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Bioengineering

कंधे के चिपकने Capsulitis का चूहा मॉडल

Published: September 28, 2018 doi: 10.3791/58335
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, *3, *2, *1,4
1Center for Advanced Orthopaedic Studies, Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School, 2Carl J. Shapiro Department of Orthopaedic Surgery, Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School, 3Departments of Biomedical Engineering, Chemistry, and Medicine, Boston University, 4Department of Orthopaedic Surgery, Yerevan State Medical University
* These authors contributed equally

Summary

इस प्रोटोकॉल चिपकने वाला capsulitis के vivo चूहा मॉडल में एक प्रस्तुत करता है । मॉडल एक विस्तारित समय के लिए अतिरिक्त जोड़दार टांका निर्धारण के साथ संयुक्त glenohumeral के एक आंतरिक निर्धारण भी शामिल है, गति (ROM) के एक कम रोटेशनल सीमा में जिसके परिणामस्वरूप और संयुक्त कठोरता में वृद्धि हुई ।

Abstract

इस प्रस्ताव को इस हालत और तुलनीय arthrofibrosis के अंय etiologies के लिए संभावित उपचार के विकल्पों पर शोध के लिए एक vivo में चिपकने वाला capsulitis के चूहे मॉडल बनाने के लिए करना है । मॉडल humeral suturing करने के लिए स्कंधास्थि के माध्यम से चूहों में कंधे के अतिरिक्त जोड़दार निर्धारण भी शामिल है, इंट्रा अवकुंचन अंतरिक्ष पर आक्रमण के बिना एक माध्यमिक जोड़दार में जिसके परिणामस्वरूप और कम घूर्णन रोम में जिसके परिणामस्वरूप और संयुक्त वृद्धि कठोरता.

हमने इस अध्ययन के प्रयोजन के लिए १० Sprague-Dawley चूहों का प्रयोग किया. आधारभूत ROM माप glenohumeral स्थिरीकरण से पहले लिया गया । चूहों निर्धारण टांके हटा दिया गया था और रोम और संयुक्त कठोरता में परिवर्तन का मूल्यांकन किया गया था पहले स्थिरीकरण के 8 सप्ताह के अधीन थे । कि स्थिरीकरण ROM में एक महत्वपूर्ण कमी के परिणामस्वरूप मूल्यांकन करने के लिए, कीनेमेटीक्स में परिवर्तन की गणना की गई । ROM अनुवर्ती अवधि में प्रत्येक समय बिंदु पर मापा गया था और आधारभूत आंतरिक और बाह्य ROM माप की तुलना में था । आदेश में कठोरता का मूल्यांकन करने के लिए, संयुक्त कैनेटीक्स टोक़ में अंतर (टीext और टीint ) ६० डिग्री और ८० डिग्री के प्रारंभिक आंतरिक रोटेशन के प्रारंभिक बाह्य रोटेशन तक पहुंचने की जरूरत निर्धारित द्वारा गणना की गई ।

अनुवर्ती 0 दिन अप पर अतिरिक्त जोड़दार टांका निर्धारण के हटाने के बाद, हम आधारभूत की तुलना में कुल ROM में ६३% कमी पाया । हम अनुवर्ती के 5 सप्ताह तक निरंतर सुधार मनाया, प्रगति के साथ नीचे एक 19% प्रतिबंध के आसपास धीमा के साथ । अनुवर्ती के 8 सप्ताह पर, वहां अभी भी ROM के एक 18% प्रतिबंध था । इसके अतिरिक्त, पर अनुवर्ती दिन 0, हमने पाया टोक़ १३.३ Nmm द्वारा वृद्धि हुई जब आधार रेखा की तुलना में । 8 सप्ताह पर, कुल टोक़ १.४ ± ०.२ Nmm प्रारंभिक माप से अधिक होने के लिए मापा गया था । यह काम स्थाई कम ROM और वृद्धि की कठोरता के साथ कंधे चिपकने वाला capsulitis के एक चूहे मॉडल परिचय ।

Introduction

कंधे के चिपकने वाला capsulitis अक्सर कंधा या कंधे अवकुंचन के रूप में जाना जाता है । यह सीमित glenohumeral गति और दर्द, संभवतः उन्नत फाइब्रोसिस और संयुक्त अवकुंचन1,2,3का एक परिणाम के रूप में की विशेषता है । शर्त संयुक्त कैप्सूल2,3में एक परिणामी घने कोलेजन मैट्रिक्स (प्रकार मैं और III) के साथ fibroblast और myofibroblast सेल भर्ती शामिल है । लिंग, मधुमेह, hyperthyroidism, दर्दनाक चोट, और लंबे समय तक स्थिरीकरण4,5,6सहित एक संयुक्त अवकुंचन के विकास के लिए कई संभावित जोखिम कारक हैं ।

