Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לתאר טכניקה מינימלית פולשנית לקראת מפרק הברך במודל חולדה. פרוטוקול זה, המהווה מבסס על הפרדה בין השריר לבין מודוס ומיומנות החתך המיני, מתאים ללימוד המנגנון המולקולרי הבסיסי של החוזה המשותף שנרכש.
Abstract
חוזה משותף, הנובע מהשתק משותף ממושך, הוא סיבוך נפוץ באורטופדיה. כיום, ניצול הקיבעון הפנימי כדי להגביל ניידות משותפת בברך הוא מודל מקובל נרחב ליצור החוזה הניסיוני. עם זאת, היישום השתלת באופן בלתי נמנע יגרום טראומה כירורגית לבעלי חיים. במטרה לפתח גישה פולשנית פחות, אנו שילבו הפרדה הפער שרירים מודוס עם מיומנות מיני דיווחו בעבר במהלך ההליך כירורגי: שני חתכים מיני עור נעשו על הירך לרוחב והרגל, ואחריו ביצוע מרווח שרירים פירוד. כדי לחשוף את משטח העצם המפרק בברך עכברוש היה מאוסס בהדרגה על ידי קיבעון פנימי שנבנה מראש בקירוב בגובה 135 ° בברך מבלי להפריע העצבים החיוניים או כלי הדם. כצפוי, הטכניקה הפשוטה הזאת מאפשרת שיקום מהיר של הניתוח בבעלי חיים. המיקום הנכון של הקיבעון הפנימי אושר על ידי ניתוח רנטגן או סריקת מיקרו-CT. מגוון התנועה היה מוגבל באופן משמעותי במפרק הברך קיבוע מאשר שנצפתה במפרק הברך משותפת הממחיש את האפקטיביות של מודל זה. חוץ מזה, ניתוח היסטולוגית חשף את ההתפתחות של התצהיר הסיבי והדבקה של הקפסולה מפרק הברך האחורי העליון לאורך זמן. כך, זה מודל פולשני מיני עשוי להיות מתאים לחקות את הפיתוח של קיבוע חוזה משותף בברך.
Introduction
שיתופי פעולה מוגדרים כהגבלה בטווח פסיבי של תנועה (ROM) של מפרק דיארדייל1,2. הטיפולים הנוכחיים שמטרתה למנוע ולטפל בחוזה משותף השיגו כמה הצלחות3,4. עם זאת, המנגנון המולקולרי הבסיסי של החוזה המשותף שנותר ברובו אינו ידוע5. האטיולוגיה של משותף בקהילות חברתיות שונות מגוונת מאוד וכוללת גורמים גנטיים, מצבים פוסט-טראומטיים, מחלות כרוניות, וחוסר ניידות ממושך6. מקובל לעשות שהניידות היא סוגיה קריטית בפיתוח חוזה משותף נרכש7. אנשים הסובלים מחוזה משותף מרכזי עשוי בסופו של דבר לגרום נכות פיזית8. לפיכך, מודל בעלי חיים יציב ומלא הכרחי לחקירת מנגנוני הפתופסולוגית הפוטנציאליים של מנגנונים משותפים שנרכשו.
מודלים משותפים בעלי הברך בנויים המושרה כיום מושגת בעיקר על ידי ניצול הגבס לא פולשני, תיקונים חיצוניים, תיקונים פנימיים. וואטאנאבה ואח ' דיווחו על האפשרות לשימוש ביציקת גבס על מפרקים בברך חולדה9. על ידי לבישת ז'קט מיוחד, צד אחד של המפרק הגפיים התחתון של החולדה הוא מקיבוע על ידי גבס. מפרק הברך העכברוש יכול להישאר מלא. ללא טראומה כירורגית10,11 עם זאת, הן תנועות מפרקים הירך והקרסול מושפעים גם על ידי צורה זו של השתק, אשר עשוי להגביר את מידת ניוון שרירים בתוך המותניים הארבע- ארבע או הגקינממיוס 12. בנוסף, יש להימנע מהבצקת והגודש של הגפיים האחוריות על-ידי החלפת הגבס בנקודות זמן, העשויות להשפיע על המשכיות התנועה. שיטה מקובלת נוספת להקמת מודל חוזה משותף לברך משתמשת בקיבעון כירורגי חיצוני. נגאי et al. משולב תיל קירשner וחוטי פלדה לתוך fixator חיצוני, אשר מקיבוע מפרק הברך כדי כ 140 ° כיפוף של13. בשיטה זו, שרף משמש כדי לכסות את פני השטח כדי למנוע שריטות בעור. למרות קיבוע הקיבעון החיצוני הוא חזק ואמין14,15, לעורית החוט התיל המסילה מסלולים עשוי להגביר את הסיכון של זיהום16. בניסיון שלנו, באמצעות טכניקת הקיבעון החיצוני עשוי להפחית את הפעילות היומית של חולדות עקב עלייה בהתנהגות ללקק ממוזג.
