Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Ovine מותני Intervertebral דיסק ניוון מודל ניצול לרוחב retroperitoneal מקדחה פגיעה

doi: 10.3791/55753 Published: May 25, 2017
* These authors contributed equally

Summary

ניוון דיסק בין-חולייתי הוא תורם משמעותי לכאב בגב ולגורם מוביל של נכות ברחבי העולם. מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולי קיים. אנו מדגימים מודל של ניוון של התנוונות דיסק בין-חולייתי, תוך ניצול תרגיל, אשר משיגה פגיעה עקבית דיסק ורמה לשחזור של ניוון דיסק.

Abstract

ניוון דיסק בין-חולייתי הוא תורם משמעותי להתפתחות כאבי גב והגורם המוביל לנכות בעולם. מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולייתי פותחו. המודל החייתי האידיאלי צריך לחקות מקרוב את הדיסק בין-חולייתי האנושי לגבי מורפולוגיה, תכונות ביו-מכאניות והיעדר תאים נוטוכדליים. הצוואר המותניים דיסק בין-חולי מודל מקיים קריטריונים אלה. אנו מציגים מודל של ניוון של ניוון דיסק בין-חולי באמצעות פגיעה במקדח באמצעות גישה retroperitoneal לרוחב. הגישה לרוחב מפחית באופן משמעותי את החתך ואת תחלואה פוטנציאלית הקשורים הגישה הקדמית המסורתית עמוד השדרה של הערוץ. ניצול של שיטת סיביות של פציעה מספקת את היכולת לייצר פגיעה עקבית ושחזור, בממדים מדויקים, היוזמת רמה עקבית של ניוון דיסק בין-חולי. אופי המוקד של החריגואת גרעין pulposus פגם מקרוב יותר מחקה את המצב הקליני של herniation מוקד דיסק בין-חולייתי. כבשים להתאושש במהירות בעקבות הליך זה הם בדרך כלל ניידים ולאכול בתוך שעה. ניוון דיסק בין-חולייתי והכבשים עוברים נמק וניתוח עוקב בתקופות משמונה שבועות. אנו מאמינים כי מודל פגיעה קצת תרגיל של ניוון דיסק בין-חולייתי מציע יתרונות על פני מודלים פציעה יותר קונבנציונאלי.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

כאב בגב התחתון הוא הגורם המוביל של נכות ברחבי העולם 1 . ניוון דיסק בין-חולייתי הקשור לכאב דיסקוגני נחשב לתורם משמעותי לכאב גב תחתון 2 . יש ביקוש גובר למודלים חייתיים מהימנים של מחלת דיסק בין-חולי לצורך הרחבת ההבנה של תהליך הניוון ולחקירת טיפולים פוטנציאליים.

מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולי קיים 3 . מודלים של בעלי חיים המשמשים לחקירת מחלות דיסק ניוון בגודל של עכברים 4 , יונקים גדולים יותר כגון כלבים 5 , כבשים 6 , ו לא האדם האדם הפרימטים 7 . שיטות המשמשות כדי לעורר התנוונות דיסק בין-חולייתי ניתן לסווג באופן רחב לתוך קטגוריות של מכני ( למשל דיסק בין-חולייתי דיסק N 8 או פגיעה כירורגית 6 ), כימי ( כגון נוקליזה חומצית 5 ) או, פחות נפוץ, ניוון ספונטני ( למשל חולדה חול 9 ).

בהתחשב במורכבות של ניוון דיסק בין-חולייתי בין בני-אדם, מודל חייתי מושלם אינו קיים. עם זאת, השיקולים החשובים בבחירת מודל חייתי מתאים לחיקוי מצב זה מקרוב זוהו 3 . שיקולים אלה כוללים את היעדרם של תאים לא-תאיים (תאים פרימיטיביים עם תפקוד תאי אב אפשרי, שנעדרו מן הגרעין הבוגר של הפולשנים בבני אדם, כבשים, עיזים וכלבים כונדרודיסטרופיים, אך קיימים ברוב היונקים), הדמיון בין גודל הדיסקות של בעלי חיים וחולים בין-חוליפיים ביחס לבני אדם, כוחות ביומכניים מכאניים למצב הקליני, שיקולים מכניסטיים ואתיים 3 .

Jove_content "> פרימטים שאינם בני אנוש עומדים בקריטריונים הנ"ל: מודלים של בבון ומקק של ניוון דיסק בין-חולי ספונטני תוארו 11 , 12 , 13. שני המינים מבלים כמויות גדולות של זמן בתנוחות זקופות או זקופות למחצה - יתרון מובהק יחסית למודלים אחרים של בעלי חיים, אך שיקולים אתיים ומעשיים ( כגון הוצאה, דיור, עיכוב בהתפרקות ספונטנית) מגבילים את השימוש במוסדות רבים.

