Summary
Bu çalışmada yeni geliştirilen eksternal fiksatör oyalama osteogenesis için femoral köstebeğiyle model hangi izni eksternal fiksatör çıkarıldıktan sonra hayvan tarafından ağırlık taşıyan fizyolojik bir tekrarlanabilir ve detaylı iletişim kuralını kullanarak açıklar.
Abstract
Bu iletişim kuralı bir yeni geliştirilen eksternal fiksatör oyalama osteogenesis bir sıçan femur modeli için açıklar. Oyalama osteogenesis () yeniden oluşturma tamamlandıktan sonra bir osteotomi kemik için bir cerrahi teknik lider şirketidir. Osteotomized kol ve bacaklar uzak istenen uzama ulaşmak için yavaş yavaş oyalama tarafından taşınır. Bu yordamı, alt ve üst ekstremite uzatma, sendikasız bir kemik veya kemik tümör eksizyonu için hem de cerrahi rekonstrüksiyon ameliyatı takiben bir Kemik defekti rejenerasyon sonra tedavi için insanlarda yaygın olarak kullanılır. Sadece bir kaç çalışmalar açıkça almak üzere bir işlev rejenere kemik, Yani, kemik kırığı olmadan fizyolojik ağırlık taşıyan eksternal fiksatör çıkarıldıktan sonra destekleyecek onların protokolünün etkinliği gösteriyor. Ayrıca, iletişim kuralları için birbirinden farklıdır ve tekrarlanabilirlik zor çalışmalar arasında karşılaştırma yapma bilgi eksikliği ile sınırlıdır. Bu çalışmada sıçan uzuv uzatma, fizyolojik ağırlık taşıyan hayvan tarafından dış çıkarıldıktan sonra izin verir ayrıntılı bir cerrahi tekniği ile bir uygun eksternal fiksatör tasarım oluşan bir tekrarlanabilir protokol geliştirmekti fiksatör.
Introduction
Oyalama osteogenesis () cerrahi tekniğin yaygın olarak klinik olarak1,2,3,4 insanlarda daha düşük1,2 ve üst3 bacak uzatma için kullanılır, sendikasız bir kemik veya kemik tümörü eksizyon de olduğu gibi çene imar4için ameliyatı takiben bir Kemik defekti rejenerasyon sonra tedavi. Neden bir eksternal fiksatör kemik ve osteotomi yerleşimini sonra yenilenme kemik yapın. Osteotomized kol ve bacaklar uzak istenen uzama ulaşmak için yavaş yavaş oyalama2 tarafından taşınır. Orada olduğu hiçbir daha fazla uzama konsolidasyon döneminin izler.
Yordamı üç farklı aşamalar halinde ayrılmıştır: gecikme süresi, oyalama ve Konsolidasyon. Genel olarak, 7 günlük gecikme süresi sonra sadece4osteotomi başlar. Bu iyileşme süreci4ilk adımında başlamak kemik onarım sağlar. Gecikme süresi çekiş güçleri rejenere Kallus ve çevresindeki yumuşak dokular1,2,4uygulandığı bir oyalama döneme göre takip eder. İstenen uzama ulaşıldığında, oyalama durur ve Konsolidasyon dönemi başlar. Rejenere kemik onun kaldırma desteklemek için işlevsel olana bu dönemde eksternal fiksatör korunur.
Çeşitli parametreleri kemik onarım uzunluk ve eksternal fiksatör uzatma, tipi, frekans dağılmasına, konsolidasyon döneminin veya mekanik stres dikkati Kallus için uygulanan tür hızı gibi etkisi yok. Örnek olarak, hızı ve uzatma frekans erken konsolidasyon5 veya bozulma sürecinin nekrotik doku veya Kallus6,7içinde kist gibi kurtarılamaz hasar oluşturarak yol açabilir.
Çok protokolünü uygulanan farklı hayvan modelleri8,9,10 kemik onarım işlemleri çalışmaya ve kemik konsolidasyon en üst düzeye çıkarmak için olmuştur. Rat, çoğu çalışmalar11,12,13,14,15 nasıl Protokolü Kallus birleştirmeyi hızlandırmak tarafından kısaltmak için üzerinde duruldu. Bu deneysel çalışmalar insan klinik uygulamaları5,13,15,16için Harici fiksatörler zaten piyasada bulunan kullandım. Ancak, bu tür eksternal fiksatör insan uyluk dan farklı anatomik özellikleri sergileyen sıçan uyluk üzerinde yapmak için uygun değildir. Ayrıca, yalnızca bir kaç çalışmalar açıkça bir işlevsel rejenere kemik7,16almak üzere onların protokolleri verimliliğini gösteriyor. Bu nedenle farklı protokolleri ve eksternal fiksatör12,13,14,17ile ilgili bilgi eksikliği nedeniyle çeşitli çalışmalar sonuçlarını karşılaştırmak zordur.