לחילופין, Trudel et al תיאר מודל מקובל היטב של חוזה משותף המפרק בברך חולדה מבוסס על קיבוע פנימי כירורגי17 (שיטה זו שונתה מן האחד בשימוש על ידי אוונס ועמיתים18). בעיקר, שיטה זו מדגיש את החשיבות של ניצול טכניקה מיני החתך כדי למזער את הפצעים כירורגית. התפתחות יעילה של חוזה משותף הוכיחה במודל זה19. עם זאת, הפרוטוקול כיצד לבצע ניתוח מינימלי כדי לחשוף את משטח העצם עדיין לא ברור20. כמו כן, המיקום המדויק שבו הבורג הוא קידוח לא מובן במלואו. השרשה של הקיבעון הפנימי דרך דרך תת עורית או תת-שרירית הוא עדיין21שנוי במחלוקת. כדי לפתור בעיות אלה, שינו את השיטה הזאת על ידי כלילת הפרדה מתאימה של פער השריר, אשר מאפשר חשיפה מיני פולשנית של משטח העצם ומיקום ההשתלה דרך ערוץ תת שרירי. פרוטוקול זה הוביל לשיקום הפוסט-מהיר. בחולדות לאחר הניתוח בעלי חיים פיתחו מגוון משותף מוגבל של תנועה לאחר השתק, אשר היה עקבי עם שינויים מורפולוגיים של קופסית הדבקה שהתקבלו מהניתוח היסטולוגית. כמו כן, אנו מתארים מיקום אפשרי מדויק של בורגי הקדח כפי שאושר על ידי ניתוח רנטגן או ניתוח מיקרו-CT. כך, מחקר זה נועד לתאר בפרוטרוט טכניקה מינימלית פולשנית במודל הברך משותפת חוזה שהוקמה על ידי הפרדה השריר הפער מודוס בשילוב עם שיטת החתך מיני. אנו מאמינים כי טכניקות פולשני מינימלית יכול להפחית את הטראומה בעלי חיים ולחקות ביעילות את התהליך הפתולוגי של כיפוף משותף של החוזה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
כל ההליכים בוצעו בהתאם למדריך לטיפול ולשימוש בבעלי חיים מעבדתיים ואושרו על ידי בית החולים המסונף השלישי של אוניברסיטת סון יאט-סן מוסדיים ועדת השימוש בבעלי חיים (מספר הרשאה: 02-165-01). כל הניסויים בבעלי חיים נערכו על פי הנחיות הגעה.
1. הכנה לפני הניתוח
הערה: איור 1 מציג את העיצוב של ההליך הכירורגי.
- משתק בצורה נוקשה את מפרק הברך עם צלחת פלסטיק ושני ברגים ממתכת בקירוב של 135 °.
הערה: בצע את הניתוח בעצם הירך האבובית ובשוקה המרוחק מבלי להפר את המרכיב המשותף. - הכינו חומרים וכלים לקיבוע פנימי.
- בניית צלחות פלסטיק פוליפרופילן כיתה על ידי גזירה של 5 מ"ל מזרק (איור 2a) באמצעות מספריים כירורגית כדי להתאים את הממדים הבאים: אורך, 25 מ"מ; רוחב, 10 מ"מ; עובי, 1 מ"מ (איור 2b). החלק את ההיקף של הצלחת עם אזמל אנכית. לשטוף את הצלחת עם תמיסת מלח סטרילי לשטוף את הפסולת על ידי שלוש פעמים.
- חטא עם 75% אתנול עבור 4 h ואחריו הקרנת אור אולטרה סגול עבור 3 שעות.
- לפני קידוח חורים בלוח הפלסטיק: להכין מקדחה במהירות נמוכה מהירות החשמל עם מהירות של כ 0-4000 rpm (איור 2 ג). מקדחה שני חורים בשני קצות הצלחת, קטרים הם 1 מ"מ ו 0.9 מ"מ, בהתאמה (איור 2d). התאמה שני הקצוות של הצלחת עם M 1.4 mm x 8 מ"מ ו-M 1.2 mm x 6 מ"מ ברגים פלדה, בהתאמה (איור 2e).
- לנגב עם 75% אתנול לחטא עם אור UV עבור 3 h לפני השימוש.
- בניית צלחות פלסטיק פוליפרופילן כיתה על ידי גזירה של 5 מ"ל מזרק (איור 2a) באמצעות מספריים כירורגית כדי להתאים את הממדים הבאים: אורך, 25 מ"מ; רוחב, 10 מ"מ; עובי, 1 מ"מ (איור 2b). החלק את ההיקף של הצלחת עם אזמל אנכית. לשטוף את הצלחת עם תמיסת מלח סטרילי לשטוף את הפסולת על ידי שלוש פעמים.
- הכנת כלים כירורגיים: 1 מלחציים ישר מסוג יתוש-הומוסטטי, 1 מלקחיים מעוקלים חלקה, 2 משני העפעפיים, 1 מחזיק מחט, 1 מלקחיים רקמה, 1 תפר מספריים, 1 מספריים מיקרו רקמה 1 אזמל (איור 2f). לחטא את כלי הניתוח על ידי אוטוקלינג ב 121.3 ° c עבור 20 דקות וייבוש.
- בעלי חיים ניסיוניים
- השימוש מסוימים הפתוגן חינם (SPF) כיתה skeletally בוגרים זכר ספראג-דאולי (או Wistar) חולדות, במשקל בין 250-350 g בניסוי.