עמוד השדרה הוא מודל קבוע של ניוון דיסק בין-חולייתי, עם יתרונות, כולל הדמיות תאית, ביומכניאלית ואנטומית לשדרה האנושית 10 , 14 , 15 . למרות הקומה הרביעית של כבשים הדיסק בין המותני דיסק בין-חולייתי נחשף ללחץ דומה לדיסק האנושיS = "xref"> 14. מודל הווד הוא גם מקובל יותר, מנקודת מבט אתית, מאשר מודלים שאינם פרימאטים אנושיים. שיטות מגוונות תוארו כדי ליזום את תהליך הניוון, שרבים מהם דורשים גישה ישירה הדיסק בין חולייתי. בשל סיומה של חוט השדרה באזור הסקרל וההטיה של הליגמנט האורך האחורי בעמוד השדרה המותני של עמוד השדרה, גישות אחוריות לדיסק הבין-חולי הן מאתגרות מבחינה טכנית ופחות נפוץ בכבשים 16 . נתיבי הגישה המסורתיים אל עמוד השדרה המותני של הכבשים, כלומר באמצעות גישות קדמיות או אנטרקולריות, דורשים חתכים גדולים בבטן, כרוכים בסיכון לקרע, ופגיעה במבנים פנימיים ובמערכות ניאו-וסקולריות. השימוש חתך לרוחב קטן יחסית הרחק באזורים בטן תלויה עשויה להפחית סיכונים כאלה 17 .

אנחנו מציגים מו של שיחיםDel של מחלה מותני דיסק בין-חולייתי מותני באמצעות פגיעה קצת תרגיל מבוצע באמצעות גישה לרוחב מינימלית פולשנית, בהשראת עבודתו של ג ' אנג et. אל 18 . מטרת פרוטוקול זה היא לאפשר מודל פגיעה מותנית דיסק מותני כי הוא לשחזור בקלות, מייצרת פגיעה עקבית, והוא בטוח נסבל היטב. גישה זו מתאימה היטב לחוקרים המבקשים לעורר התנהלות קלה יותר של ניוון דיסק בין-חולייתי בין המותניים, כפי שנצפה עם annulotomy כירורגי מסורתי (נתונים שלא פורסמו) לחקירה של ניוון דיסק בין-חולי או טיפולים רגנרטיביים. ממצאים אלה יתוארו בפרסום הקרוב.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

הפרוטוקול המפורט בכתב יד זה עוקב אחר הנחיות הטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת מונאש אתיקה לבעלי חיים. בעלי חיים המוסר אישור עבור פרוטוקול זה הוענק על ידי מונאש אוניברסיטת בעלי חיים אתיקה. מספר אישור אתיקה: MMCA / 2014/55

1. הכנת הכבש

הערה: השתמשו בגילאים שנתיים עד ארבע שנים.

  1. כבשים מהיר במשך 18 שעות לפני ההרדמה. לספק לבעלי חיים גישה למים עד 6-12 שעות לפני הניתוח 19 .
  2. להרגיע חיות על ידי הזרקה תוך ורידי של hydetchloride medetomidine (0.015-0.020 מ"ג / ק"ג) כדי להקל על העברת חבילת ההפעלה.
    הערה: hydrochloride medetomidine משמש כדי להפחית את הלחץ החייתיות ואת תסיסה הקשורים הפרדה מבעלי חיים אחרים להעברת חבילת ההפעלה.
  3. להזריק thiopentone (10-13 מ"ל / ק"ג) עבור השראה של הרדמה עם הגעתו אל חבילת ההפעלה.
  4. ניהול פנים מניעתיאנטיביוטיקה ורידי (amoxicillin 1 גרם IV) מיד לאחר הזרקה thiopentone.
  5. Intubate כבשים באמצעות גודל 7.5-9 מ"מ (קוטר פנימי) צינור endotracheal 20 .
  6. לשמור על הרדמה באמצעות isoflurane בשאיפה (2-3%) ב 100% חמצן בקצב זרימה של 2 L / min. צרף דופק oximeter לאוזן של הכבשים.
  7. בקפידה לפקח על הכבשים של סימנים חיוניים (קצב הלב, קצב הנשימה ורוויון חמצן באמצעות oximeter הדופק תצפית) ורמת התודעה.
    הערה: אינדיקטורים להרדמה קלה כגון לעיסה ספונטנית, רגורגיטציה פעילה ותנועות ספונטניות צריכות להוביל לעלייה ברמת ההרדמה. סימני דגל אדום המעידים על הבהרה דחופה של הרדמה כוללים פשרה נשימתי ורדיפה חמורה. סיבוב העין אינו אינדיקציה עקבית לעומק ההרדמה בכבשים 19 .

