Yöntem makalesi

Fare kaburga Rezeksiyonu için Cerrahi Prosedür: Büyük Ölçekli Uzun Kemik Onarım İçin Bir Model

DOI:

10.3791/52375

⸱

21 Ocak 2015

 ,  ,  ,  , 
1Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research, Keck School of Medicine, University of Southern California

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu prosedürün genel amacı, bir farenin kaburgasından alınan kemiğin bir kısmını başarılı bir şekilde rezeke etmektir. Prosedür, büyük ölçekli uzun kemik onarımını incelemek için bir model olarak geliştirilmiştir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol fare kaburga kullanan büyük ölçekli kemik onarımı için yeni bir model için araştırmacılar tanıttı. , çevredeki interkostal kaslar istenen kaburga açığa göğüs vücut duvarı açılış pnömotoraks neden olmadan kaburga istenilen bölümünü eksize ve kesi kapatılması, ameliyat için hayvan hazırlanması: prosedürü takip ayrıntıları. Apendiküler iskelet kemikleri ile karşılaştırıldığında, kaburga son derece erişilebilir. Komşu kirişleri doğal şekilde sabitlenmesini temin Ek olarak, herhangi bir dahili veya harici bir fiksatör gereklidir. cerrahi, piyasada mevcut kaynakları kullanır öğrenmek için basit ve hayvan tarafından iyi tolere edilir. işlem ile veya çevresindeki periost çıkarmadan gerçekleştirilir ve bu nedenle onarım Perioste- katkısı değerlendirilebilir. 2 ay - Sonuçlar periost kalınırsa, sağlam onarımı 1 oluştuğunu göstermektedir. Yapacaklarımız Bu protokol kullanımının bekliyoruzkaburga onarım içine araştırmaları teşvik ve bulgular vücudun etrafında diğer yerlerde kemik onarımı teşvik için yeni yollar geliştirilmesini kolaylaştıracak olacak.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Iskelet yaralanma, kronik osteoartrit zayıflatıcı ve rekonstrüktif cerrahi ile ilgili ciddi sorunlar, ekonomik verimliliği, aile refahı ve yaşam kalitesini etkileyebilir. Küçük molalar ve lezyonlar oldukça iyi iyileşmek mümkün olmakla birlikte, insanlar yapısını ve fonksiyonunu geri rekonstrüktif prosedürleri güvenmek gerekir, bu nedenle büyük kusurları tamir ve yeteneğine sahip değildir. İmar allojeneik veya Heterojenik greft, morcellized kemik, implante iskeleleri, ya da distraksiyon osteogenezisi içerebilir. Ne yazık ki, sadece bu tedaviler ancak tamir kemiğin orijinal gücü nadiren ulaşılır ile ilişkili inatçı morbidite faktörler vardır. Böylece, yeni klinik yaklaşımlara ihtiyaç vardır.

Segmental kusurları tedavi etmek için yenilikçi yöntemler geliştirmek Tek yönlü büyük ölçekli onarım doğal olarak oluştuğu durumları incelemektir. Memeliler th sınırlı olarak kabul edilir ise Amfibi ünlü, iskelet elemanları yeniden olabiliryeteneğidir. Ancak, 20. yüzyılın başlarında bu yana, insan kaburga rejenerasyon birkaç rapor insanlar öylesine 1-4 sınırlı değildir düşündürmektedir yayınlanmıştır. Şu anda bu olay iyi çene, yüz ve kulak rekonstrüksiyonu için kaburga malzeme kullanımı, plastik cerrahlar tarafından bilinir, ama daha geniş 5 takdir edilmez. Daha ayrıntılı olarak bu onarım incelemek için, biz fareyi kullanarak bir cerrahi modeli geliştirdik. Bu protokolü kullanarak, araştırmacılar ilgili doğuştan faktörleri belirlemek ve diğer yerlerde iskelet şifa kolaylaştırmak için bu bilgileri kullanabilirsiniz.