הערה: בחרו עכברושים נקביים או זכרים לניסוי. - מניחים את החולדות בכלובים ולשמור בחדר 12 h אור/12 h כהה מחזור מעבדה מבוקרת. מספקים מזון ומים נאותים.
- השימוש מסוימים הפתוגן חינם (SPF) כיתה skeletally בוגרים זכר ספראג-דאולי (או Wistar) חולדות, במשקל בין 250-350 g בניסוי.
2. כירורגיה
- . כוונן את הטמפרטורה שים משטח מחמם על מצע כירורגי. בחדר ניתוח תרמוסטטי
- הרדמה והכנה לעור
- שוקלים את העכברוש בקנה מידה אלקטרוני ולהקליט.
- לרסן את העכברוש ולבצע הזרקה תוך הצפק של נתרן פנטוברביטל (30 מ"ג/ק"ג) כדי הרדמה מושרה. הערכה כי בעל החיים מורדם מספיק באמצעות קמצוץ הבוהן22. העיניים עם חומר סיכה כדי להגן על הקרנית מפני ייבוש במהלך הניתוח.
- לגלח את הגוף התחתון של החולדה כולל שני הגפיים האחוריות עם קוצץ חשמלי לחטא עם תמיסת povidone יוד פעמיים ו 75% אתנול שלוש פעמים.
- מניחים את העכברוש מהצד, ומכסים עם הכיסוי הכירורגי חושף רגל אחת האחוריות והירך.
- לחטא את האזור כירורגי שוב עם יוד povidone.
- משתק את מפרק הברך עם קיבוע פנימי בטכניקה מיני פולשנית.
הערה: לשמור את החתך לח כראוי עם תמיסת מלח סטרילי במהלך הפעולה. הניתוח דורש בדרך כלל. שני מנתחים- לסמן את הכיוון של חיתוך העור. בקצה המרוחק של עצם הירך הגדול יותר, למתוח קו לאורך ההקרנה פני השטח של הפער שריר בין הווסטוס שריר הזרוע שרירים (איור 3a). לאחר העור האפידרמיס לאורך קו הציור משוער 1.5 ס מ (איור 3b).
- במיומנות לנתח את הפער שריר בין ולוטם ושרירי הזרוע עם מלקחיים רקמות עד פיר הירך נחשף כ 1 ס מ אורך (איור 3 ג). השתמש במפסק כדי להקל על הפרדה רציפה של פער השריר.
- במהלך העור האפידרמיס משוער 1 ס מ לאורך ההקרנה פני השטח הגוף של פער השריר בין הקדמית הפרושורי ו fibularis הארוך על הגפיים התחתון המרוחק (איור 3d). במיומנות לנתח את הפער שריר עד השוקה נחשף כ 1 ס מ אורך (איור 3e).
- הפרד את הרקמות הרך על ידי המדחק ואת מלקחיים חלק, לשמור על הניצב ולקדוח אחד 1.0 מ"מ חור קוטר לתוך פיר הירך במהירות של 1,500 rpm באמצעות מקדחה חשמלית (איור 3f). מיקום הקידוח הנכון הוא 8 מ"מ מתחת לקצה התחתון של trochanter גדול. לחץ לחיצה מהירה על הפצע כדי להפסיק את הדימום.
הערה: בקוטר הקידוח התקין ניתן למנוע שברים בניתוח. - תרגיל אחד 0.9 mm חור קוטר לתוך השוקה משוער 4 מ"מ מתחת לקצה של היתוך tibiofibular (איור 4a). בצע את הקידוח בזהירות כדי למנוע את הריסוק של השרירים או הגידים.
- השתמש בתפס מסוג יתוש ישר ליצירת מסלול תת-שרירי מחור השוקה ועד לחור הירך. מנהרת השרירים עוברת מתחת לגקינממיוס בקצה השוקה ומעל העכוזהשרירי, מתחת לשרירי השריר בסוף עצם הירך.
- השתמש אחד M 1.4 mm x 8 מילימטר בורג פלדה כדי לאבטח קצה אחד של צלחת הפלסטיק (עם חור בקוטר 1.0 מ"מ) בעצם הירך האבובת (איור 4b). השתמש אחד M 1.2 מ"מ x 6 מ"מ בורג פלדה כדי לאבטח קצה אחר של צלחת פלסטיק (עם חור בקוטר 0.9 מ"מ) בתוך השוקה (איור 4c). להבטיח את מפרק הברך ללא עיוות וארוס.
- לסגור את הפצע: תפר myofascia, עמוק fasciae, ורקמות תת עורית באמצעות 4-0 תפרים נספגים (איור 4 ד). סגרו את העור בעזרת תפרים פוליאמיד (איור 4f).
3. ניהול פוסט-פעיל
- החלת כאבים בדואר האלקטרוני באמצעות הזרקה תת עורית של Buprenorphine (0.03 mg/mL) ב 0.05 מ"ג/ק"ג. הוסף 5 מ"ג/mL Neomycin לתוך מי שתייה 5 ימים לאחר הניתוח.