2. דיסק רמת חתך

  1. לאסוף את sכלים דחופים הדרושים עבור הליך זה: קליפר וטרינרי, 20 מ"ל luer-lock מזרק, 21G IV מחט, # 4 אזמל להתמודד, # 22 אזמלים להבי, מלקחיים רקמת גיליס, Metzenbaum מעוקל לנתח מספריים, מפזר Deaver, להב Hohmann מפשק, 3.5 מ"מ בראד נקודה לקדוח קצת, לקדוח קצת לעצור, מקדחה, autoclavable קודח תיק וטרינרי, מחזיק מחט, 2-0 absorbable סינתטי קלוע סינתטי, 3-0 absorbable סינתטי קלוע סינתטי ומספריים מאיו תפר.
  2. הכן את חבילת ההפעלה. נקה את השולחן אופרטיבית לעמוד מכשיר עם אתנול 70%. החיטוי כל כלי ניתוח לפני הניתוח. בצע בדיקת הרדמה לפני הניתוח.
  3. מניחים את הכבשים על שולחן הניתוחים בתנוחה לרוחב ימין.
  4. באמצעות קליפרס אלקטרוניים, לגלח את האזור מוגדרת על ידי הצלעות התחתונות, בצורה נחותה על ידי העצם איליאק, מדיאלית על ידי התהליכים רוחבי המותני הנגדי כ 10 ס"מ לרוחב לתהליכים רוחביים המותני ipsilateral.
  5. Palpate את הקשת iliac, תהליכים רוחביים המותני (L1-6) ו זווית חוליית costo עבור ציוני עבור אתר החתך כירורגית. סמן את ציוני הדרך האלה בעט סטרילי.
  6. הכן את הבטן לרוחב על ידי חיטוי עם chlorhexidine ו אלכוהוליים, יודיד לשטוף חיטוי.
  7. בדוק טכניקות כירורגיות aseptic כרגיל במהלך המבצע. צוות הניתוח משפשף לפני הניתוח. מניחים וילון מרובע סטרילי fenestrated מעל האתר כירורגי, ו drape סטרילי סטרילי גדול על השולחן מעל.
    1. לעקר את כל הפריטים לשימוש באתר המבצע לפני המבצע. עקוב אחר העקרות של האתר הכירורגי במהלך הניתוח. ודא שכל הפריטים הציג לתוך שדה סטרילי הם סטריליים ומועברים בצורה סטרילית.
  8. השתמש הגדלת loupe כירורגי פנס כדי להקל על הדמיה במהלך הליך כירורגי.
  9. לעשות חתך אורכיבאמצעות להב מס '22 אזמל המצורפת הידית # 4 אזמל מקביל ו 1 ס"מ הקדמי אחד לשני תהליכים רוחביים המותני מעל ומתחת רמות דיסק בין-חולי עניין.
    הערה: מידע נוסף על תכנון חתך ניתן למצוא בדיון.
  10. השתמש דיאתרמי monopolar לחלק את הרקמות תת עורית הבסיסית ואת ההיבט לרוחב של שרירי דופן דופן הבטן; לכוון את דיסקציה לכיוון קצות התהליכים רוחבי המותני מעל ומתחת הדיסקים בין-חולייתיים של עניין.
  11. מחלקים את החזה thoracolumbar longitudinally על הקשר שלה לתהליכים רוחבי.
  12. דמיינו ולשמר את lumborum quadratus הבסיסית , שרירי psoas ואת חבילות נוירווסקולריות חוצה.
  13. לשמור על ההמוזה דרך ההליך באמצעות דיאתרמי.
  14. לטאטא את האצבעות בין המטוס של הצפק ואת שרירי דופן הבטן האחורית על חשוף di interverbralalSc רמות לבצע דיסקציה בוטה דיגיטלית.
  15. נסיג את lumborum quadratus ו psoas השרירים posterolaterally באמצעות מפשק Deaver לחשוף עוד יותר של הדיסקים בין חולייתיים.
  16. Palpate עבור גופים בין חוליות קעור לבין הדיסקים בין קביים קמור.
  17. מניחים את retractors מיד מעל הדיסקים ו לטפל כדי להבטיח כלי המותניים אינם פגומים.
  18. באמצעות הגדלת loupe כירורגי עם פנס, לזהות את כלי המותניים אשר ממוקמים כ 1 ס"מ הזנב כדי endplate נחות.
  19. בצע רנטגן לרוחב intraoperative תוך כדי לאשר את רמת הדיסק. 21
    הערה: הגדרות רדיוגרף: 47kV; 4 mAs 21
  20. בהתאם לרמות הדיסק הרצויות, לחשוף את הדיסק בין-חולייתי על ידי הפרדת המבנים שמסביב וקבצים מצורפים כמו להלן.
    1. עבור רמות L3 / 4 ומעלה, לטאטא הצידה את שרירי מצורף מעל diSc באמצעות דיסקים דיגיטליים קהה.
    2. עבור רמות L4 / 5 ומטה, בחדות מחלקים את השרירים עבים שרירים עבים על הדיסק באמצעות דיאתרמי דו קוטבית ומספריים.
      הערה: דיסק קשיח L6 / S1 יכול להיות קשה עקב החסימה על ידי הקשת iliac. אם הגישה לא יכולה להתבצע באמצעות הגישה לרוחב גישה הקדמית עשוי להיות מנוצל.

3. פגיעה במקדח

הערה: תכנון טרום אופרטיבי כולל הקצאת רמות פגיעה / טיפול ורמות בקרה. מידע נוסף על הקצאה ברמה ניתן למצוא בדיון.

