Oprettelse af stift Stabiliserede Brud for vurdering Intramembranous ossifikation, Distraktion Osteogenesis eller Healing af Kritiske Sized Mangler
Summary
Denne artikel beskriver en fremgangsmåde til stabilisering lange knoglefrakturer, som er baseret på anvendelsen af modificerede Ilizarov ydre fikseringsindretninger<sup> 1-3</sup>. Efter påføring af fikseringsindretninger og skabelse af knoglen skade, kan healing vurderes, kan distraktion osteogenesis udføres, eller ikke-union eller kritiske størrelse defekt kan oprettes og bruges til at studere terapeutiske indgreb.
Abstract
Vurdering tilstande knogler reparation er nødvendig for at udvikle terapier, der skal anvendes klinisk til behandling af frakturer. Mekanisk stabilitet spiller en stor rolle i heling af knoglelæsioner. I værste fald mekanisk ustabilitet kan føre til forsinkede eller ikke-union i mennesker. Men, kan bevægelse også stimulere helingsprocessen. I frakturer, der har bevægelse brusk formularer for at stabilisere bruddet knogleenderne, og denne brusk gradvist erstattes af knogle gennem sammenfatning af den udviklingsmæssige proces endochondral ossifikation. I modsætning hertil knogle hvis en knoglefraktur er stift stabiliserede former direkte via intramembranous knogledannelse. Klinisk, både endochondral og intramembranous ossifikation sker samtidigt. Til effektivt at gentage denne proces undersøgere indsætte en stift i marvkanalen i den brækkede knogle, som beskrevet af Bonnarens 4. Denne eksperimentelle fremgangsmåde tilvejebringer fremragende lateral stabilitet, samtidig med at rotatioNal ustabilitet til at fortsætte. Dog kan vores forståelse af de mekanismer, der regulerer disse to forskellige processer også blive styrket ved eksperimentelt at isolere hver af disse processer. Vi har udviklet en stabilisering protokol, der giver roterende og lateral stabilisering. I denne model er intramembranous ossifikation den eneste form for healing, der er observeret, og healing parametre kan sammenlignes mellem forskellige stammer af genetisk modificerede mus 5-7, efter anvendelse af bioaktive molekyler 8,9, efter at ændre fysiologiske parametre healing 10, efter at ændre mængden eller tidspunktet for stabilisering 11, efter distraktion osteogenesis 12, og efter oprettelsen af et ikke-union 13, eller efter oprettelse af en kritisk størrelse defekt. Her viser vi hvordan du anvender de modificerede Ilizarov fikseringsindretninger for at studere tibiale frakturheling og distraktion osteogenese i mus.
Protocol
Discussion
Bones helbrede ved to forskellige modaliteter afhængig af mekanisk stabilitet (revideret i: 14). Da forlod ustabile en stor brusk skabelon former i frakturhullet, der erstattes af knogle til at bygge bro de to ender af brækkede knogler. Proksimalt og distalt til pausen, knogler danner direkte ved intramembranous ossifikation i periost og endosteum. I modsætning hertil forekommer i stabile frakturer heling udelukkende via intramembranous knogledannelse 3. De specifikke mekanismer, der regulerer s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev finansieret af R01-AR053645 fra NIAMS.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| 0.25mm insect pin | Fine Science Tool | 26000-25 | Blacked Anodized Steel, 0.25mm rod diameter, 4cm length |
| Stainless Steel Hex Nut | Small Parts | #2-56 | 1/8″ length, 56 threads per inch |
| Stainless Steel Hex Nut | Small Parts | #0-80 | 1/8″ length, 80 threads per inch |
| Stainless Steel Machine Screw | Small Parts | #0-80 | 1/8″ length, 80 threads per inch |
| Stainless Steel Machine Cut Threaded Rod | Small Parts | #0-80 | 6″ length, 80 threads per inch |
| 18-8 Stainless Steel Head Machine Screw | McMaster-Carr | 2-56 Threads, 3/6″ length | |
| External Fixation Device | Machine shop | Custom-designed |
References
- Ilizarov, G. A., Lediaev, V. I., Shitin, V. P. The course of compact bone reparative regeneration in distraction osteosynthesis under different conditions of bone fragment fixation (experimental study). Eksperimentalnaia Khirurgiia i Anesteziologiia. 14, 3-12 (1969).
- Ilizarov, G. A., Deviatov, A. A. Surgical elongation of the leg. Ortopediia Travmatologiia i Protezirovanie. 32, (1971).
- Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. J. Orthop. Res. 20, 1091-1098 (2002).
- Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal. J. Orthop. Res. 2, 97-101 (1984).
- Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130, 4123-4133 (2003).
- Lange, J. Action of IL-1beta during fracture healing. J. Orthop. Res. 28, 778-784 (2010).
- Xing, Z. Multiple roles for CCR2 during fracture healing. Dis. Model Mech. 3, 451-458 (2010).
- Lu, C. Recombinant human bone morphogenetic protein-7 enhances fracture healing in an ischemic environment. J. Orthop. Res. , (2009).
- Yu, Y. Y., Lieu, S., Lu, C., Colnot, C. Bone morphogenetic protein 2 stimulates endochondral ossification by regulating periosteal cell fate during bone repair. Bone. 47, 65-73 (2010).
- Lu, C., Miclau, T., Hu, D., Marcucio, R. S. Ischemia leads to delayed union during fracture healing: a mouse model. J. Orthop. Res. 25, 51-61 (2007).
- Miclau, T. Effects of delayed stabilization on fracture healing. J. Orthop. Res. 25, 1552-1558 (2007).
- Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 16, 636-642 (1998).
- Choi, P., Ogilvie, C., Thompson, Z., Miclau, T., Helms, J. A. Cellular and molecular characterization of a murine non-union model. J. Orthop. Res. 22, 1100-1107 (2004).
- Buckwalter, J. A., Marsh, E. T., J, L., Heckman, J. D., Bucholz, R. W. . Rockwood and Green’s fractures in adults. , 245-271 (2001).
- Garcia, P. The LockingMouseNail-A New Implant for Standardized Stable Osteosynthesis in Mice. J. Surg. Res. , (2009).
