Summary
इस प्रोटोकॉल का वर्णन एक ंयूनतम इनवेसिव osteosynthesis तकनीक फीमर भंग के मानकीकृत स्थिरीकरण के लिए एक intramedullary पेंच का उपयोग कर, जो चूहों में endochondral हड्डी उपचार का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।
Abstract
अस्थि चिकित्सा मॉडल फ्रैक्चर चिकित्सा के जटिल तंत्र का विश्लेषण करने के लिए नैदानिक फ्रैक्चर उपचार में सुधार करने के लिए आवश्यक हैं । पिछले दशक के दौरान, आर्थोपेडिक अनुसंधान में माउस मॉडलों की एक वृद्धि का उपयोग करें, सबसे शायद क्योंकि माउस मॉडल आनुवंशिक रूप से संशोधित उपभेदों और फ्रैक्चर चिकित्सा के आणविक तंत्र के विश्लेषण के लिए विशेष एंटीबॉडी की एक बड़ी संख्या की पेशकश उल्लेख किया गया था । यांत्रिक स्थितियों को नियंत्रित करने के लिए, अच्छी तरह से विशेषता osteosynthesis तकनीक भी चूहों में अनिवार्य कर रहे हैं । यहां, हम डिजाइन और एक बंद अस्थि चिकित्सा मॉडल के उपयोग पर रिपोर्ट चूहों में फीमर भंग को स्थिर करने के लिए । intramedullary पेंच, चिकित्सा ग्रेड स्टेनलेस स्टील के बने, फ्रैक्चर संपीड़न के माध्यम से प्रदान करता है एक अक्षीय और घूर्णन स्थिरता ज्यादातर इस्तेमाल किया सरल intramedullary पिन, जो अक्षीय और रोटेशन स्थिरता की एक पूरी कमी दिखाने के लिए की तुलना में । intramedullary पेंच द्वारा हासिल की स्थिरता endochondral चिकित्सा के विश्लेषण की अनुमति देता है । घट्टा ऊतक की एक बड़ी राशि, पेंच के साथ स्थिरीकरण के बाद प्राप्त, जैव रासायनिक और आणविक विश्लेषण के लिए फसल ऊतक के लिए आदर्श शर्तों प्रदान करता है । पेंच के उपयोग का एक और लाभ यह तथ्य है कि पेंच नरम ऊतक को नुकसान उत्प्रेरण के बिना एक न्यूनतम इनवेसिव तकनीक के साथ फीमर में डाला जा सकता है । अंत में, पेंच एक अद्वितीय प्रत्यारोपण है कि आदर्श रूप में मानकीकृत यांत्रिक स्थितियों की पेशकश बंद फ्रैक्चर चिकित्सा मॉडल में इस्तेमाल किया जा सकता है ।
Introduction
चूहों में अस्थि चिकित्सा अध्ययनों में एंटीबॉडी की एक व्यापक स्पेक्ट्रम और आनुवंशिक रूप से संशोधित जानवरों की वजह से काफी मांग कर रहे हैं । इन तथ्यों को हड्डी हीलिंग के आण्विक तंत्र का अध्ययन करने की अनुमति1। पिछले कुछ वर्षों में, चूहों के लिए अलग हड्डी हीलिंग मॉडल2विकसित किया गया है । इन मॉडलों को खुले मॉडल में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें हड्डी एक खुला पार्श्व शल्य दृष्टिकोण का उपयोग कर osteotomized है और बंद मॉडलों में, जिसमें हड्डी फ्रैक्चर Bonnares और Einhorn3द्वारा पेश मॉडल के आधार पर खंडित है । इस तकनीक का प्रयोग, एक मानकीकृत अनुप्रस्थ फ्रैक्चर एक 3-बिंदु झुकने डिवाइस और intramedullary प्रत्यारोपण द्वारा उत्पादित किया जा सकता है एक न्यूनतम इनवेसिव एक प्रमुख कोमल ऊतक आघात से परहेज तकनीक में एक छोटे से औसत दर्जे का parapatellar चीरा के माध्यम से डाला जा सकता है ।