प्रभावी उपचार के विकल्प की कमी है और ज्यादातर भौतिक चिकित्सा, चरम मामलों है कि रूढ़िवादी देखभाल के साथ सुधार नहीं किया है में शल्य रिहाई के रूप में हस्तक्षेप के साथ शामिल हैं । सबसे अच्छा उपचार विधि अनिर्धारित रहता है और चिकित्सा के क्षेत्र में साल के लिए एक महान ब्याज की एक विषय रहा है7,8। उपंयास चिकित्सकीय विकल्प के विकास की हालत है कि इंट्रा जोड़दार प्रेरित आघात पर भरोसा नहीं करता है के लिए एक reproducible पशु मॉडल की आवश्यकता होगी । कंधे कैप्सूल के अवकुंचन और गति (ROM) की सीमा में एक लंबे समय तक कमी: इष्टतम चिपकने वाला capsulitis मॉडल रोग के दो मुख्य विशेषताओं को शामिल करना चाहिए । Schollmeier एट अल. 9 एक कलाकारों का उपयोग करने के लिए कुत्तों में कंधे अवकुंचन विकसित करने के द्वारा पहली संयुक्त अवकुंचन मॉडल में से एक बताया । उंहोंने यह भी बताया कि रोम और इंट्रा जोड़दार दबाव में परिवर्तन9स्थिरीकरण की समाप्ति के बाद सामांय स्तर पर लौट आए । हालांकि, एक महत्वपूर्ण अध्ययन में उल्लेख सीमा एक डाली तकनीक के उपयोग की वजह से जानवरों के बीच अंग स्थिति में भिन्नता है. आदेश में एक और अधिक reproducible मॉडल, Kanno एट अल प्राप्त करने के लिए । 10 बाद में एक चिपकने वाला capsulitis चूहा कंधे के कठोर आंतरिक निर्धारण का उपयोग कर मॉडल प्रस्तुत किया । हालांकि, हालांकि वे अपने मॉडल के साथ ROM में एक महत्वपूर्ण कमी हासिल की, वे राज्य नहीं था कि क्या इन परिवर्तनों को अस्थाई या लंबे समय तक चलने थे । हमारे अध्ययन का उद्देश्य लंबे समय तक अतिरिक्त जोड़दार glenohumeral संयुक्त स्थिरीकरण पर रोम और संयुक्त कठोरता के प्रभाव की जांच करके vivo कंधे अवकुंचन चूहा मॉडल में एक उपयुक्त बनाने के लिए किया गया था ।

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Protocol

अध्ययन के संस्थागत पशु देखभाल और Beth इसराइल Deaconess चिकित्सा केंद्र में उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था । देखभाल के लिए अनावश्यक लंबे समय तक संज्ञाहरण से बचने के लिए और भी हाइपोथर्मिया से बचने के लिए लिया गया था । पशु प्रत्येक ROM माप सत्र में भारित और वजन घटाने के लिए निगरानी की गई ।

1. अध्ययन विषयों

  1. का प्रयोग करें 10 Sprague-Dawley चूहों कि 13 सप्ताह पुरानी सर्जरी के समय और है कि 250 के बीच सीमा-शरीर के वजन के 300 जी ।

