Bu protokol, farelerde normal ve kusurlu kemik iyileşmesini analiz etmek için kullanılabilen, femur osteotomilerinin standardize edilmesi için intramedüller kilitleme çivisi kullanan bir osteosentez tekniğini tanımlar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Femur Osteotomiler standardize Sabitleme için bir intramedüller Kilitleme Nail Fare Normal ve Arızalı Kemik Şifa Analiz
Bu makalede
Özet
Özet
Kemik iyileşmesi modelleri klinik kırık tedavisi için yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesine önem taşımaktadır. Bundan başka, fare modelleri, travma araştırmalarında kullanılan daha yaygın hale gelmektedir. Onlar kemik iyileşmesi çok farklılaşmış sürecin arkasındaki moleküler mekanizmaların analizi için mutant ve antikorların çok sayıda sunuyoruz. biyomekanik ortamı kontrol etmek için, standart ve iyi karakterize osteosentez teknikleri farelerde zorunludur. Burada, farelerde açık femur osteotomileri stabilize tasarım ve intramedüller çivi kullanımı ile ilgili rapor. Tıbbi kalite paslanmaz çelikten yapılmış çivi, yüksek eksenel ve dönme sertliği sağlar. ayrıca implant tanımlanan, sürekli osteotomi boşluğu yaratılması 0.00 mm 2.00 mm boyutları verir. 0.00 mm ve 0.25 mm boşluk boyutları ile femur osteotomi tırnak stabilizasyonu kilitleme intramedüller enkondral ve intramembranöz ossificat yoluyla yeterli kemik iyileşmesi sonucuiyon. atrofik olmayan birliğe 2.00 mm'lik sonuçlarının bir boşluk boyutu ile femur osteotomi istikrar. Bu durumda, kemik iliği kilitleme tırnağı iyileşmesi ve olmayan iyileşme modellerinde kullanılabilir. Açık olan diğer kemik iyileşmesi modelleri ile karşılaştırıldığında tırnak kullanımının bir başka avantajı yeterince kemik bütünleşme sürecini incelemek için kemik yerine kullanılan ve iskeleler düzeltmek için imkanı vardır. intramedüller çivi kullanımı bir dezavantajı kapalı modellere kıyasla tüm açık prosedürlere doğasında daha invazif cerrahi işlemdir. Bir başka dezavantaj, ekstra-medular sabitleme işlemleri ile karşılaştırıldığında tüm intramedüller sabitleyici özgü intramedüler kavite bazı hasar indüksiyonu, olabilir.
Giriş
Kemik iyileşmesi biyolojisi, hücre ve küremsi kültürleri kullanılarak, in vitro incelenmiştir olabilir, ama aynı zamanda, hayvan çalışmaları kullanılarak yaklaşımları in vivo gerektirir. Büyük hayvan deneyleri hala klinik öncesi test önemli bir rol oynasa da, ürün veya hipotezlerin erken evre testi son 10 yıl içinde değişti ve günümüzde genellikle küçük hayvan modellerinde 1 yapılır. Bu anahtar, çeşitli nedenlerle uygulandı. Üretimi ve fareler ve sıçanlar bakımı daha ucuz domuz, koyun ile karşılaştırılmaktadır. Buna ek olarak, küçük hayvanlar kronik deneyler büyük serilerin performansını kolaylaştırmak her ikisi de kısa üreme süreleri ve daha kısa normal iyileşme dönemleri var. Son olarak, gen hedefli hayvan ve özel antikorların mevcudiyeti kemik iyileşmesi moleküler mekanizmaların analizi sağlar. Daha önce büyük hayvan modellerinde osteosentez tekniklerinin kullanıldığı Bununla birlikte, asgari variat ile tercüme edilebilir insan ya da veterinerlik klinik hasta bakım, küçük boyutlu sıçan ve farelerde gelişimi ve osteosentez tekniklerinin uygulanmasında kullanılan benzer prosedürlere iyon zor olduğu ortaya çıktı.