Böylece, bu çalışmada açıklamak, bir sıçan modelinde bir verimli ve tekrarlanabilir Protokolü DO için işlevsel bir rejenere kemiğe açar uyluk için oldu. Bu amaçla, biz bir ev yapımı ve kullanımı kolay eksternal fiksatör özellikle ayrıntılı bu iletişim kuralı olarak tarif var fare uyluk için tasarlanmıştır. Bu aygıtın teknik özellikleri hazırlanması, biz iyi bir dağıtım mekanik gerilmeler ve üretim kalan stres kaçınmak için tüm temel kısıtlamalar dikkate aldı. Teknik özellikler dahil kemikler ve çevresindeki doku saf çekiş gücü sağlamak aygıtın uygun bir geometri, hayvan, kemik uzaması uzunluğu ve kemik parçaları iyi bir hizalamasını kontrol yürüyüş için uygun bir ağırlık üretim kesme stres pimleri ve kemik kesişim. Ayrıca, bu aygıt oyalama, Biyouyumlu ve zarar vermeden edilemezler sırasında hayvan sedasyon olmadan kullanılabilir olması gerekiyordu. Konsolidasyon 7 hafta sonra DO için bu protokolü sıçan uyluk üzerinde fizyolojik ağırlık taşıyan hayvanların rejenere Kallus kırığı olmadan eksternal fiksatör çıkarıldıktan sonra gösterdiği bir işlevsel rejenere kemik yol açtı. Hayvanların fizyolojik yürüyüş rejenere Kallus mikro-CT analizi ve x-ışını analiz elde edilen mimari parametreleri ile tutarlı.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
açıklanan tüm yordamları Aix-Marseille Üniversitesi Kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi ve Fransız araştırma Bakanlığı tarafından onaylanmış ve Marsilya Tıp Fakültesi (geleneksel hayvan evde gerçekleştirilen Fransa).
1. harici fiksatör bağlı olarak aşağıdaki yönergeleri tanımlamak fonksiyonel özellikleri
- en iyi duruma getir kemik anchorage.
- İmplant yarı parçacıklı iğne ile bir çapı (dişli) 1 mm.
- Hayvan için rahatsızlık azaltmak için bir tasarım seçin.
- 7,723 mm 3 (32 x 19 x 12,7 mm) hacmi sığar bir küçük boyutlu bir eksternal fiksatör seçin.
- Seç bir eksternal fiksatör ile düşük ağırlığı, hayvanların rahatsız edici önlemek için pin, olmadan daha az 13 g ' yürüyüş. Düşük yoğunluğu nedeniyle iki blok için malzeme olarak alüminyum seçin.
Not: Bloklar oluklar oldukça iki bölümden ağırlığını azaltmak.
- Öyle ki çekme kuvveti yönünü kemik yönüne paralel tutulan fiksatör hareket kontrol ve saf çekme kuvvetleri olun.
- Kullanım çubuğunu kayan bir iki blok gider. Groove ve her iki iğneli ayı belgili tanımlık kütük parçası açık.
- Özgürce blok döner bir pürüzsüz yüzü bir uzama vida kullanın ve parmak ve ikinci blok yerinden dişli bir tarafı ile döndürme tarafından kavradı. İki iğne çekme kuvveti yönünü kemik yönüne paralel tutmak için kırık, her tarafında kemiğe demir. Çivi üzerine stres iyi dağıtımına olanak tanımak için uzunlamasına eksen gerilme kuvvetlerinin korumak. Vida kilitleme ile dört pimleri güvenli.
- Alüminyum, titanyum ve Sterilizasyon sıcaklığı dayanabilir çelik gibi malzemeleri seçmek.
- O PIN yerleşim eksternal fiksatör geometri için uygun sağlamak ( şekil 1 -B).
- Bir kelepçe Delme konumunu korumak için kemik üzerinde sıkılır içeren Delme kılavuz kullanın.
- Düşük sıkma gücü için kelepçe kolunu kol kısaltın. Ortasında belgili tanımlık aygıt, gelecekteki bir kırık taraf temizlemek için yukarıda kelepçe getirin.
- Yapmak oyalama kolay el ile olarak ayarlama sıkın ve mobil blok serbest bırakmak için tırtıllı bir vida ekleyerek.