2. शल्य प्रक्रिया

  1. संज्ञाहरण के तहत और शल्य चिकित्सा स्थिरीकरण से पहले, मापने के एक समारोह के रूप में आधारभूत टोक़ बाहरी रोटेशन के ६० ° और आंतरिक रोटेशन के ८० डिग्री के बीच रोटेशन कोण (कदम 5 देखें) ।
  2. एक प्रेरण कक्ष में साँस लेना के माध्यम से 5% isoflurane के साथ संज्ञाहरण प्रेरित, और फिर सर्जरी के दौरान एक नाक शंकु के माध्यम से 2% isoflurane के साथ बनाए रखने.
    1. संज्ञाहरण के दौरान शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए पशु के नीचे एक पानी आधारित हीटिंग तत्व का उपयोग करें ।
    2. दर्द नियंत्रण के प्रयोजन के लिए, निरंतर-जारी buprenorphine की एक खुराक में चमड़े के नीचे १.२ मिलीग्राम/किलो चूहे के शरीर के वजन पर निर्भर करता है ।
  3. अपहरण के ६० ° के एक कोण पर छोड़ दिया glenohumeral जोड़ों मैटीरियल (humeral शाफ्ट और स्कंधास्थि रीढ़ के बीच कोण)10 , 11.
    1. एक पीछे अनुदैर्ध्य चीरा, humeral शाफ्ट के समानांतर के साथ शल्य प्रक्रिया शुरू करो । त्वचा सिर्फ glenohumeral संयुक्त नीचे चीरा और के बारे में 3 सेमी के लिए विस्तार करना ।
    2. glenohumeral संयुक्त को स्थिर करने के लिए 2 टांके (लट पॉलिएस्टर) का उपयोग करें, ब्लेड के पार्श्व धार के माध्यम से और humeral शाफ्ट के बाहर का दो तिहाई के आसपास भेदी द्वारा, और बाद में चित्र 1aमें सचित्र के रूप में कस । बाहु धमनी जैसे महत्वपूर्ण संरचनाओं को प्रतिबंधित करने से बचने के लिए अतिरिक्त प्रयास करें ।
      नोट: सर्जिकल तकनीक के लिए अपहरण (जेड) के ६० डिग्री पर glenohumeral संयुक्त सीमा अंय योजनाओं (एक्स और वाई) को प्रभावित किए बिना सक्षम होने का एक फायदा है । humerus और कंधे ब्लेड के पार्श्व सीमा के माध्यम से चारों ओर टांके रखकर, दो संरचनाओं के एक संनिकटन हासिल की है और स्कंधास्थि ब्लेड विमान में बनाए रखा । टांके कसने के बाद, हाथ आराम की स्थिति में जब एक्स और वाई विमानों पर विचार और अपहरण के ६० ° पर जब जेड विमान माना जाता है पर तय हो गई है । यह ठीक है कि तीन योजनाओं में संयुक्त स्थिति ट्यूनिंग की विफलता से उत्पंन किया जा सकता है जानवरों के बीच परिवर्तनशीलता को सीमित करने के लिए सोचा है ।

3. चीरा बंद

  1. उचित रक्तस्तम्भन के बाद, त्वचा क्लिप का उपयोग त्वचा चीरा बंद करें ।
  2. संज्ञाहरण को बंद करने और पशु एक गर्म वातावरण में पर्यवेक्षण के तहत ठीक करने के लिए अनुमति देते हैं । के बाद पशु पर्याप्त चेतना को प्राप्त करने के लिए स्टर्नल recumbency बनाए रखने, यह वापस अपने पिंजरे में लौट ।
  3. प्रक्रिया के तुरंत बाद, जानवरों सामांय गतिविधि पर लौटने के लिए अनुमति देते हैं । अनुमति जानवरों प्रतिबंध के बिना स्थानांतरित करने के लिए, आंतरिक टांके पर मुख्य रूप से निर्भर glenohumeral संयुक्त तय करने के लिए ।
  4. संभव संक्रमण के लिए निगरानी करने के लिए, पहली पोस्ट ऑपरेटिव सप्ताह के दौरान दैनिक चीरा साइटों का निरीक्षण ।
  5. सर्जरी के बाद 10वें दिन पर घाव क्लिप निकालें ।
    नोट: प्रक्रिया के दौरान मांसपेशियों में कोई हेरफेर नहीं था, और तकनीक किसी भी अंतर जोड़दार आघात शामिल नहीं था, इस प्रकार संपुटी और जोड़दार निरंतरता और शारीरिक अखंडता संरक्षण । न तो बाहरी तनाव और न ही गतिविधि सीमा हमारे प्रोटोकॉल में पीछा किया गया था ।
  6. प्रदान analgesia निरंतर रिलीज buprenorphine का उपयोग कर, १.२ मिलीग्राम/किग्रा की एक खुराक पर चमड़े का इंजेक्शन संज्ञाहरण प्रेरण में शुरू करने और दोहराया हर ७२ एच अगर जरूरत है ।