intramedullary पेंच चूहों में बंद फ्रैक्चर स्थिरीकरण के लिए लागू किया जा सकता है । पेंच रोटेशन और अक्षीय स्थिरता प्रदान करता है । यह एक समीपस्थ धागे और एक बाहर सिर4के माध्यम से फ्रैक्चर संपीड़न द्वारा हासिल की है । पेंच के आगे लाभ सरल शल्य चिकित्सा तकनीक, invasivity के कम ग्रेड, कम प्रत्यारोपण वजन और, सबसे विशेष रूप से, एक उच्च मानकीकृत और नियंत्रित अंय intramedullary की तुलना में यांत्रिक स्थितियों प्रदान स्थिरता कर रहे है प्रत्यारोपण5। वास्तव में, सबसे बंद फ्रैक्चर मॉडल में, टुकड़े केवल सरल पिन है, जो रोटेशन और अक्षीय स्थिरता और पिन के एक उच्च जोखिम की एक पूरी कमी के साथ जुड़ा हुआ है और भी भंग अव्यवस्था के द्वारा ही स्थिर हैं । यह स्पष्ट रूप से चिकित्सा की प्रक्रिया है, जो देरी चिकित्सा या गैर संघ के गठन में परिणाम हो सकता है प्रभावित कर सकते हैं ।
यह सर्वविदित है कि फ्रैक्चर निर्धारण की स्थिरता हीलिंग प्रक्रिया6,7पर एक जबरदस्त प्रभाव पड़ता है । intramembranous चिकित्सा में एक उच्च कठोर निर्धारण परिणाम है, जबकि एक कम कठोर निर्धारण, जो फ्रैक्चर अंतराल में micromovements की अनुमति हो सकती है, endochondral चिकित्सा में परिणाम । intramedullary पेंच के साथ फ्रैक्चर के स्थिरीकरण घट्टा ऊतक की एक बड़ी राशि के साथ मुख्य रूप से एक endochondral चिकित्सा से पता चलता है, विशेष रूप से फ्रैक्चर चिकित्सा के 2 सप्ताह के बाद. घट्टा ऊतक की एक बड़ी राशि फसल की संभावना विभिन्न तकनीकों द्वारा कई मापदंडों के विश्लेषण में सक्षम बनाता है.
यहां, हम डिजाइन और चूहों में intramedullary पेंच के आवेदन पर रिपोर्ट, के रूप में अच्छी तरह के रूप में अपने फायदे और नुकसान पर प्रयोगात्मक अध्ययन में सामान्य endochondral हड्डी हीलिंग पर.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
सभी प्रक्रियाओं के अनुसार प्रायोगिक पशुओं के उपयोग के लिए स्वास्थ्य दिशानिर्देश के राष्ट्रीय संस्थानों के मुताबिक प्रदर्शन किए गए और इसके बाद संस्थागत दिशा निर्देशों (Landesamt फर Verbraucherschutz, Zentralstelle Amtstierärztlicher Dienst, Saarbrücken, जर्मनी) ।
1. शल्य चिकित्सा उपकरणों और प्रत्यारोपण की तैयारी
- एक स्केलपेल ब्लेड (आकार 15), एक छोटी सी झाड़ू, ठीक संदंश, एक 27 ग्राम सुई, एक गैर resorbable 5-0 सीवन, कैंची और microsurgical साधन बॉक्स से एक सुई धारक का चयन करें ।
- intramedullary पेंच खोलना, गाइड वायर (0.3/0.2 mm व्यास, 10 सेमी लंबाई), केंद्रीकरण ड्रिल बिट (0.5 मिमी व्यास) और हाथ ड्रिल (चित्रा 1; सामग्री की तालिकादेखें) ।
नोट: intramedullary पेंच (0.5 मिमी व्यास, 17.2 मिमी लंबाई) फीमर में प्रतिगामी आरोपण के लिए चिकित्सा ग्रेड स्टेनलेस स्टील से बना है । पेंच टिप और बाहर शंकु के आकार का सिर (0.8 mm व्यास, 0.9 mm लंबाई) में एक नाक (0.2 mm व्यास, 0.4 मिमी लंबाई) के साथ एक समीपस्थ धागे (0.5 मिमी व्यास, 4 मिमी लंबाई) है फ्रैक्चर संपीड़न को प्राप्त करने के साथ ही अक्षीय और रोटेशन स्थिरता । - प्रत्यारोपण और एक विशुद्धीकरण समाधान के लिए सभी शल्य चिकित्सा उपकरणों बेनकाब (96% शराब) 5 मिनट के लिए या उन्हें बंध्याकरण (भाप नसबंदी, 130 डिग्री सेल्सियस, 25 मिनट). संक्रमण या नसबंदी के बाद, उपकरणों को एक ऑपरेशन कपड़े पर रखें । छोटे जानवर आपरेशन तालिका के बगल में सीधे आपरेशन कपड़े की स्थिति ।
2. पशु, संज्ञाहरण, और Analgesia
- अध्ययन के प्रश्न के अनुसार चूहों के तनाव, आयु, और सेक्स का चयन करें जो आवयक है.