  1. מגדירים את נקודת הכניסה של המקדחה על ידי התבוננות בגפיים השמאליות והקצוות הקדמיות של הדיסק הבין-חולייתי.
    הערה: נקודת הכניסה ממוקמת בנקודת האמצע של הרבע האנטרולטריאלי השמאלי (המוגדר על ידי הקצה הקדמי והצדדי של הדיסק). מקדח מוכנס בנקודת כניסה זו עם מסלול מכווןלעבר מרכז הדיסקות בין-חולייתיות והכוונה מעט גולגולתי לאנכי.
  2. התאם מקדחה נקודה בראד לתוך מקדחה כוח. ודא את הקוטר של תרגיל קצת מעט פחות מאשר דיסק בין חולייתי כלומר ~ 3.5 מ"מ עבור דיסק בין-חולייתי המותניים ב 60-70 ק"ג כבשים.
    1. החל להפסיק לקדוח קצת כדי לספק אורך לא מוגן תרגיל של כ חצי קוטר של דיסק בין-חולייתי המותני כלומר ~ 12 מ"מ עבור דיסקות בין-חוליית המותניים ב 60-70 ק"ג כבשים.
  3. החל את לקדוח לנקודת הכניסה ולכוון אותו במסלול מעט גולגולתי למרכז דיסק בין-חולייתי. זווית הגולגולת הקלה היא למזער את הסיכון של פגיעה endplate.
  4. לקדם את התרגיל לאט לתוך דיסק בין-חולייתי עם מקדחה על כוח נמוך עבור 1 s. להתאים את המסלול בצורה קלה גולגולת או הזנב אם ההתנגדות מוגזמת הוא נתקל
    הערה: כאלההתנגדות מוגזמת סביר מציין מגע עם endplate.

4. סגירה

  1. לאחר ההמוסטאזיס מושגת, להשקות את הפצע עם הפתרון של Ringers.
  2. ביצוע סגירת שכבות, רצוי באמצעות 2-0 absorbable סינתטי קלוע סינתטי לרקמות דופן הבטן לרוחב מתמשך 3-0 undeded absorbable סינתטי תפרתי subcuticular על העור.

5. ניהול לאחר הניתוח

  1. מניחים תיקון fentanyl העור (75 מיקרוגרם / שעה) באזור המפשעה עבור כאבים לאחר ניתוח במשך 3 ימים.
  2. בנוסף, השתמש buprenorphine תוך ורידי (0.005-0.01 מ"ג / ק"ג) עבור למעלה כאבים אם יש צורך.
  3. להפסיק את הרדמה inhalational. כאשר מתרחשת נשימה ספונטנית, להסיר את צינור endotracheal.
  4. אפשר החיה להתאושש בכלוב מחזיק תחת תצפית מתמדת.
    הערה: החיה לא צריך להיות ללא השגחה עד שהוא השיב conscio מספיקכדי לשמור על שכיבה.
  5. לאחר החיה הוא ערני לחלוטין עומד, להציג מחדש את המזון והמים. לאחר התאוששות מלאה, להחזיר את החיה למתקן אופרטיבי שלה מחזיק עט עם בעלי חיים אחרים.
  6. לעקוב מקרוב במשך 24 שעות ולהמשיך תצפית במשך שבוע. לפקח על ראיות של כאבים שלאחר ניתוח או מצוקה.
    הערה: תיקון פאנטניל שלאחר הניתוח לאחר הניתוח, המיושם במשך שלושה ימים, אמור לספק מספיק כאבים. דרישות משככי כאבים נוספים צריכות להנחות את הטיפול בבעלי חיים.
  7. להאכיל את הכבשים בדרך כלל, ולאפשר את הכבשים לבצע פעולות נורמלי ללא הגבלה. התבוננו בכבשים על כל עדות לגירעון נוירולוגי כגון צליעה.
    הערה: תקלה בדיסק בין-חולייתי המיוצר על-ידי שיטת הפציעה של מעטפת המקדחה היא על ההיבט האנטרוליטרי של הדיסק ועומק הפגיעה מוגבל על-ידי תרגיל הסיביות לקידוח האמצע. כמו היסודות העצביים ממוקמים האחורי / postolateral לדיסק בין חולייתי,הסיכון של פשרה עצבית משני לגרעין סימפטומטי pulposus הוא מרוחק. זה מאפיין אנטומי של המודל מונע את השימוש של בדיקה נוירולוגית להבחין בין ניוון דיסק בין-חולייתי עם וללא גרעין pulposus herniation.
  8. להחזיר את הכבשים לחווה באוניברסיטה להמתין המתת חסד ו necropsy בסוף תקופת הניסוי.

6. המתת חסד

  1. בצע המתת חסד בשעה מרווח זמן מתאים בעקבות המקדחה פגיעה דיסק בין-חולייתי.
  2. להזריק pentobarbitone נתרן תוך ורידי (> 100 מ"ג / ק"ג) עבור המתת חסד.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

טרום ניתוחית, כבשים עברו בסיסית 3T הדמיה תהודה מגנטית (MRI) להערכת מורפולוגיה דיסק בין חולייתי התנוונות. הכבשים עברו רדיוגרפיה נוספת לרוחב תוך-אופרטיבי לצורך אישור רמת דיסק בין-חולי וחישוב מדד גובה דיסק. טרום מבצעית sagittal המטוס פרוסה מ 3T MRI ו תוך ניתוח אופרטיבי מופגנים באיור 1 .