4. टांका हटाने के 8 सप्ताह के बाद स्थिरीकरण

  1. एक प्रेरण कक्ष में साँस लेना के माध्यम से 5% isoflurane के साथ संज्ञाहरण प्रेरित है, तो सर्जरी के दौरान एक नाक शंकु के माध्यम से 2% isoflurane के साथ निरंतर । दर्द नियंत्रण के प्रयोजन के लिए, निरंतर-जारी buprenorphine की एक खुराक में चमड़े के नीचे १.२ मिलीग्राम/किलो चूहे के शरीर के वजन पर निर्भर करता है ।
  2. पिछले प्रक्रिया से निशान के शीर्ष पर एक चीरा बनाओ ।
  3. टांके काटें और humerus और ब्लेड से निकालें ।
  4. घाव क्लिप के साथ चीरा बंद करें ।
  5. संक्रमण के किसी भी लक्षण का पता लगाने के लिए पहले सप्ताह के दौरान प्रतिदिन चीरा साइट की जांच करें । के रूप में अच्छी तरह से दर्द और संकट की निगरानी ।
  6. सर्जरी के बाद 10वें दिन पर घाव क्लिप निकालें ।

5. गति और संयुक्त कठोरता माप की सीमा

  1. पहले और एक हाथ दबाना, एक सेंसर विधानसभा और एक धुरी धुरा11से मिलकर एक स्वनिर्धारित डिवाइस का उपयोग कर स्थिरीकरण के बाद रोम और निष्क्रिय कंधे यांत्रिकी उपाय. यह पूर्व-ऑपरेटिव (आधार रेखा) और लगातार टांका हटाने के बाद किया जाता है ।
    1. तुरंत टांका हटाने के बाद रोम उपाय (अनुवर्ती 0 दिन), और बाद में दो बार एक सप्ताह ।
    2. पिछले समय बिंदु से कम 10% परिवर्तन की रिकॉर्डिंग पर, एक बार साप्ताहिक के लिए माप को कम करें ।
      नोट: सप्ताह के लिए परीक्षण rom के बाद, प्रत्येक जानवर के रोम परीक्षण समय अंक के बीच काफी तेजी से बदल नहीं किया (10% से कम परिवर्तन) । रोम इस बिंदु पर पठार लग रहा था, इसलिए, हमें लगा कि एक सप्ताह में दो बार एक सप्ताह के लिए पर्याप्त था कम परीक्षण आवृत्ति ।
  2. संज्ञाहरण के तहत माप बाहर निकालने के लिए 5% पर परिशुद्धता vaporizer के माध्यम से isoflurane का उपयोग कर और प्रक्रिया की पूर्ण लंबाई के लिए रखरखाव के लिए 2% (लगभग 5 मिनट), क्रम में कुशलता से माप की सुविधा के लिए. संज्ञाहरण के दौरान शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए पशु के नीचे एक पानी आधारित हीटिंग तत्व का उपयोग करें ।
  3. एक लेज़र गाइड की सहायता से रोम माप के लिए ठीक से जानवर की स्थिति । humerus की लंबी धुरी के साथ गठबंधन संवेदन अक्ष के साथ, ९० ° आगे ठोके में बांह दबाना पर forelimb की स्थिति । चित्र 1bमें सचित्र के रूप में कलाई और कोहनी द्वारा forelimb सुरक्षित ।
  4. एक stepper मोटर द्वारा निष्क्रिय forelimb रोटेशन नियंत्रण एक सुसंगत तरीके से ROM और टोक़ का आकलन करने के लिए । एक microcontroller के साथ stepper मोटर नियंत्रण. inclinometer से आदानों का प्रयोग करें, एक टोक़ संवेदक से उन लोगों के साथ संयोजन के रूप में शुरू और माप के अंत से संकेत मिलता है.
  5. एक कंप्यूटर के लिए microcontroller कनेक्ट और एक घर में विकसित MATLAB कोड का उपयोग कर नियंत्रण ।
  6. आधारभूत माप के लिए ही, चक्र संवेदक विधानसभा बाहरी रोटेशन के ६० ° और आंतरिक रोटेशन के ८० डिग्री के बीच 3 बार प्रारंभिक टोक़ माप (बाहरी: text और आंतरिक: tint) बाद की तुलना के लिए प्राप्त करने के लिए ।
  7. rom माप के लिए, रोटेशन ROM में परिवर्तन का पता लगाने के लिए कार्यक्रम में पूर्व निर्धारित इनपुट चर के रूप में अपनी आधारभूत माप (टीext और टीint) पर प्रत्येक जानवर के टोक़ मूल्यों का उपयोग करें. एक तुलनात्मक रोक के रूप में आधारभूत माप का प्रयोग करें बाद ROM माप के लिए बिंदु । ०.२ ° रिज़ॉल्यूशन के साथ परिवर्तन पाए गए ।
  8. कठोरता माप के लिए, टोक़ में परिवर्तन का पता लगाने के क्रम में कार्यक्रम में पूर्व निर्धारित इनपुट के रूप में ६० ° बाहरी रोटेशन और ८० ° आंतरिक रोटेशन के मूल रोटेशन के कोण का उपयोग करें । ०.०१ Nmm के समाधान के साथ परिवर्तन पाए गए ।
  9. प्रत्येक ROM आकलन के रूप में एक ही दिन पर जानवरों तौलना । तराजू पर जानवरों प्लेस और उनके बड़े पैमाने पर रिकॉर्ड । इन आंकड़ों के अध्ययन के दौरान पशु स्वास्थ्य की स्थिति का आकलन करने के लिए उपकरणों में से एक के रूप में इस्तेमाल किया गया ।
  10. वसूली के बाद, अपने पिंजरों और दर्द या संकट के संकेत के लिए निगरानी के लिए चूहों वापस । इस परीक्षण के दौरान, कोई जानवर उपेक्षित छोड़ दिया है जब तक यह पर्याप्त चेतना को कड़ी recumbency बनाए रखने के लिए आ गया है ।
    नोट: रोम और टोक़ माप एक स्वनिर्धारित डिवाइस के साथ प्राप्त किया गया था, पहले हमारे समूह द्वारा रिपोर्ट {Villa-केमाको २०१५} । डिवाइस एक कस्टम बनाया जिग कि एक शाफ्ट stepper मोटर द्वारा घुमाया और एक कस्टम MATLAB स्क्रिप्ट द्वारा नियंत्रित होते हैं. एक टोक़ सेंसर और inertial माप इकाई नमूना की अभिव्यक्ति के दौरान टोक़ और स्थिति डेटा पर कब्जा करने के लिए उपयोग किया जाता है ।