İyi biyomekanik ortam anlamlı süreci 2 şifa kemik etkiler bilinmektedir. İnsanlarda kırık iyileşmesi bilindiği gibi, küçük hareketlerini daha az rijit fiksasyon sonra rijit fiksasyon ve endokondral kemikleşme sonra intramembranous kemikleşme de dahil olmak üzere şifa farklı modları, kırık stabilizasyonu sonucu farklılıklar. Tam eksenel veya dönel instabilite iyileşme süreci geciktirebilir veya non-birlikleri 3 neden olabilir. Dolayısıyla, farelerde ve sıçanlarda sofistike implant sistemleri ve osteosentez teknikleri geliştirmek için gerekli olduğunu hissediyorum. Bu şekilde, biyomekanik koşullar iyileşme sürecini analiz ederken geçerli sonuçlar garanti uygun standardize edilebilir.
e_content "> son derece gelişmiş murin sabitleyici önemli bir bölümü, son birkaç yıl içinde ortaya olmasına karşın, en yaygın olarak kullanılan bir teknik yine de basit intramedüller pimdir. Bu tekniğin başlıca dezavantajı, dönme ve eksenel olmaması kararlılık 4.. rotasyonel ve eksenel istikrarı geliştirmek için, bir intramedüller vida farelerde 5 femur kırıkları stabilize etmek için kullanılmaya başlandı. Ancak, vida ile tespit dolayı kemik parçaları arasında temas ve sıkıştırma ihtiyacını kemik kusurlu iyileşmesini analiz etmek için kullanılamaz rotasyonel istikrarı korumak için sipariş.Çivi kilitleme intramedüller yüksek eksenel ve basit pin ve intramedüller vida 4 ile karşılaştırıldığında rotasyonel stabiliteyi sunuyor. Çünkü Gigli için kılavuzun mümkün bir yüksek tekrarlanabilir femur osteotomisi, gördüm ve tanımlanmış boşluk boyutları oluşturma yeteneği, hem normal hem de bon analizi için izin verire iyileşmesi ve kemik arızalı iyileşmesi 6. Nedeniyle birbirine pimlerin sokulması için, çivi kilitleme intramedüller tüm ağırlığını taşıyan bile, tüm iyileşme sürecinde sürekli bir boşluk boyutu garanti eder. Burada, tasarım ve intramedüller kilitleme çivi uygulaması hakkında rapor, hem de avantajları ve normal ve gecikmiş kemik iyileşmesi üzerine deneysel çalışmalarda dezavantajları olduğu gibi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Tüm işlemler IACUC onaylı ve kurumsal ilkelerine uygun (Landesamt für Verbraucherschutz, Zentralstelle Amtstierärztlicher Dienst, Saarbrücken, Almanya) izledi. Ağrı ve enfeksiyon önleme deneyleri yapılacak ülkenin ve kurumun ilgili kurallar ile uyum içinde olmalıdır.
İmplantlar ve Cerrahi Aletler hazırlanması 1.
- mikrocerrahi alet kutusundan bir neşter bıçak (boyut 15), küçük hazırlık makas, ince forseps, soyunma forseps, küçük kerpeten, 24 ayar (G) ve 27 G iğne olmayan bir rezorbe 5-0 sütür, ve bir iğne tutucu seçin .
- Intramedüller çivi, kilitli iğne, özel amaçlı cihaz, Gigli gördüm, Gigli için şablon gördüm, merkezleme matkap ucu (1 mm çapında), matkap ucu (0.3 mm çapında), ve el matkabı ambalajından (Şekil 2;) Malzeme listesine bakınız.
NOT: intramedullary tırnak (0.8 mm çap, 15.7 mm uzunluk) femur içine retrograd implantasyon tıbbi kalite paslanmaz çelikten yapılmış bir intramedüller kilitli çivi olduğunu. Tırnak bir yakın ipliği (4 mm uzunluk) ve eksenel ve dönel stabilite elde etmek için birbirine pimlerin sokulması (0.3 mm çap) için iki delik (Şekil 1) yer alır. - (130 ° C, 25 dk buhar sterilizasyonu) 5 dakika boyunca bir dezenfekte edici solüsyon (örneğin,% 96 alkol) için implantlar ve tüm cerrahi aletler Açığa veya sterilize. Dezenfeksiyon veya Sterilizasyon sonrasında, steril bir operasyon bez üzerine aletleri yerleştirin. Küçük hayvan operasyon masasına doğrudan bitişik steril çalışma bez yerleştirin.