Iskelet onarım çalışmaları için bir model olarak kaburga kullanmanın birçok avantajı vardır. (Femur 6,7 rezeksiyonu kıyasla) İlk olarak, çevreleyen kaburgalar doğal fiksatör sağlar. Bu iç ve dış fiksatör morbidite riskini azaltır ve cerrahi prosedürü kolaylaştırır. Göğüs wa İkincisi, ince kas tabakalarıkolay erişim ve kalvaryal rezeksiyon- 8 kolaylık tahlil karşılaştırılabilir hale mükemmel bir görüş sağlamak ll. Üçüncüsü, intramembranöz kemikleşme, endokondral kemikleşme ile kaburga formu oluşması ve merkezi bir diafiz iki ucunda bulunan büyüme plaklarının de uzatma yoluyla boyu büyüdükçe kafataslarından aksine. Bu nedenle, kaburga tamir apendiküler iskeletin uzun kemiklerin onarımı daha karşılaştırılabilir olabilir. Ayrıca, femur göre, kaburga periost kalındır ve daha kolay bir şekilde manipüle edilebilir olduğunu bulmuşlardır. Böylece, periost okuyan veya hücre tedavileri, farmakolojik ajanlar test ve / veya doku iskelelerinin amacıyla kemik onarımı tahlil etmek isteyen araştırmacılar, bu cerrahi modeli yararlı bulabilirsiniz. Özet olarak, bu yiv rezeksiyon modeli yaygın olarak kullanılan bu tür bir model halen var olduğu memelilerde doğal büyük ölçekli kemik onarım çalışma içinde bir ortam sağlar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

NOT: Tüm işlemler Southern California Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmış bir hayvan protokolüne uygun bulunmaktadır.

Cerrahi için 1. Hazırlık

  1. Gerekli cerrahi aletleri ve malzemeleri yerleştirin (1 öğe sterilize - Malzeme listesinde 18) ve bir mikroskop ve bir başlık ya da bir aşağı doğru masaya bir fiber optik trans-aydınlatıcı düzenlemek.
  2. Anestezi ikna etmek için% 4 izofluran ile bir indüksiyon odasında (3 aylık - - 30 gr, 1 20) cinsel olgun fare yerleştirin.
  3. Bir pençe ve / veya kuyruk tutam testi ile anestezi onaylayın.
  4. Ameliyat sırasında göz kuruluğu önlemek için farenin gözlerine merhem sürün.
  5. Mikroskop sahneye fareyi hareket ettirin. Bakım hortum burun konisi içine fare koyun ve yanal yerleştirin. Vücut ısısını korumak amacıyla bir hayvana bitişik ısıtıcı bir torba sağlar.
    DEĞİLE:. Fare Pozisyon kişisel tercihi ve / veya cerrahın ellilik bağlıdır, sol veya sağ ya da yan gayet iyi.
  6. Bakım için% 3, ve solunum hızı izle - 2 izofluran ayarlayın.
  7. Bir 25 G iğne ile ameliyat sonrası ağrı için buprenorfın (0.05mg / kg) deri altından (bacağın lateral yan) enjekte edilir. bacak normal bir tepki olduğu seğirme olabilir.

2. Açılış Kesi

  1. Palpasyonla istenen kaburga Algılama ve tıraş ile saç alanını temizleyin.
    NOT: kaburga 1-7 akciğerlere yakın ve 11-13 oldukça kısa olduğundan kaburga 8-10 tavsiye edilir. Kaburga Sayma 1 numara olarak en rostral kaburga ile başlamalıdır.
  2. (3x genellikle hayvan kullanım protokolleri tarafından tavsiye edilir), povidon-iyot ve izopropanol (% 70) sürüntü alternatif alanı hazırlayın.
  3. Doğrudan yukarıda, deri yoluyla 2 cm kesi kesin ve orta ölçekli mikrocerrahi makas ile istenilen kaburga paralel. INCISaltta yatan kas ve yağ katmanları aracılığıyla e.
  4. Kesi boyutu en aza indirirken, cerrahi alan ortaya çıkarmak için bir sarıcıya 3 katmanları (deri, kas, yağ) yerleştirin.

3. kaburga eksize

  1. Bir 5,0 mm neşter ile kaburga istenilen bölümünü örten interkostal kaslar kesti. Kaburga gibi son derece kavisli olmadığı bu gibi chondrocostal eklem pozisyon 5 mm proksimal etrafında bu kesi olduğunu. Dikkatle ince uçlu forseps ile kemik kas ayrı.
  2. Hayvanda periost koruyarak bir reseksiyona oluşturmak için, bir 5.0 mm bir bisturi ile şeridin uzunluğu boyunca, periost kesilmiştir. Dikkatle ince uçlu forseps ile yanal altta yatan kemik periost ayrı. Periost çok hassas ve bir jelatinimsi kıvama sahip olduğu, dikkatli devam.
  3. Sonraki ince mikro-makas ile bir ucunda kemik yoluyla bir kesitini yapmak. Gerekirse, ile rezeksiyon ölçmekmikroskop veya cetvel türü göstergesi bir reticle. Sonra dikkatlice periost dışarı kemik kaldırın ve diğer ucunu kesti.
    NOT: Dikkatli devam edin. Bu plevral membran gözyaşı ve bir pnömotoraks neden aşağıda kaburga eksize olmadan yukarı çekerek gibi en hassas adımdır. Plevra zarı yırtılmış ise göğüs boşluğunun iç görünür hale gelecektir bu kolaylıkla belli olacak.
  4. Kanamayı durdurmak için 5 sn - kanama kemik kesme sonucu oluşursa, 4 için pamuk uçlu çubuk ile kesik sonunda basınç uygulayın.
    NOT: Nadiren kanama devam ettiğini, bunu durdurmak ve hayvana kurtarma tehlikeye gibi önemli kan kaybı euthanize gerekli olabilir (sıvı replasmanı olmadan, güvenle kaybolabilir maksimum kan hacmi, toplam kan hacminin% 10 ya da 7,7 -.) 200 ul 9 - 8 ul / g, 25 g bir fare için, bu yaklaşık 180 ile eşdeğerdir.
  5. Hemen içine kaldırıldı kaburga yerleştirinGelecekteki analiz için% 4 PFA.
    NOT: kemik ve periost hem rezeksiyonu yapılacak ise, periost kesi ve ayrılık (adım 3.2) ihmal. Periost çok sıkı plevral zara bağlı olduğundan yırtılmasını önlemek için forseps ile uzak plevral membran kaburga alay, dikkatli devam.