איור 1
איור 1: טרום מבצעית 3T MRI ( A ) ו תוך אופרטיבי לרוחב רדיוגרף ( B ). ( A ) פרוסת Sagittal מ 3T MRI (3T T2 משוקלל הד הד ספיקה) של עמוד השדרה המותני עמוד השדרה הוכיח מותני 1/2 (L1 / 2) ל Lumbosacral (L6 / S1) דיסקים בין - חולי. דיסקים בין-חולייתיים יש מראה hyperintense הומוגניתדבר המצביע על חוסר ראיה משמעותית ניוון טרום ניתוחי בין-חולי. שים לב כי בעמוד השדרה המותני של עמוד השדרה יש בדרך כלל שש חוליות המותניות, וחוט השדרה של הסוף מסתיים באזור הסקרל. ( ב ) רנטגן לרוחב תוך-אופרטיבי (הגדרות: 47 kV, 4 mAs) מדגים L1 / L2 ו- L6 / S1 דיסקים בין-חולייתיים עם הכלי הכירורגי המסמן את הדיסק הבין-חולייתי L3 / L4. פסי סולם = 25 מ"מ. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

לאחר הניתוח, הכבשים התאוששו בדרך כלל והיו ניידים באופן עצמאי תוך שעה. כבשים נצפו מקרוב במשך שבוע אחד, ולאחר מכן חזר חקלאי עד נמק ב 8 שבועות לאחר פגיעה דיסק בין-חולייתי. לא אירעו תופעות לוואי. ב 8 שבועות לאחר פגיעה בדיסק, כבשים עברו נמק, צילום רנטגן ו- MRI של spi המותניNes, ועיבוד של דיסקים לניתוח היסטולוגית וביוכימית.

נציג שלאחר הניתוח תמונות של המראה המורפולוגי ברוטו, ותמונות רדיולוגיות 9.4T MRI של הכבשים הפגועות בין המותניים הדיכאון בין 8 שבועות (56 ימים) פוסט פגיעה מוצגים באיור 2 . התמונה המורפולוגית ברוטו מדגימה את דרכי הפציעה קצת חדירה חודר fibrosus annulus ו המשתרע לתוך pulposus הגרעין. הדבר ניכר גם ב- MRI 9.4T. תיאור מקיף וניתוח של תוצאות גישה זו יתוארו בפרסום הקרוב המפרט את מחקר אימות המודל.

איור 2
איור מס '2: תמונות מורפולוגיות גסות ו MRI של דיסק פגוע. ( א ). תמונה מורפולוגית גרוס של דיסק בין-חולייתי מדגימהדרכי חנקן חודרניים לוליים (AF) והשתרעות לתוך גרעין pulposus (NP). ( ב ). 9.4T MRI (T2 משוקלל במהירות הד ספין רצף) גם הוכחת פגיעה בדרכי חודר דרך AF לתוך NP. קנה מידה בר = 10 מ"מ. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

גישה זו גישה פולשנית מינימלית פולשנית היא יעילה ובטוחה ללא הפסקה שלאחר הניתוח, בטן הפצע הבטן או זיהום שנצפה בסדרה זו. השימוש במקדח המקדים של חולי דיסק בין-חולי עם עצירת עומק מספק שיטה לשחזור של פגיעה עקבית בין-חולייתית של מימד ידוע ( כלומר, פגיעה בקוטר 3.5 מ"מ x 12 מ"מ במחקר זה). מניסיוננו, שיטה זו מייצרת רמה פחות חמורה של ניוון דיסק יותר מזה שנצפה ב מתואר באופן מסורתי להב סכין באזמל המותני דיסק בין-חולייתי annulotomy מודלים 6 , 22 (נתונים שלא פורסמו). זה יתואר בפרסום הקרוב.

בהפיכת חתך העור האורך הראשוני (שלב 2.9), אורך ומיקום המדויק של החתך צריך להיות שונה על פי רמות הדיסק הרצוי. עוד רמות דיסק מעולה (T12 / L1) יכול להיות reaChed על ידי הרחבת החתך לזווית costoverbralal, תוך חתך המשתרע על הקשת iliac יאפשר גישה עמוד השדרה המותני התחתון (ל L5 / L6). חתך 10 ס"מ יאפשר גישה לשלוש עד ארבע רמות דיסק, בעוד חתך ממוקד קטן יותר ב 5 ס"מ נחוץ עבור גישה לדיסקים בודדים. אנו מעדיפים לבצע פגיעה בשתי רמות, בדרך כלל L2 / L3 ו L3 / 4. זה מאפשר את הסמוך L1 / 2 ו L4 / 5 רמות דיסק בין-חולייתי להיות מנוצל כבקרות פנימיות לא נפגע. ברגע בטוח מבחינה טכנית, הליך כירורגי על כבשה אחת ניתן להשלים תוך פחות משעה עם אובדן דם מינימלי אי נוחות 18 . השלב הקריטי ואת האתגר הטכני העיקרי של טכניקה זו היא הימנעות פגיעה endplate במהלך פציעה דיסק קצת. ברור של הגדרת שוליים מעולה ונחות של דיסק בין-חולי בנקודת הכניסה של תרגיל קצת, הוא בעל חשיבות עליונה. לאט התקדמות מקדחה במהירות נמוכה לתוך interverteדיסק הבראלי, החל אנכית בערך עם זווית גולגולת קלה גם ממזער את הסיכון של פגיעה endplate. התארכות של החתך בעור עשוי להידרש כדי להשיג זווית מספקת של התרגיל.