2. Hayvanlar, Anestezi ve Analjezi
- çalışma ve ele alınması soru için gerekli farelerin suşu, yaş ve cinsiyet seçin.
Not: 14-haftalık erkek CD-1 fareler, bu çalışmada 12 için kullanıldı. tırnak impla için35 gr - ntation, hayvanların ideal vücut ağırlığı 25'tir. - 15 mg / kg ksilazin 75 mg / kg ketamin intraperitoneal enjeksiyonu ile farelere anestezi. ayak tutam tarafından anesthetization onaylayın. anestezi sırasında kurumasını hayvanların gözleri korumak için göz yağ sürün. Anestezi indüksiyonu sonrasında, vücut sıcaklığını sabit tutmak için bir ısı lambası altında fare yerleştirin.
- Ameliyat sonrası 3 kadar ameliyat öncesi gün 1 analjezi için içme suyu (2.5 mg / 100 mi) içindeki tramadol hidroklorür uygulanır.
3. Cerrahi Prosedür ve Tırnak İmplantasyon
- Ameliyattan önce, tüm sağ arka bacak tıraş ve tüy dökücü krem uygulayın. 5 dakika sonra, krem ve suyla bacak temizleyin. (130 ° C, 25 dk buhar sterilizasyonu) bir dezenfekte edici solüsyon (örneğin,% 96 alkol) için implantlar ve tüm cerrahi aletler Açığa veya sterilize.
- aseptik koşullar altında, ön anlaşması yerKüçük hayvan operasyon masasında sırtüstü pozisyonda se. Diz kondillerin bir anterior yaklaşım sağlamak için sağ diz bükün. neşter bıçak kullanarak sağ diz 5 mm medial parapatellar insizyon gerçekleştirin.
- ince forseps ile patellar ligament kaldırın ve neşter bıçağı ile dikkatlice ligaman seferber. Ardından, femur interkondiler çentik ortaya çıkarmak için neşter bıçağı ile yanal patellayı kaydırır.
- kemik iliği boşluğuna ulaşana kadar delerek interkondiler çentik açın.
- matkap merkezleme 1 mm ile femur eksenine offset 45º ile sondaj başlayın. Yavaş yavaş o femur kemik eksenini paralel kadar sondaj esnasında matkabın yönünü değiştirmek. kemik iliği boşluğuna ulaşılırsa sondaj durdurun.
- interkondiler çentik at kemiği açtıktan sonra, femur tüm uzunluğu boyunca intramedüller boşluğuna 24 G iğne takın. INTRAME delmekelle 24 G iğne döner hareketleri ile femur dullary boşluğu. 24 G iğne çıkarın ve intramedüller boşluğuna ince 27 G iğne takın. proksimale büyük trokanter femur kortikal kemiğe perfore ileri iğne itin.
- Femur 27 G iğne çıkarın. çivinin distal uç kondillerin seviyesine ulaşıncaya kadar el matkabı kullanarak, sürekli dönme ve eksenel basınç altında interkondiler çentik ile intramedüller çivi implant.
Not: tırnağın uzak ucu küçük bir işareti tespit edilebilir. - sol lateral pozisyonda fare yerleştirin. cerrahi femur orta cisim ortaya koymak için kalça eklemine diz ekleminin lateral femur cisim kısmı boyunca neşter bıçak kullanarak bir uzunlamasına deri kesisi gerçekleştirin.
- Küçük hazırlanması makas kullanarak, fasya bölünmüş ve yan taraftan femur ekseni yönünde kasları yayıldı.femur cisim parçası açığa çıkana kadar kasları yayıldı. siyatik siniri korumak.