- Parmakları ile işlemek için geniş bir vida kullanın.
- Ortasında kolay dağılmasına izin vermek için iki blok arasında uzama vida açılmış bir kare somun ekleyin.
- Bu kare somun (her iki tarafta 8 mm) el ile ince bir iğne ile kullanılmasına izin veren iki blok veya herhangi bir nesne daha büyük olun. ¼ çevirin 0,125 mm uzatma izin vermek için dönüş.
2. Ameliyat
Not: asistan tüm cerrahi işlemler için gereklidir. Dört 12 hafta-yaşlı erkek Sprague Dawley Rat bir standart laboratuvar diyet ad libitum beslenen.
- Cerrahi araçları hazırlayın.
- Aşağıdaki cerrahi aletler sterilize: 1 rugine, 2 Senn ' s traktör, 1 mikro Olsen-Hegar iğne-bağı, 1 Mayo-Hegar iğne bağı, 1 mayo makas ve 1 neşter.
- Sterilize eksternal fiksatör, delme Kılavuzu, 4 yarı parçacıklı PIN, 4 vida, ipucu ve matkap ve belgili tanımlık uç dizi ve piezotome dizi. Bu araçlar tarafından 18 dakika süreyle 135 ° C'de ısıyla sterilize etmek
- Steril alanının altındaki bir Isıtma yastığı cerrahi masanın üzerine yükleyin. Bütün aletleri veya araçları başka bir steril alana.
- Anesthetize ve hayvan hazırlayın.
- Tartmak anestezik ve analjezik karışım hazırlamak için iri fare
- belirleme ve Bupremorphine ve Carprofen altercations analjezik karışım hazırlamak için tutarını hesaplar. Buprenorfin (0.03 mg/mL) ve Carprofen (5 mg/mL) 0,05 mg/kg ve 5 mg/kg sırasıyla kullanın
- Fareyi dizginlemek ve subkutan analjezik karışımı. birkaç saniye bekleyin enjekte sonra intraperitoneally anestezik karışımı enjekte.
- Sağ arka bacak tıraş ile tıraş ve uzuv povidone-iyot solüsyonu ile dezenfekte.
- Hayvan yanal lay (sağ tarafında yukarı doğru) eksternal fiksatör medyolateral eksen boyunca doğru konumlandırma izin vermek için steril alanında.
- Steril bir kompres gözlerinden ameliyat sırasında korumak için onun başında koymak.
- Uyluk kemiği eksternal fiksatör implant.
- Simgesel Yapı cilt kesi. Bir marker ile proksimal bölümünde sagittal düzlemde Medyan Hattı takip (HIP) bir noktasından distal bölümü (diz çukuru) ve ikinci bir nokta çizin. Bu 2 nokta arasında bir çizgi çizmenizi.
- Bir neşter kullanarak çizim çizgi boyunca gerilmiş olan deri deşmek. Uyluk kemiği tam olarak yararlanılır, neşter yardımıyla kadar
- pazı kemiği ve vastus kasılmasına arasında kesin. Kullanım 2 Senn ' s ekartör (asistan gerektirebilir) kas kesi kolaylaştırmak için.
- Kapaklarini Asansör ve yumuşak doku kemik bir rugine yardımı ile bağlantıyı kesmek.
- Maruz kalan kalça kemiği sığabileceği uzunlukta olup olmadığını kontrol edin.
- En proksimal ve distal delikler eksternal fiksatör, iğne takın.
- Eksternal fiksatör konumlandırın ve her iki iğne uyluk kemiği bağlantılı olduğunu kontrol edin.
- İmplant 4 paralel 1 mm yarı parçacıklı iğne uyluk kemiği.
- Delme Kılavuzu alıp ayrı kasları ile 2 Senn ' s traktör. Femur ortasında Delme Kılavuz kelepçe sıkın.
- Matkap 4 uyluk içinde önceden delikler açtım. Bir elektrikli matkap kullanarak, 2000 rpm hızında metal matkap 0.6 mm çapında 4 Kılavuzu deliklerden geçirerek delik.
Olanlar Kılavuzu'nun orta
- Başlangıç en proksimal ve distal delikler ve iki ile bitirmek. Her iki cortices gitmek ama uyluk kemiği altında yumuşak dokulara zarar vermemeye dikkat.
- Delme Kılavuzu alın.
- 0.8 mm yarı parçacıklı iğne ile 4 ön delik büyütme.
- İş ileri geri aracılığıyla 0.6 mm iğne delikleri. Uyluk kemiği ve evye her iki cortices ile dik kalmak dikkatli olun.