नोट: इस अध्ययन के लिए 12-14 सप्ताह के पुराने पुरुष सीडी-1 चूहों का इस्तेमाल किया गया. intramedullary स्क्रू का उपयोग करने के लिए उपयुक्त शरीर का वजन 25-35 ग्राम के बीच है । - Anesthetize एक intraperitoneal इंजेक्शन के साथ चूहों को 15 मिलीग्राम/किग्रा xylazine और 75 मिलीग्राम/kg ketamine । पैर की अंगुली चुटकी द्वारा anesthetization की पुष्टि करें । नेत्र स्नेहक लागू संज्ञाहरण के दौरान सुखाने से जानवरों की आंखों की रक्षा के लिए । संज्ञाहरण के प्रेरण के बाद, एक गर्मी रेडिएटर के तहत माउस जगह शरीर का तापमान लगातार रखने के लिए । प्रक्रिया के दौरान, जानवरों को संज्ञाहरण के एक उचित विमान सुनिश्चित करने के लिए दोहराया पैर की अंगुली चुटकी के साथ नजर रखी गई ।
- सर्जरी के बाद 3 दिन तक सर्जरी से पहले 1 दिन से analgesia के लिए पीने के पानी (1.0 mg/एमएल) में tramadol-हाइडरोक्लॉराइड लागू करें ।
नोट: Analgesia और संक्रमण की रोकथाम देश और संस्था के संबंधित दिशा निर्देशों के साथ समझौते में होना चाहिए जहां प्रयोगों के लिए किया जाना है ।
3. शल्य प्रक्रिया और Intramedullary पेंच आरोपण
- सर्जरी से पहले, पूरे अधिकार हिंद पैर दाढ़ी और एक लोमनाशक क्रीम लागू होते हैं । 5 मिनट के बाद क्रीम निकालकर टांग को पानी से साफ कर लें । फिर, 96% अल्कोहल के साथ एक विशुद्धीकरण समाधान लागू होते हैं । Betadine या chlorhexidine को पूरा asepsis सुनिश्चित करने के लिए अल्कोहल में जोड़ा जा सकता है ।
- अपूतित शर्तों के तहत, माउस लापरवाह स्थिति में छोटे जानवर कार्रवाई तालिका पर रखें । घुटने के condyles के लिए एक पूर्वकाल दृष्टिकोण के लिए अनुमति देने के लिए सही घुटने मोड़ । स्केलपेल ब्लेड का उपयोग कर सही घुटने पर एक 5 मिमी औसत दर्जे का parapatellar चीरा प्रदर्शन.
- patellar बंधन स्केलपेल ब्लेड और झाड़ू के साथ ध्यान से जुटाने । इसके बाद वुटने को फीमर के intercondylar पायदान पर बेनकाब करने के लिए ठीक संदंश के साथ बाद में शिफ्ट कर दिया ।
- दोनों condyles के बीच फीमर के बीच में intercondylar पायदान बिल्कुल खोलो । सुनिश्चित करें कि ड्रिल होल के लिए गहराई में 1.0 mm से अधिक नहीं है ।
- एक धीमी गति पर मैनुअल ड्रिलिंग शुरू और एक 45 ° फीमर अक्ष को ऑफसेट ventrally 0.5 mm केंद्रीकरण ड्रिल बिट और हाथ ड्रिल का उपयोग कर (चित्रा 1C और डी, चित्रा 2) । ड्रिलिंग के दौरान, लगातार करने के लिए कोण कमी 0 ° ऑफसेट (फीमर की हड्डी धुरी के साथ समानांतर) । जब 1.0 मिमी की गहराई तक पहुँच जाता है, तो ड्रिलिंग रोकें ।
- intercondylar पायदान पर हड्डी खोलने के बाद, intramedullary गुहा में 27 जी सुई फीमर की पूरी लंबाई के ऊपर डालें । रियूर 27 जी सुई के रोटरी गति के माध्यम से मैन्युअल रूप से फीमर की intramedullary गुहा. समीपस्थ अधिक से अधिक trochanter में cortical हड्डी वेध करने के लिए आगे सुई पुश.