שינויים פשוטים בטכניקה זו כוללים שינויים בגודל המקדח ואת עומק, כמו אלה יוכתבו על ידי גודל של החיה בין המותניים דיסקיות בין המותניים. גישה זו יכולה לשמש באופן אמין לעורר ניוון של הדיסקים בין חולייתי מ T12 / L1 ל L5 / 6. הגישה הרטרו-קפיטונלית יכולה לשמש לגישה לדיסק בין-חולייתי כדי לגרום לניוון על ידי מנגנונים אחרים 16 או לנהל תרופות טיפוליות ניסיוניות.

המגבלות של גישה זו מתייחסות למידת הפגיעה בדיסק בין-חולייתי לבין התנוונות הנובעת מכך. אם חוקר מבקש לגרום לניוון חריף של הדיכאון בין-חולי, שיטות אגרסיביות יותר של פגיעה בדיסקכגון סכין מנתח annulotomy 6 צריך להיחשב. הפגם החריף המיוצר בדיסק בין-חולייתי על-ידי שיטת הפציעה של הפציעה הוא קטן יחסית, ועשוי שלא להתאים היטב את הטיפול הרפואי בזמן הפציעה.

עמוד השדרה של הסוכר נבחר עבור מודל פגיעה בין-חולייתית במספר סיבות. פרימטים לא אנושיים, על אף הדמיון האנטומי והביומכני שלהם עם המצב הקליני ( כלומר, כמויות גדולות של זמן בתנוחות זקופות וקבועות), מציגים שיקולים אתיים ומעשיים מספיקים כדי למנוע ניצולם במוסדות רבים. למרות quadruped, את הצוואר המותניים דיסק בין-חולייתי הוא דומה מבחינה אנטומית וחשף ללחץ ביומכני דומה דומים לדיסק בין-חולייתי המותני האנושי 16 , 18 . הכבשים מדגימות את אובדן התאים הנוטוכדליים מהנוגדנים הגרעיניים בבגרות המוקדמת,כמו בני אדם 10 , 23 . תאים notochordal עשויים להיות פונקציה תא האב הוכיחו להשפיע על מהלך ניוון דיסק באמצעות התחדשות של מטריצת הדיסק. לבסוף, מנקודת מבט פרגמטית, כבשים הן חיות קשוחות שמסוגלות לסבול את הניתוח היטב, זמינות, ומציגות אופציה כלכלית מבחינה 16 , 18 .

העז 18 הוא מודל חייתי נוסף של ניוון דיסק בצוואר, המציג יתרונות רבים של מודל הכבשים - גודל דומה, כדאיות כלכלית, עמידות והיעדר תאי נוטוכדאל אצל מבוגרים. מודלים אחרים של בעלי חיים גדולים מציבים אתגרים נוספים - נוכחותם של תאים לא-מוחיים במודל החזירי, ובעיות אתיות שעשויות להיות קשורות לדגמי כלבים. לסקירה מקיפה של מודלים בעלי חיים של interveניוון דיסק רטיברלי, הקורא מופנה לבדיקה שנערכה לאחרונה על ידי Daly et. אל 3 .

כאשר הדיסק בין-חולייתי של הביצית מדגים אובדן ספונטני של תאים נוטוכדליים ועובר ניוון מתקדם עם גיל 23 , זה הכרחי כדי להבטיח עקביות של גיל הכבשים בניסויים. אנו מעדיפים להשתמש בגילים בני שנתיים עד ארבע שנים, כמו בגיל זה, תאים notochordal נעדרים כעת 23 . מניסיוננו התרחש ניוון ספונטני מינימלי בכבשים בגילאי שנתיים עד ארבע שנים, למרות אובדן תאי נוטוכדלים. יתר על כן, צלחת הכבד צלחת הצמיחה של הגוף נסגר על כ -24 חודשים עם צמיחה של חוליות הגוף יש חדלו חודשים לפני 25 , למזער את הסיכון של כל השפעה על התחדשות דיסק מהתאים צלחת הצמיחה הסמוכה. Ewes העדיפו כי הם פחות תוקפניים מאשר עמיתיהם הגברים להקל על אסיטיפול בבעלי חיים. אם כבשים זכר משמשים, אנו ממליצים להשתמש wethers.

במחקר שנעשה על ידי ג'אנג 18 באמצעות שיטה דומה של פציעה קצת פציעה, שבו מקדח קצת מדידה בקוטר 4.5 מ"מ הוכנס 15 מ"מ עמוק עם סיבוב ידני של 360 מעלות לייצר ניוון דיסק בעזים, לא היה הבדל משמעותי מבחינה סטטיסטית רדיוגרפי Pfirrmann ניוון ניקוד בדיסקים שנפגעו לעומת תמונות לפני הניתוח. עם זאת, היו ראיות היסטולוגיות מוכחות להתנוונות דיסק קלה עד בינונית 26 . לעומת זאת במחקר זה, ניתוח מורפי גס ו 9.4T MRI גילה עדויות לשינויים ניווניים משמעותיים בתקליטורים בין-חולי המותניים, דבר המצביע על היתרון המשמעותי של גישה זו.