- İmplant 1 mm yarı parçacıklı pimleri.
- 1 mm yarı parçacıklı iğne iğne bağı ile başkanı kavrama.
- Ön delik büyütmek için PIN lavabo. Pimleri her iki cortices nüfuz ve 1 mm den fazla, bir Senn çıkıntı değil kontrol ' s Retraktörü.
- 4 yarı parçacıklı PIN eksternal fiksatör bağlayın. Emin olun uzaklık (fiksatör arasındaki mesafe ' s iki blok ve kemik yüzeyi) yaklaşık 6 mm kolay dikiş ve sistem 18 iyi sertlik izin vermektir.
- Eksternal fiksatör pimleri için kilitli 4 kilitleme vidası güvenli.
- Femur osteotomize.
- Bir piezotome ile 2 Merkez iğne arasındaki bir osteotomi gerçekleştirmek. Wo
- kapatınbir tekrar Emilebilen dikiş iplik (5.0) ve Mayo-Hegar iğne bağı ile sürekli bir dikiş kullanarak und. Sadece deri dikişli, emin olun ve kasları değil.
- Cerrahi ve monitör hayvanlar doğrulayın.
- Gerçekleştir röntgen sadece ameliyat hayvan hala anestezi iken sonra. Tüm iğne derinliği kontrol edin ve osteotomized kol ve bacaklar uzun eksen takip hizalanmış.
- Emin olun analjezi ve buprenorfin (0.03 mg/mL) ve Enrofloxacine (50 mg/mL) 0,05 mg/kg ve 10 mg/kg, sırasıyla subkutan enjeksiyon tarafından antibioprophylaxy
- Belirleme ve anestezi tersine çevirmek için antipamezole tutarını hesaplar. Antipamezole 1 mg/kg'dan kullanma ve ürün yönetmeyi Subkutan Enjeksiyon yapmak. Kendine gelmek ve onun kafes dönmek hayvan izin.
- Ameliyattan sonra altı saat enjekte 0,05 mg/kg ve 5 mg/kg, sırasıyla analjezi karışımı (buprenorfin ve Carprofen) ikinci bir doz subkutan.
Sonraki 3 gün en az günde iki kez analjezi karışımı için ve bir kez bir gün antibioprophylaxy için bu iğneleri verin. Düzenli klinik muayene analjezi etkinliğini değerlendirmek için gerçekleştirilmesi gereken ve her hayvan davranış belirtileri göre değiştirilmesi gerekir. - Hayvanlar onların işletilen hind uzuv normalde ameliyat ertesi günü kullanarak yürüyebilir onay.
3. Oyalama
1 hafta- bırak eksternal fiksatör tarafsız olarak fiksasyon. Ekstremite bu aşamanın sonunda x-ışını. Konumlama pimleri ve kemik parçaları hizalamasını denetleyin.
- El ile kare somun yarım dönüş (0,25 mm) saat yönünde her 12 h oyalama gerçekleştirmek için çevir. Bir 5 mm kemik uzatma için % 12 göre işletilen kemik parçasının uzunluğu ilk uzatma temsil eden gitmelidir 10 gün boyunca dikkatini dağıtmak.
- Değil bu adımı sırasında hayvan anestezi. Bacak yarım aracılığıyla ve konumlandırma pimleri ve kemik parçaları hizalamasını denetlemek için bu süre sonunda x-ışını.
- Eksternal fiksatör 47 gündür korumak. Haftalık bacak dikkati boşluğu kalsifikasyon ilerlemesini denetlemek için x-ışını. Gün 64, eksternal fiksatör kaldırmak ve hayvan yürüyüş serbestçe 2 gün daha (gün 66) izin. Toplam konsolidasyon döneminin 7 hafta sürer.
- Aşırı doz inhale sevoflurane ile konsolidasyon 7 hafta sonra tüm rats ötenazi.
- Dikkati ve kontralateral kemiklerine çevre dokular olmadan çıkarabileceğim.
Sagittal düzlem bir neşter yardımıyla takip Medyan Hattı üzerinde bulunan yara üzerinde
- yapmak bir cilt kesi. Belgili tanımlık kesme kalça tepesinden diz önü çalıştırın. Uyluk kemiği tamamen maruz kadar
- pazı kemiği ve vastus kasılmasına bir neşter ile arasında kesin. Mümkün, olduğu kadar kemiğe bağlı kas çıkarın.
- Diz tüm bağ kesilmiş ve artikülasyon sökünüz.
- Kalça eklem kapsülü kesti.
- Yarı parçacıklı pimleri kaldırmadan kemik iyice temizleyin. Bir neşter ile yumuşak doku kaldırmak.
