implants, instruments spécifiques implants et consommables utilisés dans cet article. L'auteur Vaida Glatt n'a pas d'intérêts financiers concurrents.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ce travail a été soutenu par la fondation AO (S-08-42G) et RISystem AG.

Nous tenons à remercier chaleureusement l'équipe de Stephan Zeiter de l'Institut de recherche AO de Davos, en Suisse, pour avoir été si accommodante en nous permettant d'utiliser leurs installations de salle d'opération pour le tournage de cette intervention chirurgicale.

....

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Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
RatExFix simple 100 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.120
RatExFix simple 70 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.123
RatExFix simple 40 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.121
RatExFix simple 10 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.122
RatExFix Elément de connexion 100 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.130
RatExFix Élément de raccordement 70 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.131
RatExFix Elément de raccordement 40 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.132
RatExFix Elément de raccordement 10 %	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.612.133
RatExFix Corps	principalRISystem AG Davos, Suisse	RIS.611.101
RatExFix InterlockingScrew	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.412.110
RatExFix Goupille de montage 0.85 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.412.100
RatExFix Saw Guide 100 % 5 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.312.100
Accu Pen 6V+	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.390.211
Perceuse à main	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.390.130
Mèche 0,79 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.593.203
Scie à fil gigly 0,22 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.590.100
Clé à douille carrée 0,70 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.590.112
Boîte carrée clé 0.50 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.590.111
Mèche de centrage 1.00 mm	RISystem AG Davos, Suisse	RIS.592.205
Scalpel Manche Lame	Fine Science
Scalpel Blade (Taille 15)	Fisher Scientific
Pince à tissus	Outils de fine science
Ciseaux	Outils
Écarteur	Outils de sciences
Porte-aiguille	Outils de sciences
Élévateur Henahan	Outils de sciences
Pince de dissection et de ligature incurvée en forme de S ;	Outils de science		2
Pince à pansement	Outils de science		2
Champ fenêtré stérile	Fisher Scientific		pour la chirurgie
Gaze stérile	Fisher Scientific		pour la chirurgie
Seringue de 5 ml ;	Fisher Scientific		; pour l’irrigation du défaut
24-27G aiguille ;	Fisher Scientific		; pour l’irrigation du défaut
1 cc Seringues à insuline ;	Fisher Scientific		pour les injections de médicaments
saline stérile	Fisher Scientific		pour l’irrigation des défauts osseux
Gants stériles	Fisher Scientific		pour effectuer des chirurgies
chlorohezadine	Fisher Scientific		solution désinfectante pour le site chirurgical
Suture Vicryl 4-0 avec SH-1	Fisher Scientific		pour suturer le muscle ;
Suture éthibond 3-0 ;	Fisher Scientific		pour suturer la peau
Isofluorine	Sigma-Aldrich		pour l’anesthésie
Buprénorphine	Sigma-Aldrich		pendant et après la chirurgie
Cefazolin	Sigma-Aldrich		antibiotique pendant et après la chirurgie ;
Rats Sprague-Dawley ou toute autre souche	Charles River Laboratories International, Inc. (Wilmington, MA USA) ;

Tools de sciences finesfinesfinesfines fine fine solution Analgésie

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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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