- soyunma forseps ile kemik zayıflatarak femur tüm çevresi hazırlayın. Ardından, giyinme forseps yayarak kasları geri çekin ve femur maruz kalmaktadır.
- çivinin uzak ucuna hedefleme cihazı monte edin. o tırnağın adaptör flanşı verdiği kadar cihazı ilerlemek ve femur anterolateral konumda amaçlayan cihazı açın.
- Bir proksimal ve distal kilitleme pimi ile çivi kilitlenebilir.
- Proksimal kilitleme pimi ile başlayın.
- El matkap içine ortalama matkap ucu (1 mm çapında) yerleştirin. yakın kilitleme deliği pozisyonunda kemik havşa.
Not Havşa olarak, küçük bir kavite kemiği ile delmeden bakan kortikal kemik oluşturulur. Bu boşluğu, geliştirilmiş merkezleme ve ince matkap kılavuz (0.3 mm çap) sağlardaha sonra kullanılan. - El matkap içine matkap ucu (0.3 mm çap) yerleştirin. amaçlayan cihazı kullanılarak, kaplama ve kaçırdı kortikal kemiğin (bikortikal) hem aracılığıyla delik açın. amaçlayan cihaz üzerinden ilk kilitleme pimini takın. en kısa sürede birbirine tork elde edilir kapalı olarak birbirine pim tahrik mili makası.
- Distal kilitleme pimi için bu yordamı yineleyin.
- diafiz osteotomiyi gerçekleştirin.
- İki birbirine pimleri arasındaki yan tarafında amaçlayan cihaza testere kılavuzunu takın. Gigli tuzlu su ile sürekli sulanan gördüm ile Ardından, kemik gördüm. osteotomi tamamlandıktan sonra, kemiğe yakın bir ucunda kesim hattını. yumuşak dokuya zarar vermemek için dikkatli testereyi çıkarın.
- işaretli hattında intramedüller çivi kalan milini off klibi, küçük kerpeten ile, nişan cihazını çıkarın ve.
- lat kas katmanları kapatıneral femur site ve tek dikişlerle deri kapatılması gerçekleştirin. diz ön yerinde, Patellayı yeniden konumlandırmak ve tek sütür ile kaslara patella tendonu sabitleyin. yanı sıra bu yarayı kapatmak için tek dikişlerle kullanın.
- Anestezi kurtarmak kadar ısı lambası altında hayvanların tutun. Onlar ventral yatma muhafaza edilmesi için yeterli bilinci yerine kadar sahipsiz hayvanları bırakmayın. hayvan barınağında tek kafeslere hayvanların dönün.
- Her gün özenle hayvanları izleyin. İlk üç gün boyunca postoperatif analjezi koruyun. Ameliyat sonrası 4. günde, hayvanlar hala acı kanıt gösterebilir, eğer seslendirme, huzursuzluk, hareketlilik olmaması, damat başarısızlık, anormal duruş ve çevresi normal ilgi eksikliği ile gösterildiği gibi, analjezi devam edin. hayvanlar ağrı serbest zaman analjezi sonlandırın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
cerrahi işlem için genel zaman yara kapanmadan yaklaşık 30 dakika cilt kesisi oldu. sağlanan cerrahi implantları kullanarak, cerrahi bir stereo-mikroskop olmadan yapılabilir. Ameliyat sonrası hayvanlar günlük olarak izlenmiştir. Hayvanların hiçbiri bu süre sonrası ağrı (seslendirme, huzursuzluk, hareketlilik olmaması, damat başarısızlık, anormal duruş ya da çevresi normal ilgi eksikliği) kanıt gösterdi çünkü post-operatif analjezi 3 gün sonra sona erdirildi. Hayvanlar ameliyattan sonra 2...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Cerrahi tekniğin en kritik adımlar çivi, nişan alma aleti ve pimleri doğru konumlandırma vardır. Tırnak kondilin seviyesinde diz eklemine çivinin bir çıkıntı diz (Şekil 3 A) hareketini kısıtlayabilir için, tırnağın uzak ucunda belirgin girinti tamamen yerleştirilmiş olması gerekir. Bu nedenle, femur boyutu ve buna bağlı olarak, hayvan vücut ağırlığına, dikkate alınmalıdır. Cerrah ayrıca tırnağın adaptör flanş bağlama amaçlayan cihazın nihai pozisyonuna özel dikkat etmelidir. Bu osteotomisi özdeş bir ort...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Romano Matthys, implantları ve implanta özel aletleri üreten RISystem AG, Davos, İsviçre'nin bir çalışanıdır. Diğer yazarların çıkar çatışması yoktur.
