Burada, in vivo domuz lomber omurga modelini kullanarak transpediküler vidaları değerlendiren bir yöntem sunuyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Transpediküler Vidaların Değerlendirilmesinde Anestezi, Cerrahi ve Hasat Yöntemi
Bu makalede
Özet
Özet
Pedikül vidası fiksasyonu omurga hastalıklarının tedavisinde altın standarttır. Bununla birlikte, birçok çalışma omurga cerrahisinden sonra pedikül vidalarını gevşetme sorununu bildirmiştir ve bu ciddi bir endişe kaynağıdır. Bu problemi çözmek için, omurga kemiğinde iyi tespit gücü ve osseoentegrasyon gösterenleri belirlemek için çeşitli pedikül vidaları incelendi. Domuz omurgası anatomik boyut, mekanik özellikler ve maliyet nedeniyle pedikül vidalarının değerlendirilmesinde insan omurgası için iyi bir alternatiftir. Birkaç çalışma, pedikül vidalarının domuz modelinde etkin olduğunu bildirmiş olsa da, hiçbir çalışma, domuz modelini kullanan bir pedikül vidasının değerlendirilmesi için ayrıntılı protokolleri tarif etmemiştir. Burada, in vivo domuz lumbar omurga modelini kullanarak transpediküler vidaların değerlendirilmesi için ayrıntılı bir yöntem anlatılmaktadır. Anestezi, omurga ameliyatı ve burada sağlanan hasat için teknik ayrıntılar, tRanspediküler vida fiksasyon modeli.
Giriş
Transpediküler vida fiksasyonu, omurganın üç kolonunu içerdiği ve stabilizasyon1,2 sağladığı için dejeneratif lomber omurga ve patlama kırığı için altın standart bir tedavidir. Bununla birlikte, bu tür bir ameliyat geçiren hastaların çoğunda osteoporoz3,4 de vardır. Osteoporozlu hastalarda şu anda kullanılmakta olan pedikül vidalarının gevşemesi bildirildiğinden, birçok çalışmada transpediküler vidaların fiksasyon gücü ve osseointegrasyon durumu değerlendirilmiştir5,6.
Domuz omurgası, boyut olarak insan omurgasına benzer. Bir primat modeline kıyasla daha ucuzdur7. Ayrıca, in vivo mekanik bir çalışma, dört ayaklı domuz omurgasının esasen insan omurgasınınkiyle aynı şekilde yüklendiğini göstermiştir8, bu nedenle birçok araştırmacı pedikül vidası gevşemesinin önlenmesi üzerine çalışmalar için domuz omurgalarını kullanır. Bununla birlikte, domuz omurgasındaki pedikül vidalarını incelemek birkaç ay sürer, çünkü pedikül vidalarının uzun vadeli stabilitesini belirlemek zaman alır. Omurga gövdesindeki farklı tipteki vidaları karşılaştırmak için, vidaları benzer pozisyonlarda yerleştirmek gerekir. Bu nedenle, araştırmacılar herhangi bir deney yapmadan önce uygun anestezi teknikleri, standardize cerrahi protokoller ve hasat prosedürleri hakkında iyi bilgi sahibi olmalıdır. Burada, ex vivo görüntüleme, histoloji ve mukavemet testi dahil olmak üzere bir domuz omurga modeli kullanılarak pedikül vidası fiksasyonunun değerlendirilmesi için anestezi, cerrahi ve hasat için ayrıntılı bir yöntem açıklıyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Bu çalışmayı Chonbuk Ulusal Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi onayladı. Hayvanların tedavisi, kullanımı ve taşınması, tüm yönerge ve politikaları takip etti. Ameliyat odasını 24 ° C'de muhafaza edin.
1. Anestezi
- Deneysel birimde 12 aylık minyatür domuzları en az bir hafta boyunca uyumlaştırın. Solunum hızı, kalp atışı ve vücut ısısını ölçen klinik muayene yapın. Anestezi prosedüründen önce her minyatür domuzu 12 saat boyunca beslemeyin.