- הכנס את תערובת כאבים (בופראורפין ו Carprofen) בהתאמה ב 0.05 mg/ק"ג ו 5 מ"ג/ק"ג תת-עורי פעמיים ביום לפחות 72 שעות לאחר הפעולה.
- בדוק אם האיבר האחוריות היה מעל בצקת במקרה של פציעה בכלי דם. וודא כי החולדות יכול ללכת כרגיל במקרה של פציעה בעצבים במהלך הניתוח.
4. בדיקה פוסט-אופרטיבית
- שימו לב לריפוי החתך הכירורגי ובדיקה גופנית של מפרק הברך כדי להעריך סימנים מוקדמים של זיהום בכל יום אחר. בדקו את מידת הנפיחות של הקרסול והמפרק במקרה של בצקת רציפה.
הערה: זיהום מוקדם הניתוח יכול לגרום לפגיעה בפצע, הרגליים נפיחות, ומתעכב הפצע ריפוי. - לבצע הדמיה רנטגן של האיבר הקודם כדי להבטיח כי באופן נכון להציב את הברגים ביום לאחר הראשון.
הערה: ניתוח סריקת מיקרו-CT הוא אפשרות חלופית נוספת להצגת המיקום המתאים ולכיוון בורגי הפלדה. - למדוד את טווח פסיבי של תנועה (ROM) כדי להעריך את התפתחות החוזה. לקחת מדידה משותפת ROM הברך בקבוצות זמן שונות, כמתואר בעבר20.
- בקיצור, המתת החסד את החולדות ואת העור הגפיים. הסר את אימובילייזר ולמדוד את זווית המפרק בברך באמצעות מדידת מכונות בשני torques (667 או 1,060 g/cm)23.
- חשב את ROM כתוצאה של החוזה הכולל, החוזה היוגני, והחוזה הארגניים בנפרד על בסיס יעדי החקירה24.
הערה: הגדר קבוצות זמן שונות (כלומר, 1, 2, 4, 8, 16, ו 32 שבועות) בהתאם ליעדי המחקר. מפרק הברך הצלעות (לא פעיל או מופעל ברמאות) יכול לשמש כפקד2.
- ניתוח היסטולוגית של קפסולות. הברך האחוריים
- . הכן את הרקמה המשותפת לנתח את רקמת הברך משותף לתקן את זה עם 4% פאראמפורמלדהיד. Decalcify ולהטביע אותו ב פרפין כפי שדווח בעבר25. חותכים את הסעיפים (5 μm) ברמת המיקונדילאר המדיאלי במישור המשונן.
הערה: בחר לבצע הערכה שונה להערכת כולל הוא, אלדהיד-fuchsin-מאסנה גולדנר (AFMG), Elastica – Masson, או אימונוהיסטוככימיה כתמים למחקר היסטולוגית בקפסולה משותף המבוסס על יעדי המחקר שלך15, . עשרים ושש - . בקפסולות הברך האחוריים לצלם את האזור האחורי של מפרק הברך. שימו לב להצהרה ושינויי הדבקה מסיבי בין מערכת הדיאפהיזיס-סינוביאום לבין מניסקוס6.
הערה: שינויים פתולוגיים של כמוסה משותפת נחשבים לגורם פתוגניים לחוזה משותף בברך. למדוד את אורך, את עובי, ואת האזורים הקופסית של הקפסולה האחורי כפי שתוארו בעבר על פי תוכן המחקר27.
- . הכן את הרקמה המשותפת לנתח את רקמת הברך משותף לתקן את זה עם 4% פאראמפורמלדהיד. Decalcify ולהטביע אותו ב פרפין כפי שדווח בעבר25. חותכים את הסעיפים (5 μm) ברמת המיקונדילאר המדיאלי במישור המשונן.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
הבחנו כי חולדות קיבלו ניתוח מינימלית פולשנית יכול לחזור לדיאטה הרגילה רק יום אחד באופן שוטף. בפרט, החתך הכירורגי מצולק ללא התפקות (איור 5a). הנפיחות של הקרסול המפרקים המפרק בתוך הגפיים הפעיל הגוף נעלם כמעט לחלוטין שני ימים הדו (איור 5b) בהשוואה לצד הקונאלצלעות (איור 5b). אף אחד מהסימנים לזיהום. מוקדם לא נמצא בחולדות חולדות יכולות לעמוד ולהתאמן באופן סדיר (איור 5d). הפצעים המנתחים החלימו כולו ביום השנים (איור 5).
ויזואלית, מפרק הברך מכווץ היה מתכווץ לאחר ארבעה שבועות של השתק, בעוד הניתוח מיני פולשנית לא היה השפעה גלויה על האיבר הצלעות (איור 6a). תמונת רנטגן מראה את המיקום הנכון של ברגים פלדה בעצם הירך או השוקה (איור 6b), למרות שזה לא הראה את המיקום של צלחת הפלסטיק. אנו גם המועסקים סורק מיקרו-CT ברזולוציה גבוהה כדי לדמות את האיבר התחתון מקיבוע. ניתוח השיקום התלת-ממדי הראה כי הברגים קדחו (איור 6c). מיקום קידוח הוא מקורב 8 מ"מ מתחת לקצה התחתון של ירך גדול בעצם הירך הקרוב ביותר, רק (משוער 4 מ"מ) מתחת לקצה של היתוך tibiofibular בבית המרוחק (איור 6c).