- 27 जी सुई निकालें और फीमर के बाहर के हिस्से के माध्यम से गाइड वायर लागू होते हैं ।
- एक स्केलपेल ब्लेड के साथ एक त्वचा चीरा बनाओ (आकार 15) गाइड वायर पर समीपस्थ और गाइड तार के दोनों छोर के बाहर है जब तक मार्गदर्शन तार आगे धक्का । जगह में गाइड वायर रखना सुनिश्चित करें ।
- गिलोटिन का उपयोग कर एक निर्धारित बंद फ्रैक्चर बनाएं ।
- माउस को गिलोटिन के नीचे दाएं पैर के साथ पार्श्व स्थिति में रखें । सुनिश्चित करें कि फीमर के diaphyseal भाग को गिलोटिन के मध्य में रखा गया है ।
- ड्रॉप वजन (200 ग्राम) 25.5 सेमी की निर्धारित दूरी से ।
- फ्रैक्चर विन्यास और फ्रैक्चर की स्थिति के साथ ही गाइड वायर (चित्रा 3) का उपयोग कर एक्स-रे डिवाइस ( सामग्री की तालिकादेखें) की स्थिति पर नियंत्रण.
- 0.2 mm गाइड वायर करने के लिए बाहर के छोर पर नाक के साथ intramedullary पेंच कनेक्ट और निरंतर दबाव में फीमर में डालने, और दक्षिणावर्त रोटेशन ।
- ड्राइव शाफ्ट की कतरन जब पर्याप्त टोक़ हासिल की है ।
- समीपस्थ गाइड वायर निकालें ।
- वुटने की स्थिति और एक एक 5-0 सिंथेटिक, monofilament, अवशोषित के लिए सीवन का उपयोग कर एक ही सीवन के साथ मांसपेशियों को वुटने पट्टा तय करते हैं । घाव को बंद करने के लिए एक ही सामग्री और आकार के एकल टांके का प्रयोग करें । x-ray डिवाइस का उपयोग करके अंशों की कमी और पेंच स्थिति को नियंत्रित करें ( सामग्री की तालिकादेखें) radiologically ।
- गर्मी रेडिएटर के तहत पशुओं रखें जब तक वे संज्ञाहरण से उबरने । जब तक वे ventral recumbency बनाए रखने के लिए पर्याप्त चेतना पुनः प्राप्त किया है पशुओं को उपेक्षित मत छोड़ो । पशु सुविधा में एक पिंजरों के लिए जानवरों को वापस । पहले 24 घंटे के दौरान अन्य जानवरों की कंपनी के लिए जानवरों को वापस नहीं, भले ही वे पूरी तरह से संज्ञाहरण से बरामद किया है ।
- जानवरों ध्यान से हर दिन की निगरानी । पहले तीन दिनों के दौरान 1.0 मिलीग्राम/एमएल की एक खुराक के साथ पीने के पानी में tramadol-हाइडरोक्लॉराइड का उपयोग करके पश्चात analgesia बनाए रखें । analgesia जारी रखें यदि, सर्जरी के बाद 4 दिन, जानवरों अभी भी दर्द का सबूत दिखाने के लिए, के रूप में वोकलिज़ेशन, बेचैनी, गतिशीलता की कमी, दूल्हे के लिए विफलता, असामान्य मुद्रा, और परिवेश में सामान्य रुचि की कमी से संकेत दिया. analgesia समाप्त जब जानवरों के दर्द से मुक्त कर रहे हैं ।
- प्रयोग के अंत में barbiturate की ओवरडोज से पशु euthanize ।
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
त्वचा घाव बंद करने के लिए चीरा से ऑपरेटिंग समय 20 मिनट था । सर्जरी एक स्टीरियो-माइक्रोस्कोप के बिना किया जा सकता है । पश्चात प्रतिदिन जानवरों पर नजर रखी जाती थी. पोस्ट ऑपरेटिव analgesia 2 दिनों के बाद समाप्त हो गया था क्योंकि जानवरों में से कोई भी इस समय अवधि के बाद दर्द का सबूत नहीं दिखाया । जानवरों की सर्जरी के बाद 2 दिनों के भीतर भी सामान्य वजन-असर दिखाई दिया. पूरे अवलोकन अवधि के दौरान घाव में संक्रमण नहीं देखा गया ।
रेडियोलॉजिकल विश्लेषण के बाद 2 सप्ताह घट्टा फ्रैक्चर गैप (चित्रा 4a) पाटन ऊतक के एक स्पष्ट गठन दिखाया । 5 सप्ताह के बाद, फ्रैक्चर चंगा किया गया था, और periosteal घट्टा लगभग पूरी तरह से remodeled (चित्रा 4B) था.