- Premedikasyon için kulak arkasında yan servikal kas bölgesine atropin (0.05 mg / kg) ve ketamin (20 mg / kg) / xylaxine (2 mg / kg) enjekte edin.
- Sedasyon sonrası, kulak tabanına lastik bant sıkıca uygulayın ve topu alkolle kulak temizleyin.
- Kulak damarına bir iğne üstü plastik kateteri yerleştirin ve lastik bandı çıkarın. Kateterin doğru yerleştirildiğinden emin olun. gripKateterin heparinize salin ile yıkanması ve bantla düzeltilmesi.
- Endotrakeal entübasyon için minyatür domuzu sternal yatma pozisyonuna getirin. Bir asistan yardımıyla, domuzun çenesini uygun bir askıyla tutun ve ağzını açın.
- Laringoskop ucunu farinks boşluğuna geçirerek epiglottuğu yumuşak damaktan çıkarın. Vokal kordları görünür hale getirmek için larinngoskop bıçağının ucunu kullanın ve son kullanma sırasında endotrakeal tüpü trakea ilerletin.
- Entübasyon için havanın serbestçe dolaştığını hissedin ve minyatür domuzun sol ve sağ taraflarındaki solunum sesleri için göğüs oskültasyonunu kontrol edin.
- Manşonu uygun bir hacimdeki hava ile endotrakeal tüpün hava ile havayla 10 mL'lik bir şırınga kullanarak doldurun ve tüpü yapışkan bant kullanarak burna sabitleyin.
- Uzun süreli anestezi için bir inhalasyon anestezi olan izofluran konsantrasyonunun% 2.0'ini endotr yoluyla sağlayınAkheal entübasyon tüpü. Anestezi doğrulamak için korneal ve palpebral refleksleri test edin ve kuruluğu önlemek için gözler üzerinde merhem kullanın.
- Minyatür domuz düzelene kadar anestezi sırasında kardiyovasküler sistemi, solunum sistemini ve vücut ısısını en az her 5 dakikada bir izleyin.
- Omurga cerrahisinden 30 dakika önce 30 mg / kg sefazolin IV yavaşça, 1. nesil sefalosporin antibiyotiklerini uygulayın.
- Homeostaz korumak için bir IV hattı kullanarak 5-10 mL / kg / saat sıcak (37 ° C) tuzlu su uygulayın ve ağrıyı kontrol etmek için 50 μg / kg / dakika fentanil sağlayın.
- Omurga ameliyatından sonra güçlü bir yutkunma refleksi görüldüğünde ekstübasyon gerçekleştirin.
- Minyatür domuzu bir odaya alın ve anesteziden kurtulana kadar izleyin. Minyatür domuz tamamen bilinçli olduğunda yiyecek ve su sağlayın.
- İlk 3 gün boyunca ağrı kontrolü için günde 4.4 mg / kg carprofen ile 3 mg / kg enrofloksasin antibiyotiği uygulayın.
- MoniDikişlerin çıkarılıncaya kadar günlük olarak domuz etine.
2. Omurga Cerrahisi
- Transpediküler vidaları ve posterior fiksatör sistemlerini sterilizasyon için üreticinin talimatlarına göre otoklavlayın.
- Minyatür domuzun arka tarafını, merkezden yaklaşık 10 cm sola veya sağa doğru tıraş edin, domuz yatar pozisyondayken bir tıraş makinesini kullanın. Cildinizi povidon iyot çözeltisi ve% 70 alkol ile temizleyin.
- Lomber omurganın ikinci spinöz prosesinden bir bisturi yardımıyla ilk medyan sakral kreste boyuna bir orta hat kesisi yapın. Derialtı doku ve fascia ile eğri proseslerin ucuna kadar parçalara ayırın.
- Bir Cobb asansörü kullanarak paraspinal kasları altta yatan tabakalardan alttan üste kaldırın. İğneleşmiş süreç boyunca parçalara ayırın ve faset eklemleri ile sınırlı lamini çözün.