מדדנו שישה חולדות בסוף שתי פעמים (28 ימים ו 56 ימים), בהתאמה, כדי להשוות את החסרונות ROM ארגניים על מפרק הברך הקיבוע ואת הצד הרירי הצלעות לאחר כריתת השריר של השרירים הטרנסמולקולרית20. מפרק הברך הצלעות (לא פעיל) משמש כשליטה. לאחר 28 ימים של השתק, הממוצע מוגני של ROM השלוחה היה 29.4 ± 3.3 ° עבור מפרק הברך קיבוע, גבוה באופן משמעותי זה בשליטה (4.8 ± 2.8 °, P< 0.05). החסרונות הארגניים ב-ROM גדל במהלך השתק באופן התלוי בזמן, הפגינו על ידי המוני ארגניים הממוצע של 40.7 ± 4.3 ° עבור מפרק הברך קיבוע, גדול באופן משמעותי מזה בשליטה, 11.2 ± 3.8 ° ב 56 ימים של השתק (p < 0.05) (איור 7).
באמצעות Elastica-Masson-מכתים, ניתחנו את הקפסולה האחורי מעולה הברך המפרק בנקודות שלוש פעמים. ביום אחד השתק, לא נצפתה הדבקה במרחב המשותף בין הקפסולה משותפת מעולה, ועצם הירך בתוך המפרק או מפרק הברך הצדדי (איור 8a, d). עם זאת, הבחנו כי הופקד בשטח המשותף רקמת השומן והדבקה שפותחו בחלל המפרק לאחר 28 ימי השתק (איור 8e). הרקמות הסיבי אף החליפו באופן חלקי את ההצהרה הזו לאחר 56 ימים של השתק (איור 8f) בעוד סוג זה של הדבקה לא נצפתה בצד המקביל של הצלעות בנקודות זמן שונות (איור 8 א, ב, ג).
איור 1: איור גרפי של מבט לרוחב של מפרק הברך מקיבוע עם קיבעון פנימי ב 135 ° כיפוף. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: עיצוב צלחת פלסטיק פוליפרופילן לתוך קיבוע פנימי. (א-ב) צלחת פלסטיק מפוליפרופילן. היתה מתוך המזרק הקווים המנוקדים מייצגים את טווח הלוחית המשוער. לצלחת יש את הממדים הבאים: אורך, 25 מ"מ; רוחב, 10 מ"מ; עובי, 1 מ"מ. (ג) תצלום של התרגיל החשמלי המוחזק ביד. (ד) מקדחה עם 0.9 מ"מ וקוטר 1.0 מ"מ בכל קצה של הצלחת. המפרט של הבורג הוא 1.4 x 8 מ"מ ו 1.2 x 6 מ"מ בהתאמה. (ה) הצורה הסופית של קיבעון פנימי שנבנה מראש. (ו) כלים לכירורגיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: מאקרוגרפים של חשיפה כירורגית את עצם הירך התיכונה ואת השוקה באמצעות טכניקה מיני פולשנית. (א) קו שחור מעיד על חתך העור שבין האזור העליון המסומן בשטח מסומן לבין שרירי הזרוע (אזור המסומן נמוך יותר). הקווים המנוקדים מייצגים את טווח השרירים המשוער. (ב) החתך הכירורגי בין השרירים מומחש. . החתך רחוק מעצב הירך הקו השחור מייצג את כיוון העצב הגיד. (ג) חשיפת מסכת הירך על ידי הפרדה של פער השרירים עם הווסטוס האחר והקפיאת vertebralis המצוין. (ד-ה) החשיפה של השוקה מוצג בהקשר של fibularis הארוך. (ו) חור המקדחה בפיר הירך מומחש עם הווסטוס והvertebralis מצוין. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: השרשה של קיבעון פנימי. (א) החור שעשה בשוקה מומחש עם פיבולאס הארוך, והדיגיטלי כופף הסיבים הצביע. (b-c) צלחת פלסטיק נדפקה לתוך חור המקדחה מומחש caput vertebralis (ב) ו fibularis הארוך (ג). (ד-ה) . סגירת פצע בעזרת ויקרק תפר הקו המנוקד (e) מייצג את טווח לוח הפלסטיק המשוער. (f) השקפה כוללת של הניתוח המיני של החתך. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: התבוננות בריפוי החתך הכירורגי. (א) החתך הכירורגי מצולק יומיים שלאחר הניתוח. (b-c) הנפיחות של הקרסול ומפרקים המפרק באיבר הפוסט-כירורגי (ב) כמעט נעלמו לחלוטין יומיים לאחר הניתוח. ראשי חץ מצביעים. על מפרקי הקרסול (ד) עכברוש יכול לעמוד כרגיל. (e-f) הפצע נרפא לחלוטין. לאחר 12 ימים חיצים שחורים מצביעים. על חתך הריפוי הכירורגי אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: הערכת שיתופי הברך. (א) הדימוי המקסקופי ממחיש כיווץ של הברך השמאלית לאחר ארבעה שבועות של השתק. (ב) תמונת רנטגן כוללת המציגה את מיקום הברגים. (ג) ניתוח טומוגרפיה ממוחשבת של מפרק הברך ללא קיבוע. החצים הלבנים מייצגים את הברגים הקבועים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7: ניתוח של גרגני מפרקים בטווח תנועה משותף (ROM). נתונים מוצגים כממוצע ± SEM (n = 6 לכל קבוצה). החסרונות הארגניים בסיומת ROM של מפרקי הברך הללו גבוהים באופן משמעותי מזו של הצד הלא-מתאים, בצד שאינו פעיל (משמש כקבוצת בקרה). הגבלה ב-ROM מייצג השתק משותף המושרה גמישות בברך טיפוסית על חוזה. ניתוח סטטיסטי: שוויון השונויות בוצע באמצעות הבדיקה של לוינסון, ROM הבדלים בין הקבוצות הצלעות והתנועה לקיבוע הושוו בנקודה שתי פעמים (28 ו 56 ימים) על ידי שני זנבות מבחן t של סטודנט. הבדלי המובהקות נקבעו על-ידי *P < 0.05 מהפקד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 8: שינויים היסטלוגיים בקפסולה מפרק הברך האחורי העליון שנותחו על ידי Elastica-Masson-מכתים בנקודות זמן שונות. הדמויות הייצוגיות של הקפסולה האחורי העליון משותף במפרק הברך משותפת (לא פעיל, לוחות העליון), ואת מפרק הברך מוסת (פעיל, נמוך פאנלים) ביום 1, 28, ו 56 במהלך השתק משותף. לאחר יום של השתק, סיננובינום היה עבה, והדבקה לא נצפתה במרחב המשותף בין הקפסולה משותפת מעולה, ועצם הירך (המצוינת על ידי כוכביות בשורה שמאלית). לאחר 28 ימים של השתק, הייתה רקמת השומן שהופקדה במרחב המשותף והדבקה התפתחה בין הקפסולה המשותפת לבין כמוסה משותפת מעולה לעצם הירך (המצוינת בראש חץ). בימים 56 של השתק, הפיקדונות עדיין היו קיימים, והיתה רקמת סיבי הופיע יותר ויותר (המצוין על ידי החץ). הגבול השחור בפינה השמאלית התחתונה מייצג את התמונה המוגדל של המרחב המשותף בין הקפסולה המשותפת המעולה לעצם הירך. F: עצם הירך; T: השוקה; מ: מניסקוס, הצופר האחורי; JS: מקום משותף. סרגל קנה מידה = 50 μm. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מחקר זה נועד להבהיר צעד אחר צעד בברך משותפת שיטת השתק באמצעות טכניקה מיני פולשנית המאפשר שיקום מהיר של הניתוח בבעלי חיים לאחר הניתוחים. מקובל, שריר הפער הגישה ההפרדה נחשבת לטכניקה מינימלית פולשנית בכירורגיה אורתופדית. כצפוי, מצאנו כי חולדות יכול לחזור לתזונה נורמלית ופעילויות רק יום אחד באופן שגרתי, אשר היה עקבי עם המחקר הקודם. כמו-כן, לא אירעה פגיעה בעורק או בגוף העצב לאחר הניתוח, הוכחה כי הפרדה בין השריר לפער השרירים הבטיחה שיטת חשיפה לעצם נאותה ובטוחה. למרות שתופעות הניתוח הפולשנית עלולות להצטמצם באמצעות גבס, האפשרות להתרחשות בצקת בגפיים האחוריות עלולה להשפיע על המשכיות התנועה. במחקר זה, הקרסול או הנפיחות הבוהן נגרמת על ידי הליכים כירורגיים נעלמו לחלוטין לאחר יומיים הפוסט. תוצאות אלה מדגישות מודל משותף אמין ויציב שנוצר על ידי טכניקה מיני פולשנית מיושר עם עיקרון של התאוששות מהירה. מבחינה קלינית, כיפוף החוזה הנגרם על ידי השתק קרוב יותר למסלול שאינו דלקתי6. בצקת יכולה להוביל לשחרור מגשרים דלקתיים4. לכן, שימוש ביציקות גבס לחוזה משותף מושרה אינו יכול באמת להיות מזיק. במהלך המחקר הנוכחי, שני חתכים קטנים נפרדים (מתוך 1-1.5 ס מ) בוצעו על הירך ועל הדפנות, בהתאמה. אורכי החתך היו דומים לגודל של החתך הנדרש עבור קידוח K-תיל. לכן, האפקט המצומצם פולשנית של שיטה זו הוא יותר תורם להפחתת טראומה זו של קיבעון חיצוני. חוץ מזה, משפט קודם מבוקר אקראי הפגינו מתאם אפשרי בין היישום של קיבעון חיצוני (percutaneously) ואת הסיכון המוגבר של זיהום באיבר16. בהתחשב בעובדה שאין לעכברושים סימן מוקדם במחקר, הנחנו שטכניקת הפרדת השרירים היא המפתח למודל זה, משום שהוא יכול להפחית את הדימום והחיתוך המיותר. כמו כן, הfixator הפנימי נחתך ממזרק, זה עלות נמוכה והכי חשוב, לא רעילים לבעלי חיים. למרות הן גישות כירורגית לרוחב והמדיאלי יכול להקים מודל חולדה יעילה של גמישות בברך על חוזה28, זו טכניקה קטנה פולשנית, עם זאת, ניתן ליישם רק באמצעות גישה לרוחב ולא באמצעות המדיאלי גישה.