घट्टा और फ्रैक्चर क्षेत्र के ऊतकवैज्ञानिक विश्लेषण के बाद 2 सप्ताह chondrogenic प्रक्रिया और बुना हड्डी (चित्रा 5) के दौरान बनाया उपास्थि ऊतक के साथ endochondral चिकित्सा के विशिष्ट ऊतक वितरण दिखाया. 5 सप्ताह के बाद, उपास्थि ऊतक गायब हो गया, और बुना हड्डी lamellar हड्डी में परिवर्तित किया गया था क्रम में सामान्य शारीरिक और भार ले जाने के गुण (चित्रा 5B) हड्डी का पुनर्गठन करने के लिए.
2 सप्ताह के बाद यांत्रिक विश्लेषण contralateral खंडित हड्डी की तुलना में 37% की झुकने कठोरता संकेत दिया । 5 सप्ताह के बाद, झुकने कठोरता लगभग 100% पूर्ण चिकित्सा (चित्रा 6) का संकेत था ।
चित्रा 1: प्रत्यारोपण । intramedullary पेंच (0.5 मिमी व्यास, 17.2 मिमी लंबाई) धागे के साथ (0.5 मिमी व्यास, 4 मिमी लंबाई) और नाक (0.2 मिमी व्यास, 0.4 मिमी लंबाई) समीपस्थ और एक शंकु के आकार का सिर (0.8 मिमी व्यास, 0.9 मिमी लंबाई) बाहर का. ख. गाइड वायर (0.3/0.2 mm व्यास, 10 सेमी लंबाई) । C. केंद्रीकरण ड्रिल बिट (0.5 मिमी व्यास) । घ. हाथ ड्रिल । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 2: फीमर condyles के योजनाबद्ध ड्राइंग intramedullary पेंच के लिए प्रवेश बिंदु का संकेत है । पूर्वकाल-पीछे देखने (बाएँ) और sagittal दृश्य (दाएँ) में intercondylar पायदान के साथ फीमर condyles. क्रॉस (बाएँ) intramedullary पेंच के लिए प्रविष्टि बिंदु इंगित करता है, तीर (दाएँ) को इंगित करता है 45 ° ऑफ़सेट प्रारंभ करने के लिए फीमर अक्ष को ऑफसेट. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 3: एक अनुप्रस्थ फ्रैक्चर और डाला गाइड तार के साथ फीमर के रेडियोग्राफ़. रेडियोग्राफ़ फीमर के diaphyseal भाग में अनुप्रस्थ फ्रैक्चर विंयास (तीर) और intramedullary गुहा फ्रैक्चर पाटने के भीतर गाइड तार से पता चलता है । स्केल बार्स 5 मिमी का प्रतिनिधित्व करते हैं. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 4: रेडियोग्राफ के बाद 2 और 5 अस्थि चिकित्सा के सप्ताह । एक फीमर के रेडियोग्राफिक विश्लेषण 2 सप्ताह के बाद पेंच के साथ स्थिर, स्पष्ट घट्टा गठन का प्रदर्शन । एक फीमर के रेडियोग्राफिक विश्लेषण 5 सप्ताह के बाद पेंच के साथ स्थिर, घट्टा के remodeling के साथ फ्रैक्चर के लगभग पूरा उपचार का प्रदर्शन । स्केल बार्स 5 मिमी का प्रतिनिधित्व करते हैं. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 5: ऊतकवैज्ञानिक वर्गों के बाद 2 और 5 अस्थि चिकित्सा के सप्ताह. एक फीमर के ऊतकवैज्ञानिक विश्लेषण 2 सप्ताह के बाद पेंच के साथ स्थिर, उपास्थि के साथ endochondral अस्थि चिकित्सा के दौरान विशिष्ट ऊतक वितरण का प्रदर्शन (ग) और घट्टा के भीतर हड्डी (बी) ऊतक. एक फीमर के बी ऊतकवैज्ञानिक विश्लेषण 5 सप्ताह के बाद पेंच के साथ स्थिर, lamellar हड्डी को लगभग पूरा remodeling का प्रदर्शन । ऊतकवैज्ञानिक वर्गों trichrome विधि के अनुसार दाग थे । स्केल पट्टियाँ 1000 µm का प्रतिनिधित्व करती हैं. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 6: यांत्रिक विश्लेषण. 2 सप्ताह (सफेद बार, n = 9) और 5 सप्ताह (काली पट्टी, n = 8) के बाद झुकने कठोरता के यांत्रिक विश्लेषण । झुकने कठोरता contralateral गैर खंडित फीमर को प्रतिशत में दिया जाता है । डेटा अर्थ (SEM) के अर्थ ± मानक त्रुटि के रूप में दिया जाता है, * p < 0.05 बनाम 2 सप्ताह । सामान्य वितरण (Kolmogorov-Smirnov-test) और समान प्रसरण (F-test) के लिए धारणा प्रमाणित करने के बाद, दो प्रायोगिक समूहों के बीच तुलना छात्र ´ एस टी-परीक्षण का उपयोग कर किया गया था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