6. पोस्टमार्टम Immunohistologic विश्लेषण

  1. 8 सप्ताह के रोम माप अवधि के अंत में, सह2 जोखिम के साथ euthanize चूहों ।
  2. काटना दोनों वाम (मैटीरियल) और सही (स्वस्थ नियंत्रण) कंधों ulna से humerus को स्पष्ट करने के द्वारा, और हंसली और वक्ष गुहा से कंधे ब्लेड धारा द्वारा ।
  3. 3 दिनों के लिए 10% तटस्थ buffered formalin के समाधान में उत्पादेड कंधों को ठीक करें, एक और 2 महीने के लिए ७.४ पीएच में ethylenediaminetetraacetic एसिड (EDTA) 10% के समाधान में decalcification द्वारा पीछा किया ।
  4. इस प्रक्रिया के दौरान, एक कोमल आंदोलन चक्र में एक शेखर पर जगह के नमूने और 4 डिग्री सेल्सियस पर दुकान । साप्ताहिक microcomputed टोमोग्राफी (uCT) स्कैन के साथ glenohumeral संयुक्त की निगरानी decalcification ।
    नोट: EDTA एक chelating एजेंट है कि एपेटाइट क्रिस्टल बाहरी सतह से कैल्शियम आयनों बांधता है, उत्तरोत्तर क्रिस्टल आकार12,13,14को कम करने । यह प्रक्रिया बहुत धीमी और कोमल है, और यह immunohistochemistry (आइएचसी) के रूप में तकनीकों के लिए संरक्षित किया जाना चाहिए कि विशिष्ट ऊतक तत्वों का पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है । दर जिस पर EDTA decalcifies नमूना पीएच और समाधान की एकाग्रता पर निर्भर है । पीएच के संदर्भ में, यह 7 से ७.४ करने के लिए, अधिक alkaline समाधान decalcification गति में तेजी के साथ रेंज कर सकते हैं । हालांकि, उच्च पीएच स्तर के साथ समाधान प्रमुख ऊतक तत्वों को नुकसान पहुंचा सकता है । इसके अलावा, इस तरह के प्रयोगों के लिए सामान्य EDTA एकाग्रता 10% से 14% के बीच निहित है, लेकिन यह कैल्शियम के लिए बांड एक बार सक्रिय एजेंट समाप्त हो जाता है कि याद करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, तो इस decalcification द्रव के प्रतिस्थापन की आवश्यकता है, तो कम से कम 3 से 4 बार प्रति सप्ताह15.
  5. एक बार decalcification प्रक्रिया संपन्न होने के बाद, ऊतकवैज्ञानिक के लिए आयल स्टैक्स में glenohumeral जोड़ों को माउंट करें । नमूनों को कोरोनरी स्लाइस के लिए अनुमति दें । humeral सिर की ५०% गहराई में प्राप्त स्लाइसें (केंद्र में, मध्य राज्याभिषेक) चित्रा 1में दिखाया गया है । प्रदर्शन immunohistochemical peroxidase-विरोधी peroxidase विधि का उपयोग कर संयुक्त में fibrotic ऊतक की उपस्थिति निरूपित करने के लिए । 4 , 9 , 10 , 16
  6. एक सोडियम साइट्रेट बफर समाधान (10 मिमी सोडियम साइट्रेट, ०.०५% 20, पीएच ६.०, में 5 मिनट के लिए पहले से गरम किया जाता है) और 10 मिनट के लिए एक नियमित रूप से माइक्रोवेव ओवन में रखने में एक प्लास्टिक Coplin जार में स्लाइड विलय द्वारा प्रतिजन पुनः प्राप्ति । मध्यम शक्ति पर । स्लाइड को कमरे के तापमान पर 30 मिनट के लिए ठंडा करने की अनुमति दें ।
  7. 30 मिनट के लिए बकरी सीरम के साथ अवरुद्ध प्रदर्शन, और 4 डिग्री सेल्सियस पर रात भर fibronectin करने के लिए एक प्राथमिक माउस मोनो क्लोनल एंटीबॉडी (1:400 कमजोर पड़ने) के साथ नमूनों की मशीन.
  8. प्राथमिक एंटीबॉडी के साथ मशीन के बाद, 10 मिनट के लिए पंजाबियों (०.५ यूजी/एमएल) के साथ दो बार नमूनों को धो; और 30 मिनट के लिए एक माध्यमिक एंटीबॉडी, बकरी antimouse आईजीजी-peroxidase संयुग्मी (1:400 कमजोर पड़ने) के साथ मशीन ।
  9. 10 मिनट के लिए एक शेखर पर पंजाबियों (२.५ µ g/एमएल) के साथ दो बार नमूनों को धो लें और 3, 30 diaminobenzidine tetrahydro-क्लोराइड और अंधेरे में 30% हाइड्रोजन पेरोक्साइड के लिए 10 मिनट के लिए बेनकाब Carazzi hematoxylin के साथ Counterstain ।

