Summary

Anestesia, Cirugía y Método de Cosecha para la Evaluación de Tornillos Transpediculares Usando un<em> In Vivo</em> Modelo de columna lumbar porcina

Published: May 31, 2017
doi:

Summary

Aquí, se introduce un método para evaluar los tornillos transpedicular mediante la utilización de un modelo de la columna lumbar porcino in vivo .

Abstract

La fijación del tornillo del pedículo es el estándar de oro para el tratamiento de enfermedades espinales. Sin embargo, muchos estudios han informado de la cuestión de aflojar los tornillos pediculares después de la cirugía de la columna vertebral, que es una preocupación seria. Para abordar este problema, se han examinado diversos tipos de tornillos pediculares para identificar aquellos con buena fuerza de fijación y osteointegración en el hueso de la columna vertebral. La columna porcina es una buena alternativa para la columna vertebral humana en la evaluación de los tornillos pediculares debido al tamaño anatómico, características mecánicas y coste. Aunque varios estudios han reportado que los tornillos pediculares son eficientes en el modelo porcino, ningún estudio ha descrito protocolos detallados para la evaluación de un tornillo pedículo utilizando el modelo porcino. En este sentido, se describe un método detallado para la evaluación de tornillos transpedicular utilizando un modelo in vivo de la columna lumbar porcino. Los detalles técnicos para anestesia, cirugía de columna y cosecha proporcionados aquí facilitarán con la evaluación de la tModelo de fijación de tornillo ranspedicular.

Introduction

Transpedicular screw fixation is a gold-standard treatment for degenerative lumbar spine and bursting fracture because it involves three columns of the spine and achieves stabilization1,2. However, most patients who undergo such surgery also have osteoporosis3,4. Many studies have evaluated the fixation strength and the osseointegration status of transpedicular screws, because the loosening of pedicle screws currently in use has been reported in patients with osteoporosis5,6.

The porcine spine is similar to the human spine in terms of size. It is less expensive compared to a primate model7. Furthermore, an in vivo mechanical study has demonstrated that the quadruped porcine spine is essentially loaded in the same way as that of the human spine8, which is why many researchers use porcine spines for studies on the prevention of pedicle screw loosening. However, it takes several months to study pedicle screws in the porcine spine because identifying the long-term stability of pedicle screws takes times. In order to compare different types of screws in the vertebral body, it is necessary to insert the screws in similar positions. Therefore, researchers should be well-acquainted with proper anesthesia techniques, standardized surgical protocols, and harvest procedures before performing any experiments. Here, we describe a detailed method for anesthesia, surgery, and harvest for the evaluation of pedicle screw fixation using a porcine spine model, including ex vivo imaging, histology, and strength testing.

Protocol

El Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Nacional de Chonbuk aprobó este estudio. El tratamiento, el uso y la manipulación de los animales siguieron todas las directrices y políticas. Mantener la sala de operaciones a 24 ° C. 1. Anestesia Aclimate a los cerdos miniatura, de 12 meses de edad, en la unidad experimental durante al menos una semana. Realizar un examen clínico que mida la frecuencia respiratoria, el calor del corazón y la temperatur…

Representative Results

Se describe aquí un protocolo detallado para anestesia, cirugía y cosecha para la evaluación de tornillos transpediculares utilizando un modelo de columna lumbar porcina in vivo . Este protocolo es adecuado para una serie de análisis posteriores, incluyendo pruebas mecánicas ( Figura 1 ), cuantitativos de micro-CT evaluación ( Figura 2 ], y la histología ( Figura 3 ]. Pruebas mecánicas representativas ( Figura 1<…

Discussion

La evaluación de los tornillos transpediculares en la columna vertebral porcina requiere mucho tiempo y esfuerzo. En primer lugar, el cerdo en miniatura es un animal grande. Para el cuidado de los animales y la anestesia, el investigador necesita un protocolo especializado. En segundo lugar, la cirugía debe mantener un entorno similar al de la cirugía humana. El propósito de evaluar los tornillos pediculares en la columna vertebral porcina es desarrollar un tornillo eficiente que se puede aplicar a los seres humanos…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado por una subvención (CNUH-BRI-2012-02-005) financiado por el Instituto de Investigación Biomédica del Hospital Universitario Nacional de Chonbuk (CNUH-BRI), República de Corea.

Materials

Miniature pig OrientBio
Atropine Jeil pharmaceutical A04900241 Anesthesia
Over-the needle plastic catheter BD REF382412 Maintenance of IV line
Ketamine Yuhan A04502441 Anesthesia
Xylazine Bayer Korea A00800071 Anesthesia
Laryngoscope Karl storz Intubation
Endotracheal tube Covidien Intubation
Isoflurane JW pharmaceutical Co A02104781 Anesthesia
Eye ointment Hanlim pharma A37851721 Protection of pig's eye
Cefazolin Donga pharma A01503951 Antibiotics
Saline JW pharmaceutical Co A02151392 Maintenance of fluid homeostasis
Fentanyl Hana pharm C03200032 Pain control
Enrofloxacin Bayer 93106-60-6  Antibiotics
Morphine Myungmoon pharma C03700091 Pain control
Meloxicam Boehringer Ingelheim A07600711 Antibiotics
Povidone-iodine Hyundai pharma Wound dressing
Scalpel blade size 15 Braun  I1 BB515 Skin incision
Cobb elevator Codman 65-2546 Dissection of muscle
Burr Medtronic Making of starting point of screw
Rongeur Aesculap FO515R Making of starting point of screw
Guide pin (K-wire) CE 01067803 Guidance of screw trajectory
C-arm GE OEC 9800 plus Guidance of screw trajectory
Portable X-ray Siemens Mobile XP hybrid Guidance of screw trajectory
Pedicle probe OtisBiotech SPI-02-01 Guidance of screw trajectory
Pedicle sounding device OtisBiotech SPI-03-01 Guidance of screw trajectory
Pedicle screw OtisBiotech MS-40025
Posterior fixator systems OtisBiotech
Rod  OtisBiotech ROD-60140 Rigid fixation between screws
Universal handle OtisBiotech SPI-08-01 To fix the screws to the rod
Straight socket wrench OtisBiotech SPI-06-01 To fix the screws to the rod
counter torque wrench OtisBiotech SPI-07-01 To fix the screws to the rod
Bulb irrigation syringe Hyupsug medical HS-IR-140 Irrigation
Silicone drain Sewon medical 2205-006 To drain the fluid at the surgical site
3.0 metric absorbable suture Ethicon BA1673H Muscle suture
2.0 metric nonabsorbable nylon suture Ethicon W1626T Skin suture
Gauze Kingphar Korea KP120-06
Pentobarbital Hanlim pharma 645301221 Euthanasia
Oscillating saw Zimmer Harvest spine
Tower forceps Aesculap BF461R Harvest spine

References

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Citer Cet Article
Moon, Y. J., Kim, J., Oh, H., Kang, J., Park, G., Lee, K. An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model. J. Vis. Exp. (123), e55225, doi:10.3791/55225 (2017).

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