शल्य प्रक्रिया के महत्वपूर्ण कदम को intercondylar पायदान पर फीमर condyles के बीच में पेंच आरोपण के लिए सही प्रवेश बिंदु मिल रहे है के रूप में के रूप में अच्छी तरह से सुई के reaming के लिए हड्डी धुरी के समांतर के इष्टतम अभिविंयास intramedullary गुहा. एक गलत प्रविष्टि स्थिति से बचने के लिए, सर्जन एक इष्टतम दृश्य हासिल किया है जब तक पायदान तैयार करना चाहिए । reaming के दौरान ओरिएंटेशन को नियंत्रित करने के लिए चूहों की फीमर को स्थिर स्थिति में अंगुलियों के साथ धारण करना चाहिए । गाइड वायर एक फ्रैक्चर विस्थापन में जिसके परिणामस्वरूप समीपस्थ हड्डी टुकड़ा से बाहर निकल सकते हैं क्योंकि एक और महत्वपूर्ण कदम गाइड तार पर फीमर में पेंच की प्रविष्टि है । इस मामले में, सर्जन हड्डी के टुकड़े को फिर से धागा करने की कोशिश कर सकते हैं, लेकिन इस पैंतरेबाज़ी ज्यादातर असफल है, और जानवरों तो अध्ययन से बाहर रखा जा करने के लिए है ।
इसके अलावा, शल्य प्रक्रिया कुछ जटिलताओं का विकास हो सकता है । उदाहरण के लिए, patellar बंध, जो बाद में condyles के लिए एक इष्टतम दृश्य प्राप्त करने के लिए स्थानांतरित कर दिया है टूटना हो सकता है । यह पेंच प्रविष्टि के बाद बंधन के suturing की आवश्यकता है । condyles और reaming intramedullary गुहा में हड्डी खोलने के दौरान, condyles फट सकता है । इस मामले में, समस्या निवारण की कोई संभावना नहीं है, क्योंकि पेंच पर्याप्त रूप से बाहर के अंत में ठीक नहीं किया जा सकता है और फ्रैक्चर के संपीड़न प्राप्त नहीं है । एक अंय जटिलता डाला गाइड वायर या हड्डी से बाहर एक गलत स्थिति के विस्थापन है । इस जटिलता सावधानी के साथ हैंडलिंग और रेडियोग्राफिक विश्लेषण द्वारा सर्जरी के दौरान सही स्थान की पुष्टि करने के लिए प्रविष्टि के बाद कम किया जा सकता है । इसके अलावा, सर्जन ध्यान देना चाहिए कि पेंच पूरी तरह से डाला जाता है क्योंकि पेंच की दखलंदाजी माउस की गतिशीलता को सीमित या फ्रैक्चर संपीड़न को कम कर सकते हैं । इसलिए, एक एक्स-रे डिवाइस शल्य प्रक्रिया के लिए अनिवार्य है । शल्य चिकित्सा के अंत में रेडियोग्राफिक पुष्टि के बाद केवल जानवरों के अध्ययन प्रोटोकॉल में शामिल किया जाना चाहिए ।
प्रयोग के अंत में intramedullary पेंच को हटाने किसी भी कठिनाइयों के बिना किया जा सकता है, क्योंकि पेंच के सिर एक विशेष हटाने के साधन से जोड़ा जा सकता है या, वैकल्पिक रूप से, पेंच सुई धारक के साथ भी हटाया जा सकता है ।
तकनीक की एक सीमा है कि intramedullary पेंच कंपनी द्वारा केवल 17.2 mm की एक निर्धारित लंबाई के साथ एक आकार में प्रदान की जाती है और इसलिए फीमर के आकार पर विचार किया जाना चाहिए । intramedullary पेंच के उपयोग पर एक और सीमा है कि vivo माइक्रो गणना टोमोग्राफी में -(सीटी) या चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) उपचार प्रक्रिया के विश्लेषण लगभग असंभव है प्रत्यारोपण सामग्री के कारण, जो छवि को प्रभावित करता है गुणवत्ता. इसलिए, ये विश्लेषण केवल इच्छामृत्यु और प्रत्यारोपण के अध्ययन की अवधि के अंत में हटाने के बाद किया जा सकता है । अंत में, पेंच अस्थि दोष चिकित्सा का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता, क्योंकि अक्षीय स्थिरता समीपस्थ धागे और बाहर के सिर से हड्डी के टुकड़े के संपीड़न के माध्यम से हासिल की है ।