- Giriş noktasının yüzeysel korteksini açın (bu sadece L3'ten mamulilüler prosesin altındadır)L5'e her iki tarafta) çapak veya rongeur ile.
- Kılavuz pimi üst uç plakasına paralel ve eğik işleme 20 ° açı ile açık bir yere yerleştirin. C-kolu veya taşınabilir postero-anteriyor / lateral X-ışınları kullanarak ideal başlangıç noktasını tanımlayın.
- X-ışına göre 25 mm'ye kadar bir pedikül probu yerleştirin. Bir pedikül sondaj cihazı kullanarak tam intraosseöz yörüngeyi pedikül ve vücut palpasyonu ile doğrulayın.
- Altı pedikül vidasını, vida başı oturana kadar L3 - L5 arasındaki hazır pediküllere yerleştirin. İmplant kafasının yan açıklığını istenen yönde işaret edin ve yatay konumu çubuk yörüngeye hizalayın.
- Pedikül vidalı kafaların her iki tarafına sırasıyla iki çubuk yerleştirin. Evrensel bir tutamak kullanarak manşon ve somunu pedikül vida kafasına takın.
- Somunu düz bir soket anahtarı kullanarak gevşekçe sıkıştırın ve somunu bir karşı tork anahtarı kullanarak sıkıca sıkın.
- Konumlarını onayla oTaşınabilir postero-anterior / lateral X-ışınları kullanılarak pedikül vidaları.
NOT: Minyatür domuzun uyanmasını bekleyin ve bir vidanın kötü bir şekilde implante edilip edilmediğini belirlemek için arka kolun yürüyüş paternlerini ve motor fonksiyonunu kontrol edin. - Emme yeri olan bir ampul sulama şırınga kullanarak ameliyat bölgesini 3 L normal tuzlu su ile sulayın.
- Cerrahi bölgede bir silikon boşaltma yerleştirin ve silikon ucunu çıkarın. 1.0 metrik emilebilir sütürler kullanarak paraspinal kasları ve subkütan kapatın. Cildi 2.0 metrik emilemez naylon dikişlerle kapatın.
- Povidon iyot ile dikiş yerini dezenfekte edin ve sterilize edilmiş gazlı bez ve bant kullanarak bir pansuman uygulayın.
Hasat Prosedürü
- Ameliyattan 12 hafta sonra, premedikasyon için, lateral servikal kas bölgesine kulak arkasında xylazine (2 mg / kg) ve ketamine (10 mg / kg) enjekte edin.
- Sedasyon sonrası, 15 mg / kg KCl'yi doğrudan kulak damarına uygulayınÖtenazi için kateter.
- Önceki ameliyat skar lezyonunda uzunlamasına bir orta hat insizyonu yapın. Yumuşak doku ve paraspinal kasları ayırın.
- Lomber dikenler, laminalar, çubuklar, fındıklar ve transvers süreçlerdeki L-L5 arası spinöz süreci ortaya koyun.
- Bir karşı tork anahtarı ve çubukları kullanarak somunları çıkartın. Osilasyonlu bir testere kullanarak L2-3 disk alanını ve L5-S1 disk alanını kesin.