למיטב ידיעתנו, מיקום קידוח הברגים המדויק בעצם הירך האבובית או המיקום המרוחק אינו מובן במלואו. בחירה לקדוח חור בחלק האמצעי של השוקה עלול להשפיע על אספקת הדם בשוקה. התוצאות שהתקבלו מניתוח מיקרו-CT הראו כי מיקום הקידוח הנכון משוער 8 מ"מ מתחת לקצה התחתון של ירך גדול ומשוער 4 מ"מ מתחת לקצה של היתוך tibiofibular. מיקום הקידוח הנכון יכול לעזור להימנע מהשפעות על המרכיב המשותף או אספקת הדם. עם זאת, השרשה של הקיבעון הפנימי דרך דרך תת עורית או שרירית הוא עדיין שנוי במחלוקת. מעניין, ביצוע טכניקת הפרדה של פער השרירים הוא נוח להצבת ההשתלה דרך ערוץ תת-שרירי במידה מסוימת.
התוצאות של מדידה זווית משותפת היו עקביים בניתוח היסטולוגית, הפגינו כי חוזה משותף בברך המושרה בהצלחה הגפיים המחונכים. ממוצע החסרונות הממוצע של ROM ההרחבה היה 29.4 ± 3.3 °, 40.7 ± 4.3 ° על מפרק הברך הקיבוע בסוף 28 ימים ו-56 ימים של השתק, בהתאמה, אשר היו גבוהים באופן משמעותי בשליטה (P < 0.05). מצאנו גם כי הדבקה טיפוסית פיתחה בין בחלל המשותף בין הקפסולה משותפת מעולה של פוטינוו ואת עצם הירך במפרק הברך בצד השני (איור 8e, f), אשר מציין כי באמצעות טכניקה מיני פולשנית יהיה לא יפריעו להתרחשות החוזה המשותף. יחד, המחקר מציין כי מודל זה פולשנית מייצרת תוצאות יציבות והוא יעיל בגרימת כיפוף משותף של החוזה.
זה מודל פולשני מיני עדיין יש כמה מגבלות. ראשית, בורג בצד השוקה באופן בלתי נמנע להרגיז את הגידים הסמוכים, כולל fibularis הארוך. שנית, קידוח לעצם קליפת הגולגולת. עלול לגרום לשברים שלישית, עדיין יש סיכוי. לכשל בקיבעון אנו מאמינים כי השימוש 3D בנוי סדים מותאמת אישית היא אפשרות אפשרית לבניית מודל לא פולשני בברך משותפת המודל בעתיד29.
לסיכום, המחקר הנוכחי מתאר מיני פולשנית הברך מודל חוזה משותף המבוסס על שילוב של הפרדה פער השריר מודוס ואת שיטת החתך המיני. בהינתן כי תיקונים כירורגיים פנימיים יכולים לייצר מודל מקובל היטב של חוזה משותף, טכניקה זו מיני פולשנית עשוי להיות שימושי במחקר של כיפוף ברכיים המושרה על חוזה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
. למחברים אין מה לגלות
Acknowledgments
עבודה זו היתה נתמכת על ידי מענקים של הארגון הלאומי למדעי הטבע של סין (No. 81772368), קרן המדע הטבעי של פרובינצית גואנג-דונג (No. 2017A030313496), ו-גואנג-דונג מחוזי מדע תוכנית טכנולוגיה פרוייקט (No. 2016A020215225; No 2017B090912007). המחברים מודים לד ר פיי ג'אנג, md מהמחלקה לכירורגיה אורתופדיים, בית החולים המזוהה השמיני של אוניברסיטת סון יאט-סן על הסיוע הטכני שלו במהלך השינוי.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Anerdian | Shanghai Likang Ltd. | 310173 | antibacterial |
| Buprenorphine | Shanghai Shyndec Pharmaceutical Ltd. | / | analgesia |
| Carprofen | MCE | HY-B1227 | analgesia |
| Cross screwdriver | STANLEY | PH0*125mm | tighten the screws |
| Electric drill | WEGO | 185 | drill hole(with stainless steel drill 0.9mm;1.0mm) |
| Microsurgical instruments | RWD | / | Orthopaedic surgical instruments for animals |
| Neomycin | Sigma | N6386 | antibacterial |
| Sodium pentobarbital | Sigma | P3761 | anaesthetize |
| Stainless Steel screws | WEGO | m1.4*8; m1.2*6 | screw(part of internal fixation) |
| Syringe | WEGO | 3151474 | use for plastic plate(part of internal fixation) |
| μ-CT | ALOKA | Latheta LCT-200 | in vivo CT scan |
References
- Akeson, W. H., Amiel, D., Woo, S. L. Immobility effects on synovial joints the pathomechanics of joint contracture. Biorheology. 17 (1-2), 95-110 (1980).