4. kesi Kapanış

  1. 9-0 sütür (2 sütür genellikle yeterlidir) ile kalan periost kovanın üstünden interkostal kasları sütür. Cerrahi konumu göstergeleri olarak hareket etmek, doğrudan kaburga kesim uçları yukarıda sütür yerleştirin.
  2. Ekartörünü çıkarın. (- 4 sütür genellikle yeterli 3) 9-0 sütür ile örten kas ve yağ sütür. Kas ve / veya yağ, özellikle kalın tabakalar farelerde, her biri ayrı ayrı bir tabaka dikiş (örneğin, kas tabaka için dikiş 1 tabakasının yağ tabakası için dikiş 1 kat).
  3. Kapat(- 5 sütür genellikle yeterlidir 4) 7-0 dikiş ile cilt.
  4. Büyük forseps ile birlikte kenarları kısma, dikiş yapıştırıcı ile kesi sabitleyin.
  5. Yavaş yavaş ilk birkaç dakika için% 1 ayarlayarak kapalı izofluran fare vazgeçirmek ve sonra kapatın.
  6. Bir ısı lambası altında fare yerleştirin ve bilinç, 5 sağlanıncaya kadar bırakın - 10 dakika. Bilinç kazanmış sonra ve iyileşme dönemi boyunca, fare taşımak ve normal ambulate ve sıkıntı emaresi göstermelidir.