- 3.5.1 adımlarına 3.5.5 kontralateral uyluk için yineleyin.
- Dikkati ve kontralateral kemiklerine x-ışını. 4 yarı parçacıklı PIN çıkarın ve mikro-CT tarama analizi (10 µm çözünürlük) için-20 ° C'de tüm kemiklerine saklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Cerrahi işlem sonundan konsolidasyon sonuna kadar çekilen röntgen görüntüler hiçbir istikrarlı anchorage gösteren uyluk yarı parçacıklı iğne gevşeme gösterdi. Pimleri paralel ve iyi korunmuş. Osteotomized kol ve bacaklar sürecinde (Şekil 2) kemik boyuna ekseni boyunca iyi hizalanmış. Gecikme süresi sonunda, hiçbir kalsifiye görülebilir (Şekil 2B) seçilmiştir. Oyalama dönemin sonunda birkaç kalsifiye alanlar önceden varolan cortices (Şekil 2C) yakın görünür. 28 gün sonra Konsolidasyon (gün 45), osteotomized kol ve bacaklar arasında boşluk olmayan kireçlenme bölgenin daha küçük ve biz sadece boşluğu yakınındaki aynı zamanda Pins (Şekil 2D) düzeyinde periosteal Kallus gözlenen. Konsolidasyon (gün 64) 47 gün sonra tamamen Yenileyici Kallus yapıldı (Resim 2E) köprü. Eksternal fiksatör kaldırılması ve fizyolojik ağırlık taşıyan 2 gün sonra hayvanlar fizyolojik yürüyüş vardı ve kırık (Şekil 2F) kanıtı yok oldu.
3D mikro-CT analiz Yenileyici Kallus boyuna seri kesimlerinin gösterdi kalsifiye köprü her zaman yapıldı (Resim 3A-D) mevcut. Sürekli dış kortikal Yenileyici Kallus (şekil 3C-D) çevre gözlendi. Göre boyuna profiller, yenileyici Kallus kemikli trabekül ağ tarafından tamamen doluydu. Konsolidasyon (gün 66) 49 gün sonra rejenere kemik (şekil 3E-F) merkezi daha az mineralized bir bölge kaldı. Mikro-CT mimari parametrelerinin Yenileyici Kallus ve kontralateral uyluk için ortalama birim kesir (BV/TV) olduğunu göstermiştir sırasıyla % 55 ± 13 ve %97.85 ± 1.7 (Tablo 1 ve tablo 2). Hacimsel kemik mineral yoğunluğu (vBMD) Yenileyici Kallus için ortalama değeri 750 mg/cm3 ± 25 oldu. Kesit alanı ortalama değerini daha yüksek Yenileyici Kallus için kontralateral uyluk kemiği (17.23 mm2 ± 9.3 vs 9,5 mm2 ± 1.2) için (Tablo 1 ve Tablo 2). Ortalama Kallus kortikal kalınlığı ince kortikal kalınlığı kontralateral uyluk kemiği (0.317 mm ± 0,04 vs 0,6 mm ± 0,05) (Tablo 1 ve 2).
Şekil 1: bilgisayar destekli tasarım (CAD) eksternal fiksatör ve delme Kılavuzu. Eksternal fiksatör pimleri ile(a)CAD. ()B) Delme kılavuzun CAD. Ölçek çubuğu 5 mm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2: bir sıçan uyluk çeşitli zaman noktalarda temsilcisi röntgenlerini. İlerlemenin dikkati Kallus, 0, 7, 17, 45, 64 ve 66 gün x-ışını. (Gün 0) ameliyat sonrası çekilen(a)x-ışınları. (B) 7 günlük gecikme süresinden sonra çekilen röntgen grafisi. Hiçbir kalsifiye Kallus osteotomized kol ve bacaklar (OE) belirgindir. (C) oyalama sonunda, bir küçük, kötü kalsifiye bölge osteotomized kol ve bacaklar (dikdörtgen bölge) görülür. (Sonra 28 gün Konsolidasyon (gün 45), osteotomized kol ve bacaklar (*) ve ikinci kortikal arasında belirgin (sarı ok)D). (E) grafisi konsolidasyon Konsolidasyon (gün 66), 49 gün sonra fizyolojik ağırlık taşıyan iki gün ile alınan (gün 64) (F) röntgen grafisi 47 gün sonra. Ölçek çubuğu 1 mm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 3: bir fare femur dikkati Kallus 3D mikro-CT inşası. Qafqaz kemik renk mavi ve sarı arasında değişen tarafından gösterilmektedir. (A, B) Hastanın ve boyuna ekseni aşağıdaki dikkati Kallus köprüleme cortices gösterimi. (C, D) İlk kortikal kemik (siyah ok) ve dikkati Kallus (sarı ok) köprüleme cortices ifşa proksimal ve distal kesit (E, F) 3D boyuna profilleri konsolidasyon 7 hafta sonra dikkati Kallus: Kallus Trabeküler kemik ağ tarafından doldurulur. Ölçek çubuğu 1000 µm. Kalibrasyon = 0-2.54 g/cm3 çubuk = (sarı 1.73 g/cm3, pembe = 0,84 g/cm =3ve mavi = 0,17 g/cm3). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Tablo 1: Nasıra parametreleri dikkati femur konsolidasyon sonra 49 gün. Tüm parametreleri hesaplamak için seçili vade farkı (ROI) osteotomized kol ve bacaklar arasında bölge bölgeydi. Görüntü yığını her dilim her fare için elde edilen değerler hesaplanır. Sonuçları ortalama ± standart sapma ifade edilir. BV/TV: birim kesir; CSA: kesit alanı; vBMD: kemik mineral yoğunluğu; Ct.Th: kortikal kalınlığı.