अस्थि चिकित्सा अध्ययन का उपयोग करें या तो खुला8,9,10,11,12,13,14 या बंद4,15, 16,17 अस्थि चिकित्सा मॉडल । ओपन बोन हीलिंग मॉडल एक स्पष्ट घट्टा गठन के बिना intramembranous चिकित्सा की एक उच्च राशि में जिसके परिणामस्वरूप, बंद हड्डी चिकित्सा मॉडल की तुलना में टुकड़े की एक और अधिक कठोर निर्धारण की अनुमति देते हैं । क्योंकि खुले मॉडल छोटे घट्टा गठन के साथ जुड़े रहे हैं, इन मॉडलों के प्रयोगों में पसंद नहीं किया जा सकता है कि जैव रासायनिक और आणविक विश्लेषण के लिए घट्टा ऊतक की बड़ी मात्रा की आवश्यकता है । खुला मॉडल के एक और नुकसान एक प्रमुख कोमल ऊतक आघात के साथ एक इनवेसिव पार्श्व दृष्टिकोण की जरूरत है । इसके विपरीत, एक बंद मॉडल का उपयोग केवल एक छोटे से कम इनवेसिव चीरा की आवश्यकता है । अब तक केवल कुछ बंद मॉडल चूहों में मौजूद2.
बंद अस्थि चिकित्सा मॉडल में, ज्यादातर एक साधारण intramedullary पिन प्रयोग किया जाता है । हालांकि, इस तकनीक को अलग नुकसान है । सबसे विशेष रूप से, अक्षीय और रोटेशन स्थिरता की कमी । यह एक विषम उपचार प्रतिक्रिया5में परिणाम कर सकते हैं । हालांकि यह नुकसान प्रयोगात्मक परिणामों को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है18, हाल के अध्ययन, जो हड्डी उपचार के तंत्र का विश्लेषण करना चाहते हैं, अभी भी murine मॉडल जिसमें फ्रैक्चर केवल एक पिन के साथ स्थिर है या भी अस्थिर 7 छोड़ दिया है का उपयोग करें . हमें लगता है कि स्थिर osteosynthesis तकनीक, नैदानिक अभ्यास में इस्तेमाल किया उन लोगों के लिए तुलनीय, भी चूहों में इस्तेमाल किया जाना चाहिए. अक्षीय और रोटेशन स्थिरता को प्राप्त करने के लिए, intramedullary पेंच विकसित किया गया था जो एक बाहर के सिर और एक समीपस्थ धागे से फ्रैक्चर संपीड़न लाती है । ब्याज की, intramedullary पेंच के आवेदन एक कठोर निर्धारण का उत्पादन नहीं करता है, और, इस प्रकार, खंडित femora के मरोड़ कठोरता intramedullary पेंच के साथ स्थिर है जब खंडित femora की तुलना में काफी कम है एक बाहरी निर्धारणकर्ता या एक लॉकिंग प्लेट5द्वारा स्थिर । हालांकि, एक कम कठोर निर्धारण endochondral हड्डी चिकित्सा का अध्ययन करने के लिए आवश्यक है, क्योंकि केवल एक कम कठोर निर्धारण हड्डी के टुकड़े, जो endochondral चिकित्सा प्रक्रिया भड़काने की micromovements की अनुमति देता है । बहरहाल, के रूप में पिछले एक पूर्व vivo अध्ययन में दिखाया गया है, intramedullary पेंच एक अलग अक्षीय और रोटेशन स्थिरता पैदा करता है । यांत्रिक विश्लेषण से पता चला कि intramedullary पेंच ०.३४ ± 0.18 Nmm का एक मरोड़ा कठोरता प्राप्त/° है, जो काफी अधिक है जब कि एक पारंपरिक पिन के साथ प्राप्त की तुलना में (0.00 ± 0.00 Nmm/°)5। इस प्रकार, intramedullary पेंच यहां शुरू ही प्रत्यारोपण है कि एक ंयूनतम इनवेसिव तकनीक में इस्तेमाल किया जा सकता है और है कि अध्ययन endochondral चूहों में फ्रैक्चर उपचार के लिए मानकीकृत यांत्रिक शर्तों प्रदान करते हैं ।
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
लेखकों की घोषणा है कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है ।
Acknowledgments
इस काम RISystem एजी, दावोस, स्विट्जरलैंड द्वारा समर्थित किया गया था ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Mouse Screw | RISystem AG | 221,100 | |
| Guide wire | RISystem AG | 521,100 | |
| Centering bit | RISystem AG | 590,205 | |
| Hand drill | RISystem AG | 390,130 | |
| Cotton-Swab (150 mm, small head) | Fink Walter GmbH | 8822428 | |
| Suture (5-0 Prolene) | Ethicon | 8614H | |
| Forceps | Braun Aesculap AG &CoKG | BD520R | |
| Scissors | Braun Aesculap AG &CoKG | BC100R | |
| Needle holder | Braun Aesculap AG &CoKG | BM024R | |
| 27 G needle | Braun Melsungen AG | 9186182 | |
| Scalpel blade size 15 | Braun Aesculap AG &CoKG | 16600525 | |
