Yöntem makalesi

Tavşan Vertebral Vida Yerleştirme için Güvenli, Etkili ve Ekonomik Bir Protokol

DOI:

10.3791/68702

⸱

19 Ağustos 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Tianjin Union Medical Center, The First Affiliated Hospital of Nankai University, 2Tianjin Medical University, 3Tianjin University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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

Bu makale, Yeni Zelanda Beyaz tavşanlarında posterior lomber vida fiksasyonu için güvenli, etkili ve uygun maliyetli bir adım adım protokolü açıklamakta ve bu hayvan modelinde vertebral vida yerleştirme için standart bir yaklaşım oluşturmaktadır.

Özet

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

Posterior lomber vida fiksasyonu, lomber disk herniasyonu için en yaygın cerrahi yöntemdir, ancak hastalar genellikle ameliyat sonrası birden fazla komplikasyonla karşı karşıya kalırlar. Vida izi gevşemesinin meydana gelmesi, füzyon arızasına ve hatta yaşamı tehdit eden vida izi ekstrüzyonuna yol açabilir. Bununla birlikte, şu anda, özellikle lomber vida fiksasyonunu takiben vida izindeki değişiklikleri hedefleyen hayvan modellerinde bir eksiklik vardır. Bu çalışma, ameliyat sonrası omurilik kanalına vida penetrasyonu riskini en aza indirmek ve böylece omurilik yaralanmasını önlemek için tasarlanmış, Yeni Zelanda beyaz tavşanlarına dayalı bir vertebral vida yerleştirme yöntemi geliştirmiştir. Bu protokolde giriş noktası olarak enine işlemin üst kenarından itibaren yatay çizginin kesişme noktası ile pedikülün birleşim yeri önerilmektedir. Yerleştirme açısı yaklaşık 45 ° -55 ° dışa ve 20 ° -40 ° aşağı olmalıdır. Ek olarak, doğrudan görüş altında vida yerleştirmeye ve ticari aletlerin kullanımına dayanan bu yöntem, mevcut büyük hayvan modelleme tekniklerine kıyasla daha basit ve daha uygun maliyetlidir. Vida izi gevşetme ve vida izini çevreleyen mikro çevre ile ilgili sonraki temel araştırmalar için bir hayvan modeli sağlar.

Giriş

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

Lomber Disk Hernisi (LDH), özellikle genç ve orta yaşlı bireylerde kronik bel ağrısı ve yayılan bacak ağrısının yaygın bir nedenidir 1,2,3. Bu durum genellikle intervertebral diskin anulus fibrozusundaki bir yırtılmadan kaynaklanır ve nükleus pulpozusun fıtıklaşmasına ve sinir köklerinin sıkışmasına yol açar 4,5. Birçok hasta dinlenme ve yaşam tarzı değişikliği, ilaç tedavisi, fizik tedavi, rehabilitasyon egzersizleri, korse takma ve sinir bloğu veya epidural enjeksiyon tedavisigibi konservatif tedavilerden 6 fayda görürken, diğerleri, özellikle şiddetli semptomları olan veya etkisiz konservatif tedavi olanlar için cerrahi gereklidir 7,8,9.

Posterior Lomber Vida Fiksasyonu (PLF), özellikle omurga instabilitesi, sinir kökü sıkışması veya dejeneratif değişiklikleri olan hastalar için uygun olan standart bir omurga prosedürüdür3. Vida gevşemesi, takılan vidalar ile kemik arasındaki sabitleme gücü kaybolduğunda meydana gelir ve vidaların omurları stabilize etmesini engeller10,11. Gevşeme, hafif hareketten tam ayrılmaya kadar değişebilir ve tipik olarak tekrarlayan semptomlar, kötüleşen sırt ağrısı veya omurga instabilitesi ile ilişkilidir12. Çalışmalar, hastane teknik seviyesi, hasta yaşı ve ameliyat sonrası aktiviteler gibi faktörlere bağlı olarak PLF vakalarının10% 5 ila% 20'sinde vida gevşemesinin meydana geldiğini bildirmektedir. Vida gevşemesinin altında yatan spesifik mekanizmalar belirsizliğini korumaktadır. Şu anda, bu tür araştırmalar için uygun hayvan modelleri sınırlıdır. Bu çalışma, Yeni Zelanda Beyaz tavşanlarında posterior lomber vida fiksasyonu için bir cerrahi protokolün geliştirilmesini detaylandırmaktadır ve bu, vida gevşetme mekanizmalarına ilişkin gelecekteki araştırmalar için temel bir model sağlayabilir.

Temel araştırmalarda, uygun hayvan modellerinin seçilmesi, çalışmaların güvenilirliğini ve sonuçlarını belirlemek için çok önemlidir. Lomber disk dejenerasyonu araştırmalarında, fareler ve sıçanlar, nispeten küçük intervertebral diskleri nedeniyle sınırlı uygulanabilirliğe sahiptir13. Keçiler, domuzlar ve köpekler gibi diğer hayvanların anestezi ile ilgili sınırlamaları vardır ve hayvan satın alma, yetiştirme ve yetiştirme tesislerinin maliyetleri nedeniyle geniş uygulanabilirlikten14 yoksundur. Orta büyüklükte bir hayvan olan Yeni Zelanda beyaz tavşanı, nispeten büyük omurları, yeterli ameliyat alanı ve ventilatöre ihtiyaç duymadan kulak damarı enjeksiyonu yoluyla basit anestezi alması nedeniyle disk araştırmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır15. Bu faktörler göz önüne alındığında, Yeni Zelanda beyaz tavşanı ideal bir model olarak kabul edilir. Şu anda, PLF için herhangi bir hayvan modeli mevcut değildir, bu nedenle önceki deneyimlere dayanarak tavşan lomber omurga cerrahisi için bir cerrahi yöntem geliştirilmiştir.

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

Protokol

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

Hayvan deney protokolü, Çin Tıp Bilimleri Akademisi Radyolojik Tıp Enstitüsü Laboratuvar Hayvanları Refahı ve Etik Komitesi tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır (Etik Numarası: IRM/2-IACUC-2404-005). Hayvanlar için tüm taşıma prosedürleri, hayvan refahı ve etiği ile ilgili ulusal düzenlemelere uygundur.

NOT: Bu çalışmada deneysel inceleme için Yeni Zelanda beyaz tavşanları kullanılmıştır. Tavşanlar ortak derecedeydi, yaklaşık 2.5-3.0 kg ağırlığındaydı, 3-5 aylık yaşlarında ve dişiydi. Tavşanlar, standartlaştırılmış normal dereceli bir tavşan odasına yerleştirildi.

1. Anestezi

  1. Ameliyathaneyi ultraviyole lamba kullanarak 30 dakika boyunca ultraviyole ışıkla dezenfekte edin.
  2. Marjinal kulak damarından steril salin içinde% 3 pentobarbital sodyum (30 mg / kg) uygulayarak tavşanı uyuşturun.
    NOT:% 3 pentobarbital sodyum çözeltisinin 2 / 3'ünü enjekte edin ve tavşanın göz bebeği tepkisini ve öğrenci refleksini gözlemleyin. Göz bebeklerinin daraldığından ve göz bebeği refleksinin zayıfladığından emin olun. 5 dakika sonra zayıflama olmazsa, kalan 1/3'ü enjekte etmeyi düşünün. Refleks zayıflarsa, 2 mL% 0.9 salin enjekte edin.

2. Cerrahi prosedür

  1. Anestezi yeterli olduğunda, doğrudan kornea refleksini gözlemleyin ve kornea refleksinin azaldığından emin olun, bu da anestezinin başarılı olduğunu gösterir. Cerrahi alan hazırlığı için tavşanı yüzüstü pozisyonda konumlandırın. Ameliyattan önce, tavşanın kesi bölgesini iyot tentürü ile iki kez dezenfekte edin ve işlem sırasında steril bir cerrahi örtü yerleştirin (Şekil 1A).
    NOT: Tüm cerrahi aletlerin otoklavlama ile sterilize edildiğinden emin olun.
  2. Bel bölgesinde 5 cm'lik orta hat cilt kesisi yapın (Şekil 1B) ve neşter ile cildi ve yüzeysel fasyayı sırayla kesin.
  3. Deri ve deri altı dokusu arasındaki uzayabilirliği kullanarak, deri altı dokuyu dikkatlice ayırın ve tamamen açığa çıkarın, bu da dikenli sürecin kökünü açıkça ortaya çıkarır Şekil 1C).
  4. Hemostatik forseps kullanarak, bitişik faset eklem segmentlerinden kaçınarak cerrahi segmentin enine sürecini ve pedikülünü künt bir şekilde inceleyin (Şekil 1D). Cerrahi alanı tamamen ortaya çıkarmak için küçük bir ekartör kullanın (Şekil 1E).
  5. Enine işlemin üst kenarından ve pedikülün birleşim yerinden yatay çizginin kesişme noktasındaki iğnenin giriş noktasını belirleyin (Şekil 1F). Cerrahi bir matkap kullanarak kortikal kemiğe yaklaşık 45 ° -55 ° dışa ve 20 ° -40 ° aşağı açıyla küçük bir delik açın (Şekil 1G).
  6. Pedikül vidalarını (3.5 mm × 10.0 mm) tek tek takın (Şekil 1H).
  7. Uygun boyutta uzunlamasına bir biyel kolu takın ve bir kapak vidasıyla sıkın (Şekil 1I - Şekil 1J).
  8. Vidaların omur gövdesine güvenli bir şekilde sabitlendiğini ve sabitleme çubuğunun düzgün şekilde kilitlendiğini tekrar onaylayın. İntraoperatif doğrudan görselleştirme yoluyla iç fiksasyonun konumunu doğrulayın. Önemli bir kanama olmadığından emin olun, cerrahi bölgeyi tuzlu su ile yıkayın ve 4-0 emilebilir bir dikiş kullanarak kasların ve fasyanın sürekli dikişini gerçekleştirin.
  9. Cilt kesisi için aralıklı dikey yatak dikişleri için 7-0 sütür kullanın, ardından iyot bazlı antiseptik uygulayın ve steril gazlı bezle kapatın ve yerine sabitleyin. Ameliyat tamamlanır (Şekil 1K).

3. Ameliyat sonrası bakım

  1. Bilinç yeniden kazanıldıktan sonra, ameliyatın başarısını değerlendirmek için arka bacakların motor yeteneğini kontrol edin.
    NOT: Tavşan anesteziden bilincini geri kazandıktan sonra, uzuv motor fonksiyonunun sağlam olduğunu, normal hareket edebildiğini ve hemipleji veya parapleji belirtisi olmadığını onaylayın.
  2. Ameliyattan sonraki ilk 3 gün boyunca, yara enfeksiyonunu önlemek için intramüsküler enjeksiyon yoluyla günde 1.2 × 106 U / kg penisilin uygulayın.

4. Morfolojik inceleme

  1. Ameliyat sonrası 12. haftanın sonunda, hayvanı ötenazi yapmak için marjinal kulak damarı yoluyla hava embolisi indükleyin. Daha sonra, paraspinal yumuşak dokuları ortaya çıkarmak için posterior lomber bir yaklaşım kullanın ve lomber diskektomi yapın. Örnekleri topladıktan ve cerrahi segmenti onayladıktan sonra, doku fiksasyonu için geçici olarak% 4 paraformaldehit içinde saklayın. Ardından, Mikro-CT ve X-ışını taramaları yapın.
    1. Omurga örneklerini %4 paraformaldehitten çıkarın ve yüzey sabitleme sıvısını silin. Ardından, numuneleri Mikro-CT taramasına tabi tutun. Tarama parametrelerini aşağıdaki gibi ayarlayın: voltaj 60 kV, akım 200 μA ve çözünürlük 8 μm. Özel görüntü analizi ve görselleştirme yazılımı kullanarak taranan dosyalardaki ilgi bölgelerinin (ROI'ler) son işlemesini gerçekleştirin (bkz. Malzeme Tablosu). Mikro-CT taraması ile aynı anda X-ışını görüntülemesi gerçekleştirin.

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

Sonuçlar

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

Uyanış sonrası motor fonksiyon değerlendirmesi
Tavşan anesteziden bilincini geri kazandıktan hemen sonra, arka bacaklarının motor fonksiyonu değerlendirildi. Lomber vida fiksasyon sisteminin yerleştirilmesinin tavşanın motor fonksiyonunu etkilemediği bulundu ( Bkz. Ek video 1), bu da işlem sırasında omuriliğin yaralanmadığını gösteriyor.

Mikro-CT ve X-ışını değerlendirmesi
Bel vidalarının omurlardaki tam konumunu araştırmak için tavşana ...

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

Tartışma

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

Posterior lomber vida fiksasyonunun (PLF) en ciddi komplikasyonu, yerleştirme sırasında vidanın omurilik kanalına girmesinin neden olduğu omurilik yaralanması potansiyelidir10. Bu yöntemin en kritik yönü, enine işlemin ve pedikülün yanı sıra vidaların yerleştirilme açısının ortaya çıkmasıdır. Yerleştirme açısının ayarlanması, vidanın omurilik kanalına girmesini ve omurilik yaralanmasına neden olmasını önleyebilir. Ek olarak, tavşan omurlarının anatomik özellikleri...

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

Açıklamalar

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

Yazarların ifşa edecek ilgili finansal veya finansal olmayan çıkarları yoktur.

Teşekkürler

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

Bu çalışma, Tianjin Anahtar Tıp Disiplini (Uzmanlık) İnşaat Projesi (TJYXZDXK-064B), Tianjin Sağlık Komisyonu Bilim ve Teknoloji Projesi (TJWJ2022XK025, TJWJ2022QN039, TJWJ2023QN041), Tianjin Omurga Cerrahisi Enstitüsü tarafından finanse edilmiştir.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
CTAnÇAPAKAnalizde kullanılır
DatviewerÇAPAKAnalizde kullanılır
Mikro CTÇAPAKAnalizde kullanılır
Yeni Zelanda Tavşanı PentobarbitalTianjin Yuda Laboratuvar Hayvanları Yetiştiriciliği Co., Ltd. Pekin Jiehui Biyoteknoloji Co. MCEBu araştırmada kullanılan
pedikül vidalarıHebei Ruihe Tıbbi Ekipman Co, Ltd532003510Cerrahi İşlemde kullanılır
penisilinMCEHY-17591R SerisiAmeliyat Sonrası Bakımda kullanılır
PentobarbitalPekin Jiehui Biyoteknoloji A.Ş.Anestezide kullanılır
ÇubukHebei Ruihe Tıbbi Ekipman Co, Ltd532003510Cerrahi İşlemde kullanılır
Cerrahi aletler ve dikişlerHebei Ruihe Tıbbi Ekipman Co, Ltd532003510Cerrahi İşlemde kullanılır

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Crowley, J. D., et al. Single level posterolateral lumbar fusion in a New Zealand white rabbit (oryctolagus cuniculus) model: Surgical anatomy, operative technique, autograft fusion rates, and perioperative care. JOR Spine. 4 (1), e1135(2021).
  2. Luo, Y. G., Yu, T., Liu, G. M., Yang, N. Study of bone-screw surface fixation in lumbar dynamic stabilization. Chin Med J (Engl). 128 (3), 368-372 (2015).
  3. Jiang, G., et al. Mid-term outcomes of screw loosening in lumbar dynamic stabilization with polyetheretherketone rods versus titanium rods: A minimum 4-year follow-up. World Neurosurg. 196, 123630(2025).
  4. Liu, G. M., et al. Extracellular matrix-coating pedicle screws conduct and induce osteogenesis. Eur J Orthop Surg Traumatol. 24 (Suppl 1), S173-S182 (2014).
  5. Schmoelz, W., Erhart, S., Unger, S., Disch, A. C. Biomechanical evaluation of a posterior non-fusion instrumentation of the lumbar spine. Eur Spine J. 21 (5), 939-945 (2012).
  6. Yaman, O., et al. The role of conservative treatment in lumbar disc herniations: Wfns spine committee recommendations. World Neurosurg X. 22, 100277(2024).
  7. Walsh, W. R., et al. Posterolateral spinal fusion in a rabbit model using a collagen-mineral composite bone graft substitute. Eur Spine J. 18 (11), 1610-1620 (2009).
  8. Riordan, A. M., Rangarajan, R., Balts, J. W., Hsu, W. K., Anderson, P. A. Reliability of the rabbit postero-lateral spinal fusion model: A meta-analysis. J Orthop Res. 31 (8), 1261-1269 (2013).
  9. Palumbo, M., Valdes, M., Robertson, A., Sheikh, S., Lucas, P. Posterolateral intertransverse lumbar arthrodesis in the New Zealand white rabbit model: I. Surgical anatomy. Spine J. 4 (3), 287-292 (2004).
  10. Valdes, M., Palumbo, M., Appel, A. J., Mcallister, S., Ehrlich, M. Posterolateral intertransverse lumbar arthrodesis in the New Zealand white rabbit model: Ii. Operative technique. Spine J. 4 (3), 293-299 (2004).
  11. Ilharreborde, B., et al. Biomechanical evaluation of posterior lumbar dynamic stabilization: An in vitro comparison between universal clamp and wallis systems. Eur Spine J. 20 (2), 289-296 (2011).
  12. Ahn, Y. H., Chen, W. M., Lee, K. Y., Park, K. W., Lee, S. J. Comparison of the load-sharing characteristics between pedicle-based dynamic and rigid rod devices. Biomed Mater. 3 (4), 044101(2008).
  13. Cakir, B., et al. Adjacent segment mobility after rigid and semirigid instrumentation of the lumbar spine. Spine (Phila Pa 1976). 34 (12), 1287-1291 (2009).
  14. Christensen, F. B., Dalstra, M., Sejling, F., Overgaard, S., Bünger, C. Titanium-alloy enhances bone-pedicle screw fixation: Mechanical and histomorphometrical results of titanium-alloy versus stainless steel. Eur Spine J. 9 (2), 97-103 (2000).
  15. Jin, Y., et al. Establishment of a new model of lumbar intervertebral disc degeneration with pathological characteristics. Global Spine J. 13 (4), 984-994 (2023).
  16. Zhao, X. B., Ma, H. J., Geng, B., Zhou, H. G., Xia, Y. Y. Early clinical evaluation of percutaneous full-endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion with pedicle screw insertion for treating degenerative lumbar spinal stenosis. Orthop Surg. 13 (1), 328-337 (2021).
  17. Chen, S., et al. Establishment of an animal model of adjacent segment degeneration after interbody fusion and related experimental studies. J Orthop Surg Res. 18 (1), 666(2023).
  18. Fu, F., et al. Aberrant spinal mechanical loading stress triggers intervertebral disc degeneration by inducing pyroptosis and nerve ingrowth. Sci Rep. 11 (1), 772(2021).
  19. Eck, J. C., et al. Biomechanical study on the effect of cervical spine fusion on adjacent-level intradiscal pressure and segmental motion. Spine (Phila Pa 1976). 27 (22), 2431-2434 (2002).
  20. Biswas, J. K., et al. Artificial intervertebral disc replacement to provide dynamic stability to the lumbar spine: A finite element study. J Long Term Eff Med Implants. 28 (2), 101-109 (2018).
  21. Štoković, N., et al. Evaluation of synthetic ceramics as compression resistant matrix to promote osteogenesis of autologous blood coagulum containing recombinant human bone morphogenetic protein 6 in rabbit posterolateral lumbar fusion model. Bone. 140, 115544(2020).
  22. Hei, L., et al. Evaluation of a rabbit model of adjacent intervertebral disc degeneration after fixation and fusion and maintenance in an upright feeding cage. Neurol Res. 43 (6), 447-457 (2021).
  23. Fredericks, D., et al. Comparison of two synthetic bone graft products in a rabbit posterolateral fusion model. The Iowa Orthopaedic Journal. 36, 167(2016).
  24. Elliott, D. M., et al. The effect of relative needle diameter in puncture and sham injection animal models of degeneration. Spine (Phila Pa 1976). 33 (6), 588-596 (2008).
  25. Mattucci, S., et al. Basic biomechanics of spinal cord injury - how injuries happen in people and how animal models have informed our understanding. Clin Biomech (Bristol). 64, 58-68 (2019).

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

Vida Yerle tirme ProtokolLomber Vida FiksasyonuPosterior Lomber FiksasyonVida Yolu Gev emesiHayvan Modeli OmurgaOmurilik YaralanmasPedik l Giri NoktasVida Yerle tirme Tekni iB y k Hayvan Modeli

İlgili makaleler