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Representative Results

गति की रेंज

फ़ॉलो-अप दिन 0 पर, हमने आधारभूत (P <. 001) की तुलना में कुल ROM में ६३% की कमी पाई । हम 5 सप्ताह तक रोम के एक क्रमिक सुधार मनाया अनुवर्ती, जब प्रगति पर 19% प्रतिबंध (P < 0.001) में बंद कर दिया । शेष प्रतिबंध, कुल ROM का 18%, फ़ॉलो-अप के 8 सप्ताह में अभी भी स्पष्ट था (P < 0.001) ।

कठोरता

अनुवर्ती दिन 0 पर, हम आधारभूत (P < 0.001) के साथ तुलना में कुल टोक़ में १३.३ Nmm की वृद्धि मिली; ८.९ Nmm बाह्य (p = .002) और ४.४ Nmm आंतरिक रूप से (p < 0.001), बाह्य रोटेशन टोक़ में १३८.८% वृद्धि में जिसके परिणामस्वरूप, आंतरिक रोटेशन टोक़ में १५९.६% वृद्धि, और कुल १४९.२% की वृद्धि हुई टोक़ समग्र रूप से. अनुवर्ती के 8 सप्ताह पर, हम कुल मापा टोक़ पाया १.४ ± ०.२ Nmm बेसलाइन से अधिक (पी = ०.११५), के साथ एक ०.६ ± ०.१ बाहरी टोक़ के Nmm वृद्धि (पी = ०.३६९) और ०.७ ± ०.२ आंतरिक टोक़ के Nmm वृद्धि (पी = ०.०३६). यह इंगित करता है टोक़ बाह्य और २५.७% आंतरिक रूप से 10% बढ़ जाती है, एक समग्र १७.९% वृद्धि के लिए । बाद के ऑपरेटिव वीक 3 की शुरुआत में, कठोरता के सुधार पठारी ।