| Heat radiator | Sanitas | 605.25 | |
| Depilatory cream | Asid bonz GmbH | NDXZ10 | |
| Eye lubricant | Bayer Vital GmbH | 2182442 | |
| Xylazine | Bayer Vital GmbH | 1320422 | |
| Ketamine | Serumwerke Bernburg | 7005294 | |
| Tramadol | Grünenthal GmbH | 2256241 | |
| Disinfection solution (SoftaseptN) | Braun Melsungen AG | 8505018 | |
| CD-1 mice | Charles River | 22 | |
| X-ray Device | Faxitron MX-20, Faxitron X-ray Corporation | 2321A0988 | |
| Fracture device small | RISystem AG | 891,100 |
References
- Jacenko, O., Olsen, B. R. Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders. J Rheumatol Suppl. 43, 39-41 (1995).
- Histing, T., et al. Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting. Bone. 49 (4), 591-599 (2011).
- Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. J Orthop Res. 2 (1), 97-101 (1984).
- Holstein, J. H., et al. Development of a stable closed femoral fracture model in mice. J Surg Res. 153 (1), 71-75 (2009).
- Histing, T., et al. Ex vivo analysis of rotational stiffness of different osteosynthesis techniques in mouse femur fracture. J Orthop Res. 27 (9), 1152-1156 (2009).
- Claes, L., Augat, P., Suger, G., Wilke, H. J. Influence of size and stability of the osteotomy gap on the success of fracture healing. J Orthop Res. 15 (4), 577-584 (1997).
- Histing, T., et al. Characterization of the healing process in non-stabilized and stabilized femur fractures in mice. Arch Orthop Trauma Surg. 136 (2), 203-211 (2016).
- Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. J Orthop Res. 20 (5), 1091-1098 (2002).
- Cheung, K. M., Kaluarachi, K., Andrew, G., Lu, W., Chan, D., Cheah, K. S. An externally fixed femoral fracture model for mice. J Orthop Res. 21 (4), 685-690 (2003).
- Garcia, P., et al. A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing. J Biomech. 41 (8), 1689-1696 (2008).
- Histing, T., et al. An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model. J Orthop Res. 28 (3), 397-402 (2010).
- Garcia, P., et al. The LockingMouseNail-a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice. J Surg Res. 169 (2), 220-226 (2011).
- Histing, T., Klein, M., Stieger, A., Stenger, D., Steck, R., Matthys, R., Holstein, J. H., Garcia, P., Pohlemann, T., Menger, M. D. A new model to analyze metaphyseal bone healing in mice. J Surg Res. 178 (2), 715-721 (2012).
- Histing, T., Menger, M. D., Pohlemann, T., Matthys, R., Fritz, T., Garcia, P., Klein, M. An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice. J Vis Exp. (117), (2016).
- Hiltunen, A., Vuorio, E., Aro, H. T. A standardized experimental fracture in the mouse tibia. J Orthop Res. 11 (2), 305-312 (1993).
- Manigrasso, M. B., O'Connor, J. P. Characterization of a closed femur fracture model in mice. J Orthop Trauma. 18 (10), 687-695 (2004).
- Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. Development of a locking femur nail for mice. J Biomech. 40 (1), 215-219 (2007).
- Claes, L. E., et al. Effects of mechanical factors on the fracture healing process. Clin Orthop Relat Res. 355 Suppl, S132-S147 (1998).
