Oyalama Osteogenesis fonksiyonel rejenere uyluk için önde gelen bir fare modeli için verimli ve tekrarlanabilir bir protokol
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.
Protocol
Representative Results
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…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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).