Histologic परिणाम

चित्रा 2aमें देखा के रूप में, बरकरार समूह ऊरु सिर और सामांय सेलुलर संगठन के कैप्सूल और जोड़दार सतह के बीच उचित जुदाई प्रदर्शित किया । इसके अलावा, सामांय सेलुलर संगठन भी श्लेष ऊतक और जोड़दार उपास्थि में मनाया गया । हालांकि, शल्य चिकित्सा मैटीरियल समूह glenohumeral संयुक्त के अवर पहलू में संपुटी आसंजन के सबूत से पता चलता है । इसके अलावा, आसपास के ऊतकों जब बरकरार कंधों की तुलना में सघन होना प्रतीत होता है, एक कम संयुक्त अंतरिक्ष (चित्रा बी) के साथ एक तंग कैप्सूल के लिए अग्रणी । स्लाइस fibronectin के लिए दाग करार शल्य चिकित्सा समूह (चित्रा बी) में एक वृद्धि हुई संपुटी मोटाई दिखाओ । जब स्वस्थ नियंत्रण (चित्रा 2a) की तुलना में । इन निष्कर्षों के साथ समझौते में है पहले संयुक्त स्थिरीकरण10 के पशु मॉडल पर साहित्य की सूचना दी और एक उचित अवकुंचन मॉडल के निर्माण का समर्थन ।

Figure 1
चित्र 1: परीक्षण उपकरण । (एक) 2 लट पॉलिएस्टर टांके के साथ संयुक्त glenohumeral के स्थिरीकरण, स्कंधास्थि और humerus के पार्श्व धार के बीच मजबूती से पारित; (ख) ROM और निष्क्रिय कंधे यांत्रिकी के मापन के लिए अनुकूलित डिवाइस; a) एक stepper मॉनिटर. एक सेंसर बी से मिलकर विधानसभा) एक प्रतिक्रिया टोक़ सेंसर, और सी) एक अभिविन्यास संवेदक. घ) एक बांह दबाना । (ग) आंतरिक या (घ) glenohumeral संयुक्त11के बाहरी रोटेशन । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2: humeral सिर के राज्याभिषेक स्लाइसें । छवि fibronectin के लिए दाग (आइएचसी) 40X आवर्धन पर प्राप्त की । स्केल बार = २०० µm. (A) स्वस्थ नियंत्रण । (ख) शल्य नियंत्रण । लाल तीर संयुक्त संपुटी मोटाई की रूपरेखा । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3: दोनों स्वस्थ और शल्य चिकित्सा प्रतिबंधित चूहे glenohumeral जोड़ों के लिए सामान्यीकृत टोक़ बनाम गति की सीमा । आंतरिक रोटेशन के रूप में सकारात्मक चिह्नित है, बाहरी रोटेशन नकारात्मक है । छायांकित क्षेत्र ९५% विश्वास अंतराल (CI) दिखाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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Discussion

इस अध्ययन glenohumeral संयुक्त के आंतरिक निर्धारण के माध्यम से कंधे की चिपकने वाला capsulitis का एक चूहा मॉडल प्रस्तुत करता है । इसके अलावा, यह कुल ROM की एक विस्तारित कटौती से पता चलता है कि निर्धारण के हटाने के बाद कम से 8 सप्ताह के लिए । आदेश में अलग समय बिंदुओं पर ROM में परिवर्तन की गणना करने के लिए, माप पशु विशिष्ट आधार रेखा की तुलना में थे । इसके विपरीत, Kanno एट अल. 10 में आदेश पूर्व vivo ROM परिवर्तन का निर्धारण करने के लिए जानवरों के सभी के लिए एक मानकीकृत टोक़ इस्तेमाल किया ।

२००८ में, Sarver एट अल. 17 गैर सर्जिकल बाह्य निर्धारण से उत्पंन कंधे की संयुक्त कठोरता पर सूचना दी । उनके अध्ययन घायल और इलाज कंधों, जो 8 सप्ताह के अनुवर्ती के द्वारा हल किया गया था के स्थिरीकरण के बाद संयुक्त कठोरता में एक क्षणिक वृद्धि दिखाई । फिर भी, वर्तमान अध्ययन में, हम टोक़ और कोण के बीच एक रैखिक संबंध नहीं मिला, बल्कि एक बहुपद फिट (चित्रा 3) । इसके अलावा, हम केवल आंतरिक रोटेशन के आकलन के दौरान आधारभूत की तुलना में संयुक्त कठोरता में एक सांख्यिकीय महत्वपूर्ण अंतर पाया, जहां कठोरता में एक २५.७% वृद्धि स्थिरीकरण के 8 सप्ताह के बाद बनी ।

हम अपने स्वयं के आंतरिक नियंत्रण के रूप में प्रत्येक जानवर के लिए आधारभूत ROM और जकड़न माप का इस्तेमाल किया । 18जानवरों के बीच संभव भिंनता को देखते हुए, आंतरिक नियंत्रण बढ़ जाती है आंतरिक वैधता के रूप में एक ही जानवर के contralateral कंधे का उपयोग और मदद करता है पशुओं की संख्या को कम करने की आवश्यकता है ।