היישום והתוצאה של שיטה זו יתוארו בפרסום הקרוב המשווה את שיטת המקדח של פגיעה בין-חולייתית של הדיסקO שיטת annulotomy הוקמה במודל ovine. שיטה זו עשויה לשמש גם בעתיד לחקירת טיפולים משובי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים לגלות.

Acknowledgments

ד"ר כריס Daly הוא הנמען של הקרן לכירורגיה ריצ 'רד Jepson מלגת המחקר. המחברים מבקשים להודות לד"ר אן גיבון, לד"ר דונג ג'אנג ולצוות מונאש לבעלי חיים, אוניברסיטת מונאש על עזרתם בניתוח ובטיפול בבעלי חיים.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Medetomidine Hydrochloride (10 mL Injection) Therapon/Zoetis PFIDOM10 Multiple suppliers: Zoetis/Ilium
Thiopentone Troy Triothiopentone Multiple suppliers: Neon Laboratories, Jagsonphal Pharmaceuticals
Isoflurane (2 - 3 % in oxygen) Baxter AHN3636 Multiple suppliers: Baxter/VetOne
Amoxicillin parenteral GlaxoSmithKline JO1CA04 Multiple suppliers: GlaxoSmithKline/Merck
Bupivacaine (0.5% Injection 20 mL) Pfizer 005BUP001 Multiple suppliers: Pfizer/AstraZeneca
PVD Iodine Solution Jurox 61330 Multiple suppliers: Jurox/Orion
Chlorhexidine 5%w/v Jurox Chlorhex C 5L (SCRUB) Multiple suppliers: Jurox/Pfizer
Transdermal Fental Patch (75 μg/h) Janssen-Cilag S8-Dur7.5 Multiple suppliers: Sandoz
Buprenorphine iv Jurox 504410 Multiple suppliers: LGM Pharma
Atipamezole (Antisedan 0.06 mg/kg - 0.08 mg/kg) Zoetis PFIANT10 Multiple suppliers: Ilium
Oster Golden A5 2-Speed Clippers Oster 078005-140-003 Oster
20 mL luer lock syringe Terumo 6SS+20L Multiple suppliers: Medshop Australia/Terumo
21 G IV needle Terumo SG3-1225 Multiple suppliers:Medshop Australia/Terumo
#4 scalpel handle Austvet AD010/04 Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments
#22 scalpel baldes Austvet
Gillies tissue forceps Austvet AB430/15 Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments
Metzenbaum curved dissecting scissors Austvet AC101/14 Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments
Deaver retractor Surgical Instruments 23.75.03 Multiple suppliers: Surgical Instrument/Austvet
Hohmann retractor Austvet KA173/35 Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments
Mayo suture scissors Austvet AC911/14 Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments
Needleholder 14 cm  EliteMedical 18-1030 Multiple suppliers: EliteMedical/Austvet
CMT 3.5 mm Brad-Point Drill Carbatec 516-035-51 Multiple suppliers: Southeast Tool/Carbatec
Drill Bit Stop 4 mm Drill Warehouse 20121600 Multiple suppliers: Amazon
Bosch 10.8 V Cordless Angle Drill Get Tools Direct GWB10.8V-LIBB Multiple suppliers:Bunnings/Get Tools Direct
Autoclavable veterinary drill bag AustVet DRA043-AV AustVet
2-0 absorbable synthetic braided sutures Ethicon VCP335H Ethicon
3-0 absorbable synthetic braided sutures Ethicon VCP232H Ethicon
Siemens 3 Tesla Skyra Widebore MRI Siemens N/A Siemens
9.4 Tesla Agilent (Varian) MRI Agilent Technologies N/A Agilent Technologies
Atomscope HF 200 A Radiogaph Radlink 330003A Multiple Suppliers: Radlink/DLC Australia
Veterinary Pulse Oximiter DLC  192500A Multiple suppliers: DLC Australi Pty Ltd/AustVet