- L3-5 omurgasının orta ve ön bölümünün her iki tarafını bir Cobb asansör ve kuleli forsepsle parçalara ayırın. Hasattan sonra eğer omurga hemen test edilemezse, salinle ıslatılmış gazlı bezlerle sarın ve -20 ° C'de saklayın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Anestezi, cerrahi ve in vivo domuz lumbar omurga modelini kullanarak transpediküler vidaların değerlendirilmesi için hasat için ayrıntılı bir protokol burada açıklanmaktadır. Bu protokol, mekanik test ( Şekil 1 ), kantitatif mikro-CT değerlendirmesi ( Şekil 2 ) ve histoloji ( Şekil 3 ) de dahil olmak üzere bir dizi aşağı doğru analiz için uygundur. Temsili mekanik test ( Şekil 1 ) ortalama ekstraksiyon torsiyon ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Domuz omurganındaki transpediküler vidaların değerlendirilmesi çok zaman ve emek gerektirir. Birincisi, minyatür domuz büyük bir hayvandır. Hayvan bakımı ve anestezi için, araştırmacının özel bir protokole ihtiyacı vardır. İkincisi, ameliyat insan cerrahisine benzer bir çevreyi korumalıdır. Domuz omurgasındaki pedikül vidalarını değerlendirmenin amacı, insanlara uygulanabilecek etkili bir vida geliştirmektir. Üçüncü olarak, transpediküler vidaların uzun süreli stabilitesinin değerlendirilmesi, omurga ameliyatından yakla...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, açıklayacakları bu yazı ile ilgili bir şeyleri yok.
Teşekkürler
Bu çalışma Chonbuk Ulusal Üniversite Hastanesi Biyomedikal Araştırma Enstitüsü (CNUH-BRI) tarafından finanse edilen bir hibe (CNUH-BRI-2012-02-005) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Minyatür domuz | OrientBio | ||
| Atropin | Jeil ilaç | A04900241 | Anestezi |
| İğne üstü plastik kateter | BD | REF382412 | IV hattının bakımı |
| Ketamin | Yuhan | A04502441 | Anestezi |
| Ksilazin | Bayer Kore | A00800071 | Anestezi |
| Laringoskop | Karl storz | Entübasyon | |
| Endotrakeal tüp | Covidien | Entübasyon | |
| İzofluran | JW ilaç Co | A02104781 | Anestezi |
| Göz merhemi | Hanlim ilaç | A37851721 | Domuz gözünün korunması |
| Sefazolin | Donga ilaç | A01503951 | Antibiyotikler |
| Tuzlu | suJW pharmaceutical Co | A02151392 | Sıvı homeostazının bakımı |
| Fentanil | Hana eczane | C03200032 | Ağrı kontrolü |
| Enrofloksasin | Bayer | 93106-60-6 | Antibiyotik |
| Morfin | Myungmoon ilaç | C03700091 | Ağrı kontrolü |
| Meloksicam | Boehringer Ingelheim | A07600711 | Antibiyotikler |
| Povidon-iyot | Hyundai ilaç | Yara örtüsü | |
| Neşter bıçak boyutu 15 | Braun | I1 BB515 | Cilt insizyonu |
| Cobb asansör | Codman | 65-2546 | Kas Diseksiyonu |
| Burr | Medtronic | Vidanın başlangıç noktasının yapımı | |
| Rongeur | Aesculap | FO515R | Vidanın başlangıç noktasının yapılması |
| Kılavuz pim (K-teli) | CE | 01067803 | Vida yörüngesinin rehberliği |
| C-kol | GE | OEC 9800 plus | Vida yörüngesinin rehberliği |
| Taşınabilir X-ray | Siemens | Mobile XP hibrit | Vida yörüngesinin rehberliği |
| Pedikül probu | OtisBiotech | SPI-02-01 | Vida yörüngesinin rehberliği |
| Pedikül sondaj cihazı | OtisBiotech | SPI-03-01 | Vida yörüngesinin rehberliği |
| Pedikül vidası | OtisBiotech | MS-40025 | |
| Posterior fiksatör sistemleri | OtisBiotech | ||
| Rod | OtisBiotech | ROD-60140 | Vidalar arasında rijit sabitleme |
| Üniversal tutamak | OtisBiotech | SPI-08-01 | Vidaları çubuğa sabitlemek için |
| Düz lokma anahtar | OtisBiotech | SPI-06-01 | Vidaları çubuğa sabitlemek için |
| tork anahtarı | OtisBiotech | SPI-07-01 | Vidaları çubuğa sabitlemek için |
| Ampul sulama şırıngası | Hyupsug medical | HS-IR-140 | Sulama |
| Silikon drenaj | Sewon medical | 2205-006 | Ameliyat bölgesindeki sıvıyı boşaltmak için |
| 3.0 metrik emilebilir sütür | Ethicon | BA1673H | Kas sütürü |
| 2.0 metrik emilmeyen naylon sütür | Ethicon | W1626T | Cilt sütürü |
| Gazlı bez | Kingphar Kore | KP120-06 | |
| Pentobarbital | Hanlim ilaç | 645301221 | Ötenazi Salınımlı |
| testere | Zimmer | Harvest omurga | |
| Kule forseps | Aesculap | BF461R | Hasat omurgası |
Kaynaklar
- Greenfield, R. T., Grant, R. E., Bryant, D. Pedicle screw fixation in the management of unstable thoracolumbar spine injuries. Orthop Rev. 21 (6), 701-706 (1992).
- Upasani, V. V., et al. Pedicle screw surface coatings improve fixation in nonfusion spinal constructs. Spine. 34 (4), 335-343 (2009).
- Halvorson, T. L., Kelley, L. A., Thomas, K. A., Whitecloud, T. S., Cook, S. D. Effects of bone mineral density on pedicle screw fixation. Spine. 19 (21), 2415-2420 (1994).
- Weinstein, J. N., Spratt, K. F., Spengler, D., Brick, C., Reid, S. Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgical factors on successful screw placement. Spine. 13 (9), 1012-1018 (1988).
- Fini, M., et al. Biological assessment of the bone-screw interface after insertion of uncoated and hydroxyapatite-coated pedicular screws in the osteopenic sheep. J Biomed Mater Res A. 66 (1), 176-183 (2003).
- Kim, D. Y., et al. Evaluation of Titanium-Coated Pedicle Screws: In Vivo Porcine Lumbar Spine Model. World Neurosurg. 91, 163-171 (2016).
- Upasani, V. V., et al. Pedicle screw surface coatings improve fixation in nonfusion spinal constructs. Spine. 34 (4), 335-343 (2009).
- Smit, T. H. The use of a quadrupted as an in vivo model for the study of the spine-biomechanical considrations. Eur Spine J. 11 (2), 137-144 (2002).
- Aldini, N. N., et al. Pedicular fixation in the osteoporotic spine: a pilot in vivo study on long-term ovariectomized sheep. J Orthop Res. 20 (6), 1217-1224 (2002).
- Fini, M., et al. Biological assessment of the bone-screw interface after insertion of uncoated and hydroxyapatite-coated pedicular screws in the osteopenic sheep. J Biomed Mater Res A. 66 (1), 176-183 (2003).
- Branemark, R., Ohrnell, L. O., Skalak, R., Carlsson, L., Branemark, P. I. Biomechanical characterization of osseointegration: an experimental in vivo investigation in the beagle dog. J Orthop Res. 16 (1), 61-69 (1998).
- McLain, R. F., Yerby, S. A., Moseley, T. A. Comparative morphometry of L4 vertebrae: comparison of large animal models for the human lumbar spine. Spine. 27 (8), E200-E206 (2002).
- Giavaresi, G., et al. In vivo preclinical evaluation of the influence of osteoporosis on the anchorage of different pedicle screw designs. Eur Spine J. 20 (8), 1289-1296 (2011).
- Hasegawa, T., et al. Hydroxyapatite-coating of pedicle screws improves resistance against pull-out force in the osteoporotic canine lumbar spine model: a pilot study. Spine J. 5 (3), 239-243 (2005).
- Smorgick, Y., et al. Single- versus multilevel fusion for single-level degenerative spondylolisthesis and multilevel lumbar stenosis: four-year results of the spine patient outcomes research trial. Spine. 38 (10), 797-805 (2013).
- Busscher, I., Ploegmakers, J. J., Verkerke, G. J., Veldhuizen, A. G. Comparative anatomical dimensions of the complete human and porcine spine. Eur Spine J. 19 (7), 1104-1114 (2010).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