Tablo 2: Konsolidasyon 49 gün sonra sağlam kalça kemiği kontralateral parametrelerinin. Görüntü yığını her dilim her fare için elde edilen değerler hesaplanır. Sonuçları ortalama ± standart sapma ifade edilir. BV/TV: birim kesir; CSA: kesit alanı; Ct.Th: kortikal kalınlığı.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu çalışmada sıçan uzuv uzatma, fizyolojik ağırlık taşıyan hayvan tarafından izin veren eksternal fiksatör çıkarıldıktan sonra detaylı bir cerrahi tekniği ile bir uygun eksternal fiksatör tasarım oluşan bir tekrarlanabilir protokolünü açıklar. Bizim protokolü bir işlevsel rejenere kemiğe yol açtı. Konsolidasyon 47 gün sonra kaldırma ev yapımı eksternal fiksatör ve fizyolojik ağırlık taşıyan hayvan tarafından 2 gün Yenileyici Kallus herhangi bir kırık neden değil. Mikro-CT imar sayesinde tam bir bridging kanıtı rejenere Kallus işlevsel olduğunu doğruladı. Bir önceki çalışma kalsifiye köprüleme varlığını ve rejenere Kallus19ayakta olabilir yük arasında pozitif bir korelasyon sergilenmez. Ayrıca, rejenere Kallus için bulundu vBMD controlateral bacak20uyluk diaphysis parçası bulundu vBMD yaklaşık % 67 oldu. Ayrıca yakın değer olduğunu rejenere Kallus ortalama bir vBMD daha önce21açıklanan bulduk. Bu verimli kemik onarımı için önde gelen ev yapımı eksternal fiksatör oluşturduğu istikrarlı ortam vurgular. Buna ek olarak, fiksatör hayvanlar tarafından iyi tolere. Onlar sadece ameliyattan sonra yürümeyi başardık bu yüzden konumlandırma ve eksternal fiksatör hafif hayvanların abdomen, rahatsız değil.
Boyunca protokolünün, hiçbir kırılma veya iğne gevşeme oluştu, iş parçacığı yordamı bir etkili ve kararlı femur Pins ankraj sağlamıştır kanıt. Bu iğne yapmak mikro-çevre iyi istikrar için iyi bağlantılı önemlidir: bir PIN gevşeme aygıt18yarım sertliği tarafından azaltmak için kanıtlanmıştır. Ayrıca, fareler tek başına eksternal fiksatör kadar çengel hayvan önlemek için özel olarak tasarlanmış bir düz kapak ile kafeslerde muhafaza edilmelidir. Yenileyici Kallus manuel ve kolay gerçekleştirmek oyalama PIN gevşeme sınırlar ama aynı zamanda hayvanlar her 12 h birkaç gün boyunca uyutmak zorunda önler ve güvenilirlik ve ev yapımı eksternal fiksatör verimliliğini katkıda bulunmaktadır. Kontrol etmek için bir başka önemli nokta pimleri her iki cortices nüfuz ve 1 mm den fazla çıkıntı değil olmasıdır. Bu adımı duyarlıdır ve x-ışını ilerlemenin uygun iğne konumlandırma teyit etmez, bu bir Mayo-Hegar iğne bağı kullanarak el ile hayvan hala anestezi düzeltilmesi gerekir. Protokol bazı sınırlamalar vardır. Bu hayvanlar üzerinde kullanılabilir sayısını sınırlayan bir zaman alıcı ve kısıtlayan iletişim kuralıdır. Ayrıca, gerekli beceri ve ameliyat titizliğim göz önüne alındığında, yordam uygulama çalışan bir çift master sürebilir.
Yordam osteotomized ekstremitelerde hizalamasını devam edildi. Uyluk kemiği iğne yerleştirerek, bu yarı parçacıklı pimleri paralel, böylece iyi mekanik stres olmadan üretim kesme stres oyalama ve Konsolidasyon boyunca dağılımı sağlanması Delme bir rehber kullanmak üzere çok önemlidir aşama. Herhangi bir, osteotomized kol ve bacaklar hizalamasını ve uygun pim tutturma etkileyebilecek el ile oyalama zor, yapacak kare somun engelleme önlemek için her gün yara temizlemek de çok önemlidir. Osteotomi için izlenecek rejenerasyon için son anahtar noktasını temsil eder. Osteotomi ile bir piezotome düzgün ve düzenli kemik bölüm sağlamak ve yumuşak dokular çevreleyen için ısı termikli kaynaklı nekroz ve hasarı önlemek için gerçekleştirilmelidir. Ayrıca, aşırı ısı bazen ön delik oluşturulur. Elektrikli matkap ile birleştiğinde bir irrigating sistemi ısı termikli kaynaklı nekroz önlemek için kullanılabilir.
Sonuç olarak, biz bir sıçan femur modelindeki bir verimli ve tekrarlanabilir protokolü bir işlevsel rejenere kemiğe açar DO için açıklar. Sıçan uyluk anatomik özelliklerine göre bir ev yapımı eksternal fiksatör tasarlama üretilecek ve yeterince fizyolojik desteklemek için konsolide kalsifiye rejenere Kallus oluşumu izin kararlı bir ortam etkin ağırlık taşıyan hayvanlar tarafından. Sonraki hedefimiz en kısa konsolidasyon döneminin bir işlevsel rejenere kemik ile uyumlu belirlemek için bu tekrarlanabilir iletişim kuralı kullanmaktır. Sonraki amacı özellikle konsolidasyon döneminin kısaltmak için yollar arayan tekniği geliştirmek olacaktır. Bu tekrarlanabilir iletişim kuralı da mekanizmaları kemik onarımı dahil tanımlamak yararlı olabilir. Son olarak, ev yapımı eksternal fiksatör özellikleri insan parmağı uzaması için klinik uygulamada kullanılabilir hale.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Bu eser desteklenen ve CNRS Mecabio meydan tarafından finanse edilmektedir.
Yazarlar hayvan bakım teknisyeni prosedürü boyunca hayvanların ilgilendiğiniz için teşekkürler. Yazarlar da IVTV Merkezi Lyon, Thierry Hoc aracılığıyla kabul. Dil gözden geçirme için teşekkürler Marjorie Sweetko için.
Biz Marylène Lallemand, Cécile Génovésio ve Patrick Laurent için bu deneysel çalışma katkılarından dolayı minnettar.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Kétamine | Renaudin | 578 540-2 | Supply by animal house |
| Médétomidine | Virbac | 6799091 | Supply by animal house |
| Sevoflurane | Centravet | 567 477-2 | Supply by animal house |
| Buprenorphine | Indivor France | 3400932731060 | Supply by animal house |
| Enrofloxacine | ChannelPharmaceutical Facturing | FR/V/4955220 | Supply by animal house |
| Piezotome | Satelec Acteon | F57510 | |
| Heating pet pad | Therasage | AL8365936 | Supply by the animal house |
| Dental X-ray | S.A.R.L Innovation médicales et dentaires | WYZ - BLUEX | |
| Winiwix Software | Softys Dental | PFT | |
| Micro-CT system | nanoScan SPECT/CT | GEIT-31105EN (05/14) | Subcontract by IVTV central Lyon |
| Micro-CT analysis Software | phoenix datos X2 reconstruction | none | Free software |
| Electric razor | Brawn | GT415 | Supply by animal house |
| Senn’s retractors | Word Precision Instruments | 501718 | Blunt version |
| Betadine Solution | Mundipharma Medical Company | D08AG02 | Supply by animal house |
| Resorbable suture thread (5.0) | Ethicon | JV1023 | Supply by animal house |
| Rugine | Word Precision Instruments | 503406 | |
| Mayo-Hegar needle holder | Word Precision Instruments | V503382 | |
| Metal drill | Beuterlock | V020944018003 | |
| Micro Olsen-Hegar Needle-holder | Word Precision Instruments | 501989 | |
| Mayo scissor | Word Precision Instruments | 501752 | |
| Scalpel | Word Precision Instruments | 500236 | |
| Sprague-Dawley | Janvier | none | 12 weaks and male |
References
- Jauregui, J. J., Ventimiglia, A. V., Grieco, P. W., Frumberg, D. B., Herznberg, J. E. Regenerate Bone stimulation following limb lengthening: a meta-analysis. BMC Musculoskelet Disord. 17 (1), 407 (2016).