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hoy, D., March, L., et al. The global burden of low back pain: estimates from the Global Burden of Disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 73, (6), 968-974 (2014).
  2. Luoma, K., Riihimäki, H., Luukkonen, R., Raininko, R., Viikari-Juntura, E., Lammine, A. Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine. 25, (4), 487-492 (2000).
  3. Daly, C., Ghosh, P., Jenkin, G., Oehme, D., Goldschlager, T. A Review of Animal Models of Intervertebral Disc Degeneration: Pathophysiology, Regeneration, and Translation to the Clinic. BioMed Res Int. 2016, (3), 5952165 (2016).
  4. Sahlman, J., Inkinen, R., et al. Premature vertebral endplate ossification and mild disc degeneration in mice after inactivation of one allele belonging to the Col2a1 gene for Type II collagen. Spine. 26, (23), 2558-2565 (2001).
  5. Melrose, J., Taylor, T., Ghosh, P., Holbert, C. Intervertebral disc reconstitution after chemonucleolysis with chymopapain is dependent on dosage: An experimental study in beagle dogs. Spine. 21, (1), (1996).
  6. Oehme, D., Goldschlager, T., Shimon, S., Wu, J. Radiological, Morphological, Histological and Biochemical Changes of Lumbar Discs in an Animal Model of Disc Degeneration Suitable for Evaluating the potential regenerative capacity of novel biological agents. J Tiss Sci Eng. (2015).
  7. Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30, (5), 268-272 (2001).
  8. Iatridis, J. C., Mente, P. L., Stokes, I. A. F., Aronsson, D. D., Alini, M. Compression-Induced Changes in Intervertebral Disc Properties in a Rat Tail Model. Spine. 24, (10), 996 (1999).
  9. Silberberg, R., Aufdermaur, M., Adler, J. H. Degeneration of the intervertebral disks and spondylosis in aging sand rats. Arch Pathol Lab Med. 103, (5), 231-235 (1979).
  10. Alini, M., Eisenstein, S. M., et al. Are animal models useful for studying human disc disorders/degeneration. Eur Spine J. 17, (1), 2-19 (2007).
  11. Lauerman, W. C., Platenberg, R. C., Cain, J. E., Deeney, V. F. Age-related disk degeneration: preliminary report of a naturally occurring baboon model. J Spinal Disord. 5, (2), 170-174 (1992).
  12. Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30, (5), 268-272 (2001).
  13. Nuckley, D. J., Kramer, P. A., Del Rosario,, Fabro, A., Baran, N., S,, Ching, R. P. Intervertebral disc degeneration in a naturally occurring primate model: radiographic and biomechanical evidence. J Orthop Res. 26, (9), 1283-1288 (2008).
  14. Wilke, H. J., Kettler, A., Claes, L. E. Are sheep spines a valid biomechanical model for human spines. Spine. 22, (20), 2365-2374 (1997).
  15. Sheng, S. -R., Wang, X. -Y., Xu, H. -Z., Zhu, G. -Q., Zhou, Y. -F. Anatomy of large animal spines and its comparison to the human spine: a systematic review. Eur Spine J. 19, (1), 46-56 (2010).
  16. Oehme, D., Goldschlager, T., et al. Lateral surgical approach to lumbar intervertebral discs in an ovine model. Scientific World J. 2012, (8), 873726 (2012).
  17. Youssef, J. A., McAfee, P. C., et al. Minimally invasive surgery: lateral approach interbody fusion: results and review. Spine. 35, (Suppl 26), S302-S311 (2010).
  18. Zhang, Y., Drapeau, S., An, H. S., Markova, D., Lenart, B. A., Anderson, D. G. Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine. 36, (19), 1519-1527 (2011).
  19. White, K., Taylor, P. Anaesthesia in sheep. In Practice. 22, (3), 126-135 (2000).
  20. Dart, C. Suggestions for Anaesthesia & Analgesia in Sheep. Available from: http://www.nslhd.health.nsw.gov.au/AboutUs/Research/Office/Documents/ACEC_Guideline_Anaesthesia_Analgesia_Sheep.pdf (2005).
  21. Kandziora, F., Pflugmacher, R., et al. Comparison between sheep and human cervical spines: an anatomic, radiographic, bone mineral density, and biomechanical study. Spine. 26, (9), 1028-1037 (2001).
  22. Oehme, D., Ghosh, P., et al. Mesenchymal progenitor cells combined with pentosan polysulfate mediating disc regeneration at the time of microdiscectomy: a preliminary study in an ovine model. J Neurosurg Spine. 20, (6), 657-669 (2014).
  23. Hunter, C. J., Matyas, J. R., Duncan, N. A. Cytomorphology of notochordal and chondrocytic cells from the nucleus pulposus: a species comparison. J Anat. 205, (5), 357-362 (2004).
  24. Hoogendoorn, R. J., Helder, M. N., Smit, T. H., Wuisman, P. Notochordal cells in mature caprine intervertebral discs. Eur Cells Mater. 10, (Suppl 3), (2005).
  25. Pohlmeyer, K. Zur vergleichenden Anatomie von Damtier, Schaf und Ziege: Osteologie und postnatale Osteogenese. (1985).
  26. Pfirrmann, C. W., Metzdorf, A., Zanetti, M., Hodler, J., Boos, N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 26, (17), 1873-1878 (2001).
Ovine מותני Intervertebral דיסק ניוון מודל ניצול לרוחב retroperitoneal מקדחה פגיעה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lim, K. Z., Daly, C. D., Ghosh, P., Jenkin, G., Oehme, D., Cooper-White, J., Naidoo, T., Goldschlager, T. Ovine Lumbar Intervertebral Disc Degeneration Model Utilizing a Lateral Retroperitoneal Drill Bit Injury. J. Vis. Exp. (123), e55753, doi:10.3791/55753 (2017).More

Lim, K. Z., Daly, C. D., Ghosh, P., Jenkin, G., Oehme, D., Cooper-White, J., Naidoo, T., Goldschlager, T. Ovine Lumbar Intervertebral Disc Degeneration Model Utilizing a Lateral Retroperitoneal Drill Bit Injury. J. Vis. Exp. (123), e55753, doi:10.3791/55753 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter