Transpediküler Vidaların Değerlendirilmesinde Anestezi, Cerrahi ve Hasat Yöntemi Domuz Kemik Omurgası Modeli
31 Mayıs 2017
Burada, in vivo domuz lomber omurga modelini kullanarak transpediküler vidaları değerlendiren bir yöntem sunuyoruz.
Bu cerrahi girişimin genel amacı, in vivo domuz lomber omurga modeli kullanılarak transpediküler vidaları değerlendirmektir. Bu yöntem, pedikül vidasının gevşemesi gibi omurganın bu tür komplikasyonları hakkındaki önemli soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, farklı tipteki vidaların uzun vadeli stabilitesini karşılaştırabilmemizdir.
12 aylık minyatür domuzları deney ünitesinde en az bir hafta koruyun. Bu alkışlama döneminden sonra, her domuza bir klinik muayene yapın, solunum hızını, kalp atış hızını ve vücut ısısını ölçün. Anesteziden önce domuzları 12 saat aç bırakın.
Bir domuzu sakinleştirmek için, kulağın arkasındaki lateral servikal kas bölgesine atropin enjekte edin. Sakinleştikten sonra, kulağın tabanına bir el bastırın ve ardından kulağı alkolle temizleyin. Ardından, kulak damarına iğne üstü plastik bir kateter yerleştirin.
Daha sonra kateteri heparinize salin ile yıkayın ve bantla sabitleyin. Şimdi, kateter yoluyla ketamin ve ksilazin kullanarak anestezi indükleyin. Domuzu entübe etmek için sternal yaslanma pozisyonunda konumlandırın.
Ve bir asistanın yardımıyla, uygun bir askı kullanarak çeneyi açık tutun. Ardından, epiglotu yumuşak damaktan çıkarmak için laringoskopun ucunu faringeal boşluğa geçirin. Entübe edildikten sonra, her iki akciğerdeki solunumu dinleyin.
Daha sonra, endotrakeal tüpün kabını 10 mililitrelik bir şırınga kullanarak hava ile doldurun ve yapışkan bant kullanarak tüpü burnuna sabitleyin. Ardından, tüpten% 2 izofluran sağlamaya başlayın. Ardından, cerrahi bir anestezi düzlemini doğrulamak için domuzun kornea ve palpebral reflekslerini test edin.
Şimdi, gözlere merhem sürün ve en az beş dakikada bir kontrol edilmesi gereken yaşamsal belirti monitörleri kurun. Ameliyattan 30 dakika önce, kulak damarı kateteri yoluyla bir bolus sefazolin sağlayın. Ardından, ağrı yönetimi için 37 santigrat derece salin ve fentanil uygulamak için IV hattını değiştirin.
Başlamak için, domuzun sırtını orta hattın her iki tarafına 10 santimetre tıraş edin. Ardından, cildi alternatif povidon iyot çözeltisi ve% 70 etanol fırçaları ile temizleyin. Şimdi, lomber omurganın ikinci spinöz sürecinden ilk medyan sakral tepeye kadar uzunlamasına bir orta hat kesisi yapın.
Daha sonra, deri altı dokusunu ve fasyayı dikenli süreçlerin ucuna kadar inceleyin. Daha sonra, bir Cobb asansörü kullanarak, paraspinal kasları alttaki laminadan subperiostal olarak kaldırın. Daha sonra, faset eklemlerinde spinöz süreç ve lamina boyunca diseksiyon yapın.
L3'ten L5'e kadar olan mamillary süreçten hemen daha düşük olan giriş noktasında, yüzeysel korteksi açmak için bir çapak veya rongeur kullanın. Ardından, kılavuz kalemi üst uç plakaya paralel olarak ve dikenli işleme 20 derecelik bir açıyla yerleştirin. Şimdi, pedikül vidalarının yerleştirme noktalarını belirlemek için arka ön lateral röntgen çekin.
Ardından, 25 milimetreye kadar bir pedikül probu yerleştirin ve sondaj cihazını ve palpasyonu kullanarak tam bir intraosseöz yörüngeyi onaylayın. Şimdi, altı pedikül vidası yerleştirin. Vida başlarının iyi oturduğundan emin olun.
Saha açıklığının yönüne ve çubukla aynı hizada olması gereken yatay konuma dikkat edin. Ardından, pedikül vida başlarının her iki tarafına iki çubuk yerleştirin. Ardından, manşonları ve somunları vidanın kafasına takın.
Önce somunları düz bir lokma anahtarla gevşek bir şekilde sıkın ve ardından bir karşı tork anahtarıyla sıkın. Ardından, X-ışınları kullanarak pedikül vidalarının konumlarını onaylayın. Site kapanmaya hazır olduğunda, üç litre normal tuzlu su ile sulayın.
Ardından bir silikon dren takın ve silikon ucu çıkarın. Şimdi, emilebilir dikişler kullanarak paraspinal kasları ve deri altı dokuları kapatın ve ardından cildi emilmeyen naylon dikişlerle kapatın. Dikiş attıktan sonra, bölgeyi povidon iyot ile dezenfekte edin ve bir pansuman uygulayın.
Güçlü bir yutma refleksi belirginleştiğinde, domuzu ekstübe edin ve bir uyanma odasına aktarın. Tamamen bilinçli hale geldikten sonra, domuza yiyecek ve su sağlayın ve kapı modellerini kontrol edin. İmplantı değerlendirmek ve üç gün boyunca ağrı kesiciler sağlamak için arka bacak hareketini izleyin.
İmplantasyondan 12 hafta sonra domuzu ötenazi yapın. Bir omurga kesitini çıkarmak için, önceki ameliyat yara lejyonunda uzunlamasına bir orta hat insizyonu yapın. Ardından, implantı L3'ten L5'e kadar tamamen ortaya çıkarmak için yumuşak doku ve paraspinal kasları inceleyin. Şimdi, bir karşı tork anahtarı kullanarak somunları çıkarın.
Ve sonra çubukları çıkarın. Ardından, salınımlı bir testere kullanarak L2-3 disk alanını ve L5-S1 disk alanını kesin. Ardından, L3-5 omurgasının orta ve ön kısmındaki her iki bölgeyi bir Cobb asansörü ve kule forseps ile inceleyin.
Omurga bölümü hemen analiz edilemiyorsa, eksi 20 santigrat derecede tuzlu suya batırılmış gazlı bezde saklayın. Pedikül vidaları ile kemik arasındaki bağlanma kuvveti üç vida tipi için değerlendirildi. Kaplamasız, hidroksiapatit kaplı ve titanyum kaplı.
Ana ekstraksiyon burulma tepe torku veya bağ mukavemeti, titanyum kaplı pedikül vidalarıyla en yüksekti. İlgilenilen bölge, kemik hacmi fraksiyonunun, kemik yüzey yoğunluğunun ve spesifik kemik yüzeyinin analizi için bir mikro-BT programı ile değerlendirilebilir. Bir omurga bölümünün Goldner trikrom ile taranması, pedikül vidası ile kemik arasındaki arayüzü gösterir.
Fibröz doku kırmızıdır ve kemik mavidir. Kaplamasız pedikül vidaları kullanıldığında, arayüzde sadece fibröz doku gözlendi. Bununla birlikte, her iki tip kaplamalı vida için arayüzde yeni kemik oluşumu bulundu.
Hatta titanyum kaplı pedikül vidaları ile kemikteki vida dişleri arasındaki boşluğun tamamen sıkıştırıldığı gözlemlenmiştir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik düzgün bir şekilde yapılırsa üç saat içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, pedikülün yanlış yerleştirilmesinin önlenebilmesi için pedikül vidalarının doğru şekilde konumlandırılmasına odaklanmak önemlidir.
Geliştirildikten sonra, bu teknik, omurga cerrahisi alanındaki araştırmacıların osteoporozlu hastalarda pedikül vidalarının gevşetilmesini keşfetmelerinin yolunu açtı.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, in vivo porsin lomber omurga modelini kullanarak transpediküler vidaların değerlendirilmesi için bir yöntem sunmaktadır. Teknik, pedikül vidası gevşemesiyle ilgili komplikasyonları gidermeyi ve çeşitli vida türlerinin uzun vadeli stabilitesini değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Ortopedik Cerrahi
- Biyomekanik
Arka Plan
- Transpediküler vidalar spinal cerrahilerde yaygın olarak kullanılır.
- Vida stabilitesini anlamak, cerrahi başarı için kritik öneme sahiptir.
- In vivo modeller, uzun vadeli sonuçlar hakkında değerli bilgiler sağlar.
- Porcine modeller, insanlarla olan anatomik benzerlikleri nedeniyle uygundur.
Çalışmanın Amacı
- Transpediküler vidaların performansını değerlendirmek.
- Farklı vida tiplerinin uzun dönemli stabilitesini karşılaştırmak.
- Vida gevşemesi gibi komplikasyonları incelemek.
Kullanılan Yöntemler
- İn vivo testler için porcine lumbar omurga modelinin kullanımı.
- Ameliyat öncesinde minyatür domuzların klinik muayeneleri.
- Solunum ve kalp hızı dahil olmak üzere yaşamsal bulguların izlenmesi.
- Anestezi öncesinde 12 saatlik açlık ile domuzların hazırlanması.
Ana Sonuçlar
- Belirlenmiş bir süre boyunca vida stabilitesine ilişkin veriler.
- Farklı vida türlerinin karşılaştırmalı analizi.
- Vida gevşemesi insidansına dair içgörüler.
- Gelecekteki çalışmalar için güvenilir bir değerlendirme yönteminin oluşturulması.
Sonuçlar
- Porcine model, transpediküler vidaların değerlendirilmesinde etkilidir.
- Bu yöntem, cerrahi uygulamalara bilgi sağlayabilir ve sonuçları iyileştirebilir.
- Bulgular ışığında vida tasarımlarını geliştirmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulanabilirlik ve Önem
Bu yöntem, ortopedik cihaz geliştirmedeki temel bir zorluk olan pedikül vidalarının uzun süreli stabilitesini ele alarak, spinal implant fiksasyonunun değerlendirilmesi için preklinik bir model sunmaktadır. Vida tasarımlarının fizyolojik olarak ilgili büyük hayvan sisteminde karşılaştırmalı analizine olanak tanıyarak, spinal biyolojik maddeler ve implant malzemelerinin hedef doğrulamasında mekanistik risk azaltmaya ve öngörücü güvene destek olur. Bu yaklaşım, kemik-implant arayüz kalitesini nicelleştirerek ve cihaz geliştirme süreçlerindeki geç evre biyolojik riskleri azaltarak, erken keşif aşamasındaki devam/tamamla kararlarına temel oluşturur.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Kemik-implant entegrasyonu ve fiksasyon stabilitesi ile ilgili terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Vida-doku arayüzü histolojisinin ve mekanik bağ kuvvetinin doğrudan değerlendirilmesi yoluyla biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
- Öngörücü Değer: Farklı vida kaplamaları ve tasarımları arasındaki osseointegrasyon potansiyelini karşılaştırarak portföy önceliklendirmesini kolaylaştırır.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Analiz Hazırlığı: İmplant performansının fizyolojik yükleme altında değerlendirilmesi için valide edilmiş biyolojik sistemleri hazırlar.
- Kantitatif Çıktılar: Torsiyonel pik tork, kemik hacim fraksiyonu ve mikro-CT aracılığıyla kemik yüzey yoğunluğu dahil olmak üzere ölçülebilir son noktalar oluşturur.
- Tekrarlanabilirlik: Çalışmalar arası karşılaştırmaya ve platformun yeniden kullanımına olanak sağlamak için cerrahi hazırlık, implantasyon ve hasat prosedürlerini standartlaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Hastalıkla İlişkisi: İnsan bel omurgası biyomekaniğini modeller, keşiften preklinik doğrulamaya kadar translasyonel sürekliliği destekler.
- Mekanistik Risk Azaltma: İmplant arayüzündeki kemik büyümesine karşı fibröz doku oluşumu gibi başarısızlık modlarını netleştirir.
- Risk Düzenlemeli İlerleme: Kaplamalı ve kaplamasız vida tipleri arasındaki fiksasyon gücü farklarını nicelleştirerek ilerleme kararlarına veri sağlar.
Hat ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, özellikle fiksasyon stabilitesinin histoloji destekli kantitatif değerlendirmelerini sağlayarak, spinal implant teknolojileri için öncü bileşik tanımlama ve preklinik doğrulama aşamalarını mümkün kılarak keşiften prekliniğe uzanan sürece uyum sağlamaktadır.
- Keşif Biyolojisi: İmplant-doku etkileşimlerinin hipotez testlerini ve osseentegrasyon mekanizmalarının yolklığının aydınlatılmasını destekler.
- Tarama: Standartlaştırılmış cerrahi implantasyon ve tutarlı postoperatif izleme yoluyla analiz hazırlığı sağlar.
- Analitik: Karşılaştırmalı durum analizleri için ekstraksiyon torsiyonel pik torku ve mikro-BT kaynaklı kemik morfometrisi gibi kantitatif okumalar sunar.
- Translasyonel Araştırma: Boylamsal implantasyon ve arayüz analizi için terminal hasat yoluyla preklinik süreklilikle bağlantı kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Keşif kampanyaları boyunca birden fazla implant tasarımını değerlendirmek için yeniden kullanılabilir bir yetkinlik oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: İmplant stabilitesinde öngörülebilir güven, kemik-implant arayüzlerindeki mekanik belirsizliğin azaltılması.
- Operasyonel Değer: Standardize edilmiş cerrahi prosedür, tekrarlanabilir toplama ve ölçeklenebilir doku işleme.
- Stratejik Değer: İyileştirilmiş devam/durdurma kararları, preklinik testlerde sermaye verimliliği, geç aşama başarısızlık riskinin azaltılması.
- Portföy Etkisi: Fiksasyon gücü ve osseointegrasyon verilerine dayalı olarak implant adaylarının risk tabanlı önceliklendirmesi.
Uygulama Hususları
- Büyük hayvan cerrahisi, spinal anatomi ve ameliyat sonrası bakım konularında uzmanlık gerektirir.
- Anestezi uygulaması, ameliyat sırası görüntüleme (X-ray) ve cerrahi aletler (frez, tork anahtarları, osilete testere) için ekipman gereksinimi vardır.
- Tutarlı sonuçlar elde etmek için cerrahi, görüntüleme ve histoloji ekipleri arasında ekipler arası standartlaştırma gereklidir.
- Adaptasyon hususları, domuz spinal sistemleri ile diğer büyük hayvan spinal sistemleri için modele özgü düzenlemeleri içerir.
- Pratik kısıtlamalar arasında, 12 haftalık implantasyon takvimi ve terminal hasat gerekliliği yer almakta olup, bu durum bitiş noktasının ötesinde boylamsal in vivo görüntülemeyi engellemektedir.