5. Kurtarma ve Analiz

  1. 0.5 mg bir oral jelatin formunda, buprenorfinin uygulama da dahil olmak üzere ameliyat sonrası ağrı idaresi sağlamak / 48 saat süre ile, her 12 saat kg. Oral uygulama göğüs bölgesinde ağrıya neden olabilir hayvan frenleyici gerektirmez.
  2. Iyileşme döneminde yiyecek ve su ücretsiz erişim ile bir kafes içinde fare koruyun. Kesik kuruduktan sonra, kadın hayvanlar erkek ise birlikte muhafaza edilebilirs mücadele önlemek için izole kalmalıdır.
  3. Iyileşme döneminden sonra, ötenazi onaylanmış prosedürü uygulayın. Tespit ve analiz için göğüs kafesini çıkarın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvanlar genellikle kesi iyi iyileşir, bu prosedürün hızla kurtarmak, ve hayvanlar normal davranış sergilerler. Prosedür piyasada mevcut kaynakları kullanır ve uygulama sonrasında, 1 saat altında tamamlanabilir. Deneysel verileri oluşturmak için bu prosedürü kullanmadan önce, herhangi bir büyük kemik parçaları rezeksiyon bölgesi içinde kalabilir olmadığını belirlemek için günlük 0 zaman noktasında rezeksiyon analiz etmek önemlidir. Bu genellikle özel radyasyon güvenlik onayları gerektirir rağmen düzgün prosedürü değerl...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Önce bu protokolü öğrenirken, nerede zor olabilir başlangıç ​​kesi yerini belirlerken. Ancak, ötenazi fareler üzerinde uygulama cerrah ilk kesi yerleştirin ve rezeke istenen kaburga maruz nerede öğrenmenize yardımcı olur. Kadavra üzerinde çalışmak aynı zamanda veya periost olmadan kaburga kısmını kaldırmak için gerekli ince motor becerilerini geliştirir. Ayrıca, bu prosedüre yeni biri ince araçlar ve ince sütür manipüle zor bulabilir. Off bağlama sırasında, aşırı sütür çekerek dokuları gözyaşı. Böylece, kadavra üzerinde...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mariani laboratuvarı üyelerine el yazmasını eleştirel bir şekilde okudukları için teşekkür ederiz. Finansman kaynaklarımız şunlardı: Baxter Medical Scholar Araştırma Bursu (MKS'ye), USC lisans bursları ve Provost, Dean Joan M. Schaeffer ve Rose Hills Bursları (MKS'ye). Ayrıca Pasadena City College (TTT'ye) aracılığıyla bir CIRM BRIDGES bursunu da kabul ediyoruz. ve James H. Zumberge Araştırma ve İnovasyon Fonu, USC Rejeneratif Tıp Girişimi ve R21AR064462 Numaralı Ödül (FVM'ye) altında NIAMS NIH.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Orta boy mikro diseksiyon makası (Vannas-Tü bingen Yaylı Makas 5 mm)İnce Bilim Aletleri15003-08
İnce mikro diseksiyon makası (Vannas Yaylı Makas - 2mm Kesici Kenar)İnce Bilim Aletleri15000-04kavisli uç faydalıdır
Mikro neşter 5.0 mmGüzel Bilim Aletleri10315-12diğer ince neşterler ikame edilebilir
Dumont 55 forsepsGüzel Bilim Aletleri11295-51
Ekartör Güzel Bilim Araçları17004-05ayarlanabilirlik uygundur
Mikro iğne tutucularGüzel Bilim Araçları12060-01
9.0 naylon sütürler (Ethilon), konik nokta en iyisiEthicon2819G veya benzerikonik nokta en iyisidir ancak ters kesme de iyidir
7.0 prolen sütürler (Prolene)Ethicon8700H veya benzeri6-0 da kullanılabilir, iğne noktası değişebilir
Büyük forseps (Adson Forseps)Güzel Bilim Araçları11006-12diğer markalar iyidir
Kayganlaştırıcı Göz Merhemi (Akwa Gözyaşları)Akorn17478-062-35
Sütür tutkalı (GLUture Topikal Doku Yapıştırıcısı)Abbot32046-01mükemmel çalışma süresine sahiptir
Tıraş makinesiWahl9918-6171 veya benzeri
Kelepçe lambasıZoo MedLF-5
Kızılötesi Ampul, 75WZoo MedRS-75
RC2 Kemirgen Anestezi SistemiVetEquip 922100
IsoFlo (Isoflurane)Abbot05260-05
Buprenorfin (Buprenex)Reckitt Benckiser12496-0757-1
BetadinePurdue Frederick67618015017
Aromalı Jelatin, ahududuJell-OB000E1FYL0'jigglers' kıvamına gelene kadar sert bir şekilde yapılmıştır

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 14 (8), 772-776 (2005).
  2. Munro, I. R., Guyuron, B. Split-rib cranioplasty. Ann Plast Surg. 7 (5), 341-346 (1981).
  3. Taggard, D. A., Menezes, A. H. Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery. 34 (3), 149-155 (2001).
  4. Head, J. R. Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery. Archives of Surgery. 14 (6), 1215-1221 (1927).
  5. Kawanabe, Y., Nagata, S. A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems. Plastic and reconstructive surgery. 117 (6), 2011-2018 (2006).
  6. Cheung, K. M., et al. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21 (4), 685-690 (2003).
  7. Matthys, R., Perren, S. M. Internal fixator for use in the mouse. Injury. 40, Suppl 4. S103-S109 (2009).
  8. Cooper, G. M., et al. Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect. Plastic and reconstructive surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).
  9. Ask the Vet. JAX NOTES. 499, Available from: http://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/499c.html (2005).
  10. Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. Use of oral buprenorphine ('buprenorphine jello') for postoperative analgesia in rats--a clinical trial. Laboratory animals. 33 (2), 169-174 (1999).
  11. Rigueur, D., Lyons, K. M. Whole-mount skeletal staining. Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).
  12. Evans, D. J. Contribution of somitic cells to the avian ribs. Developmental biology. 256 (1), 114-126 (2003).
  13. Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130 (17), 4123-4133 (2003).
  14. Lu, C., et al. Cellular basis for age-related changes in fracture repair. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23 (6), 1300-1307 (2005).
  15. Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. Bioluminescent imaging in bone. Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).
  16. Pelled, G., Gazit, D. Imaging using osteocalcin-luciferase. Journal of musculoskeletal. 4 (4), 362-363 (2004).
  17. Elefteriou, F., Yang, X. Genetic mouse models for bone studies--strengths and limitations. Bone. 49 (6), 1242-1254 (2011).
  18. Srour, M. K., et al. Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse. J. Bone Miner. , (2014).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fare Kaburga RezeksiyonuKemik Onar m ModeliPeriost KorunumuKaburga Eksizyonuskelet Onar mnterkostal KasTorasik CerrahiKemik RejenerasyonuHistolojik Analiz

İlgili makaleler