हमारे अध्ययन की सीमाओं में से एक है कि ROM को मापने के लिए इस्तेमाल तंत्र ब्लेड को स्थिर नहीं करता है । हालांकि, एक चूहे की ब्लेड और अधिक परोक्ष रूप से मनुष्यों की तुलना में भी अधिक ऊपर रोटेशन के साथ उंमुख है । लापरवाह स्थिति में चूहों होने सैद्धांतिक रूप से स्कंधास्थि झुकने के लिए नियंत्रण के रूप में ब्लेड परीक्षण जिग की फर्म प्लेट के खिलाफ टिकी हुई है । अध्ययन की एक और सीमा है कि हम केवल आंतरिक-रोटेशन और बाहरी glenohumeral संयुक्त के रोटेशन का आकलन है । यह आंशिक रूप से तथ्य यह है कि अपहरण, ठोके, और उपरि गतिविधियों पूरी तरह से बाह्य निर्धारण या ROM परीक्षण, जो हमारे से एक अलग प्रणाली की आवश्यकता के दौरान संयुक्त scapulothoracic के प्रतिबंध की आवश्यकता के कारण है ।

रोगजनन और चिपकने वाला capsulitis के उपचार के लिए अपर्याप्त समझा जा रहा है । एटियलजि की परवाह किए बिना, यह दिखाया गया है कि यह कैप्सूल के अवकुंचन है कि दर्द और सीमा glenohumeral आंदोलन1,3,11का कारण बनता है । इसके अलावा, यह सुझाव दिया गया है कि वहां भड़काऊ ट्रिगर है कि संयुक्त फाइब्रोसिस में परिणाम है, जिससे अवकुंचन10पैदा कर रहे हैं । हालांकि हमारे चूहे मॉडल एक प्राथमिक अवकुंचन के प्रारंभिक भड़काऊ अपमान की नकल नहीं कर सकते, फिर भी, यह पर्याप्त रूप से चिपकने वाला capsulitis की विशेषता कैनेटीक्स और उसके रोग परिवर्तन10,19प्रतिकृति । इस मॉडल ROM और वृद्धि की संयुक्त कठोरता में एक स्थाई कमी, कंधे अवकुंचन के लिए वर्तमान और संभावित चिकित्सीय उपचार के एक व्यापक आकलन के लिए अनुमति देता है ।

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Disclosures

कोई

Acknowledgments

लेखक इस परियोजना के प्रति वित्तीय सहायता प्रदान करने के लिए श्री और श्रीमती टॉम और Phyllis Froeschle को स्वीकार करना चाहेंगे.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sprague-Dawley rats Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA 250-300 g
Surgical tool:
Injection needle BD 1' 30 guage
Needle holder
5% isoflurane
2% isoflurane
Nose cone
Skalpel and skalpel holder No. 11 scalpel
Curved hemostat forceps
Staright hemostat forceps
Tissue retractor
Toothed tissue forceps
Plain tissue forceps
Dissecting scissors
Suture scissors
Skin clip applicator Any standard staples for wound closure
Immobilization material Ethicon No. 2-0 braided polyester ethibond suture was used for immobilization
Other materials:
Costumized device for ROM: 1)Sensor assembly, 2)pivoting axle, 3)arm clamp Assembly that is described in relaxin paper and adhesive capsulitis paper
Orientation sensor (part of sensor assembly) MicroStrain Inc., Williston, VT, USA 3DM-GX3-15
Reaction torque sensor (part of sensor assembly) Futek Inc., Irvine, CA, USA TFF400
Stepper Motor SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503 https://www.sparkfun.com/products/13656
Microcontroller Torino, Italy). Arduino UNO, R3
MATLAB code MATLAB 7.13.0.564, Natick, Ma, USA
Weight Scale Ohaus

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References

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इंजीनियरिंग अंक १३९ चिपकने वाला capsulitis कंधा कंधे अवकुंचन चूहा अध्ययन गति की सीमा कठोरता
कंधे के चिपकने Capsulitis का चूहा मॉडल
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Okajima, S. M., Cubria, M. B.,… More

Okajima, S. M., Cubria, M. B., Mortensen, S. J., Villa-Camacho, J. C., Hanna, P., Lechtig, A., Perez-Viloria, M., Williamson, P., Grinstaff, M. W., Rodriguez, E. K., Nazarian, A. Rat Model of Adhesive Capsulitis of the Shoulder. J. Vis. Exp. (139), e58335, doi:10.3791/58335 (2018).

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