- Morcos, M. W., Al-Jallad, H., Hamdy, R. Comprehensive review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration. Biomed Res Int. 2015 (842975), 1-20 (2015).
- Cansü, E., Ünal, M. B., Parmaksizoglu, F., Gürcan, S. Distraction lengthening of the proximal phalanx in distal thumb amputations. Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (3), 227-232 (2014).
- Singh, M., Vashistha, A., Chaudhary, M., Kaur, G. Biological Basis of Distraction Osteogenesis - A Review. J Oral Maxillofac Surg Med Pathol. 28 (1), 1-7 (2016).
- Sailhan, F., Gleyzolle, B., Parot, R., Guerini, H., Viguier, E. Rh-BMP-2 in Distraction Osteogenesis: Dose Effect and Premature Consolidation. Injury. 41 (7), 680-686 (2010).
- Schiller, J. R., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. Increased Lengthening Rate Decreases Expression of Fibroblast Growth Factor 2, Platelet-Derived Growth Factor, Vascular Endothelial Growth Factor, and CD31 in a Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Pediatr Orthop. 27 (8), 961-968 (2007).
- Aronson, J., Shen, X. C., Skinner, R. A., Hogue, W. R., Badger, T. M., Lumpkin, C. K. Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Orthop Res. 15 (2), 221-226 (1997).
- Aida, T., Yoshioka, I., Tominaga, K., Fukuda, J. Effects of latency period in a rabbit mandibular distraction osteogenesis. Int J Oral Maxillofac Surg. 32, 54-62 (2003).
- Lammens, J., Liu, Z., Aerssend, J., Dequeker, J., Fabry, G. distraction Bone Healing Versus Osteotomy Healing: A Comparative Biochemical Analysis. J Bone Miner Res. 13 (2), 279-286 (1998).
- Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. R. W. A Murine Model of Distraction Osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
- Eberson, C. P., Hogan, K. A., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. Effect of Low-Intensity Ultrasound Stimulation on Consolidation of the Regenerate Zone in a Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Pediatr Orthop. 23 (1), 46-51 (2003).
- Özdel, A., Sarisözen, B., Yalçinkaya, U., Demirag, B. The Effect of HIF Stabilizer on Distraction Osteogenesis. Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (1), 80-84 (2015).
- Takamine, Y., et al. Distraction Osteogenesis Enhanced by Osteoblastlike Cells and Collagen Gel. Clin Orthop Relat Res. 399, 240-246 (2002).
- Wang, X., Zhu, S., Jiang, X., Li, Y., Song, D., Hu, J. Systemic Administration of Lithium Improves Distracted Bone Regeneration in Rats. Calcif Tissue Int. 96 (6), 534-540 (2015).
- Xu, J., et al. Human Fetal Mesenchymal Stem Cell Secretome Enhances Bone Consolidation in Distraction Osteogenesis. Stem Cell Res Ther. 7 (1), (2016).
- Yasui, N., et al. Three Modes of Ossification during Distraction Osteogenesis in the Rat. Bone Joint J. 79 (5), 824-830 (1997).
- Chang, F., et al. Stimulation of EP4 Receptor Enhanced Bone Consolidation during Distraction Osteogenesis. J Orthop Res. 25 (2), 221-229 (2007).
- Nyman, J. S., et al. Quantitative Measures of Femoral Fracture Repair in Rats Derived by Micro-Computed Tomography. J Biomech. 42 (7), 891-897 (2009).
- Hsu, J. T., Wang, S. P., Huang, H. L., Chen, Y. J., Wu, J., Tsai, M. T. The assessment of trabecular bone parameters and cortical bone strength: a comparison of micro-CT and dental cone-beam CT. J Biomech. 46, 2611-2618 (2013).
- Xue, J., et al. NELL1 Promotes High-Quality Bone Regeneration in Rat Femoral Distraction Osteogenesis Model. Bone. 48 (3), 485-495 (2011).
- Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A., Rydevik, B., Strömberg, L. An External Fixation Method and Device to Study Fracture Healing in Rats. Acta Orthop. 74 (4), 476-482 (2003).