- Trudel, G., Uhthoff, H. K., Brown, M. Extent and direction of joint motion limitation after prolonged immobility: an experimental study in the rat. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 80 (12), 1542-1547 (1999).
- Arsoy, D., et al. Joint contracture is reduced by intra-articular implantation of rosiglitazone-loaded hydrogels in a rabbit model of arthrofibrosis. Journal of Orthopaedic Research. , (2018).
- Glaeser, J. D., et al. Anti-Inflammatory Peptide Attenuates Edema and Promotes BMP-2-Induced Bone Formation in Spine Fusion. Tissue Engineering. Part A. , (2018).
- Fergusson, D., Hutton, B., Drodge, A. The epidemiology of major joint contractures: a systematic review of the literature. Clinical Orthopaedics and Related Research. 456, 22-29 (2007).
- Wong, K., Trudel, G., Laneuville, O. Noninflammatory Joint Contractures Arising from Immobility: Animal Models to Future Treatments. BioMed Research International. 2015, 848290 (2015).
- Clavet, H., Hebert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit. CMAJ : Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).
- Dehail, P., et al. Joint contractures and acquired deforming hypertonia in older people: Which determinants? Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. , (2018).
- Watanabe, M., Kojima, S., Hoso, M. Effect of low-intensity pulsed ultrasound therapy on a rat knee joint contracture model. Journal of Physical Therapy Science. 29 (9), 1567-1572 (2017).
- Goto, K., et al. Development and progression of immobilization-induced skin fibrosis through overexpression of transforming growth factor-ss1 and hypoxic conditions in a rat knee joint contracture model. Connective Tissue Research. 58 (6), 586-596 (2017).
- Sasabe, R., et al. Effects of joint immobilization on changes in myofibroblasts and collagen in the rat knee contracture model. Journal of Orthopaedic Research. 35 (9), 1998-2006 (2017).
- Sakakima, H., Yoshida, Y., Sakae, K., Morimoto, N. Different frequency treadmill running in immobilization-induced muscle atrophy and ankle joint contracture of rats. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 14 (3), 186-192 (2004).
- Nagai, M., et al. Contributions of biarticular myogenic components to the limitation of the range of motion after immobilization of rat knee joint. BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 224 (2014).
- Matsuzaki, T., Yoshida, S., Kojima, S., Watanabe, M., Hoso, M. Influence of ROM Exercise on the Joint Components during Immobilization. Journal of Physical Therapy Science. 25 (12), 1547-1551 (2013).
- Kaneguchi, A., Ozawa, J., Kawamata, S., Yamaoka, K. Development of arthrogenic joint contracture as a result of pathological changes in remobilized rat knees. Journal of Orthopaedic Research. 35 (7), 1414-1423 (2017).
- Hargreaves, D. G., Drew, S. J., Eckersley, R. Kirschner wire pin tract infection rates: a randomized controlled trial between percutaneous and buried wires. Journal of Hand Surgery. 29 (4), 374-376 (2004).
- Trudel, G. Differentiating the myogenic and arthrogenic components of joint contractures. An experimental study on the rat knee joint. International Journal of Rehabilitation Research. 20 (4), 397-404 (1997).
- Evans, E. B., Eggers, G. W. N., Butler, J. K., Blumel, J. Experimental Immobilization and Remobilization of Rat Knee Joints. Journal of Bone and Joint Surgery. 42 (5), 737-758 (1960).
- Hagiwara, Y., et al. Expression patterns of collagen types I and III in the capsule of a rat knee contracture model. Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 315-321 (2010).
- Trudel, G., Uhthoff, H. K. Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).
- Hagiwara, Y., et al. Increased elasticity of capsule after immobilization in a rat knee experimental model assessed by scanning acoustic microscopy. Upsala Journal of Medical Sciences. 111 (3), 303-313 (2006).
- Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, C. J. Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats. Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).
- Trudel, G., O'Neill, P. A., Goudreau, L. A. A mechanical arthrometer to measure knee joint contracture in rats. IEEE Transactions On Rehabilitation Engineering. 8 (1), 149-155 (2000).
- Campbell, T. M., et al. Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat. Journal of Visualized Experiments. (141), (2018).
- Moriyama, H., et al. Alteration of knee joint connective tissues during contracture formation in spastic rats after an experimentally induced spinal cord injury. Connective Tissue Research. 48 (4), 180-187 (2007).
- Onoda, Y., et al. Joint haemorrhage partly accelerated immobilization-induced synovial adhesions and capsular shortening in rats. Knee Surgery, Sports Traumatology, & Arthroscopy. 22 (11), 2874-2883 (2014).
- Trudel, G., Jabi, M., Uhthoff, H. K. Localized and adaptive synoviocyte proliferation characteristics in rat knee joint contractures secondary to immobility. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (9), 1350-1356 (2003).
- Jiang, S., et al. Endoplasmic reticulum stress-dependent ROS production mediates synovial myofibroblastic differentiation in the immobilization-induced rat knee joint contracture model. Experimental Cell Research. 369 (2), 325-334 (2018).
- Pithioux, M., et al. An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur. Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).