Teşekkürler
Bu çalışma RISystem AG, İsviçre'nin Davos tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| MouseNail | RISystem AG | 221,122 | |
| MouseNail hedefleme cihazı | RISystem AG | 221,201 | |
| MouseNail kilitleme pimi | RISystem AG | 221,121 | |
| Merkezleme ucu | RISystem AG | 592,205 | |
| Matkap ucu | RISystem AG | 590,200 | |
| Gigli tel testere | RISystem AG | 590,100 | |
| Sütür (5-0 Prolene) | Ethicon | 8614H | |
| Forseps | Braun Aesculap AG & CoKG | BD520R | |
| Pansuman forseps | Braun Aesculap AG & CoKG | BJ009R | |
| Makas | Braun Aesculap AG & CoKG | BC100R | |
| İğne tutucu | Braun Aesculap AG & CoKG | BM024R | |
| 24 G iğne | BD Mircolance 3 | 304100 | |
| 27 G iğne | Braun Melsungen AG | 9186182 | |
| Neşter bıçağı boyutu 15 | Braun Aesculap AG & CoKG | ||
| Kerpeten | Knipex | 7932125 | |
| Isı radyatörü | Sanitas | 605.25 | |
| Tüy dökücü krem | Asid bonz GmbH | NDXZ10 | |
| Göz yağlayıcı | Bayer Vital GmbH | 2182442 | |
| Xylazine | Bayer Vital GmbH | 1320422 | |
| Ketamin | Serumwerke Bernburg | ||
| Tramadol | Grü nenthal GmbH | 2256241 | |
| Dezenfeksiyon solüsyonu (SoftaseptN) | Braun Melsungen AG | 8505018 | |
| CD-1 fareler | Charles River | 22 |
Kaynaklar
- Histing, T., et al. Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting. Bone. 49 (4), 591-599 (2011).
- 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).
- 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).
- Holstein, J. H., et al. Development of a stable closed femoral fracture model in mice. J Surg Res. 153 (1), 71-75 (2009).
- Garcia, P., et al. The LockingMouseNail-a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice. J Surg Res. 169 (2), 220-226 (2011).
- 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).
- 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).
- 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).
- Lovati, A. B., et al. Diabetic mouse model of orthopaedic implant-related Staphylococcus aureus infection. PLoS One. 8 (6), e67628(2013).
- Slade Shantz, J. A., Yu, Y. Y., Andres, W., Miclau, T. 3rd, Marcucio, R. Modulation of macrophage activity during fracture repair has differential effects in young adult and elderly mice. J Orthop Trauma. 28, 10-14 (2014).
- Claes, L. E., et al. Effects of mechanical factors on the fracture healing process. Clin Orthop Relat Res. 355 (Suppl), 132-147 (1998).
- Gröngröft, I., et al. Fixation compliance in a mouse osteotomy model induces two different processes of bone healing but does not lead to delayed union. J Biomech. 18 (13), 2089-2096 (2009).
- Glatt, V., Matthys, R. Adjustable stiffness, external fixator for the rat femur osteotomy and segmental bone defect models. J Vis Exp. (9), e51558(2014).
- Manassero, M., et al. A novel murine femoral segmental critical-sized defect model stabilized by plate osteosynthesis for bone tissue engineering purposes. Tissue Eng Part C Methods. 19 (4), 271-280 (2013).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
