Un protocollo efficiente e riproducibile per osteogenesi di distrazione in un modello del ratto che conduce a un femore rigenerato funzionale
Summary
Questo studio descrive un protocollo riproducibile e dettagliato usando un fixator esterno di nuova concezione per l’osteogenesi di distrazione () in un ratto femorale modello quali permessi fisiologico del peso-cuscinetto dall’animale dopo la rimozione del fissatore esterno.
Abstract
Questo protocollo descrive l’uso di un fixator esterno di nuova concezione per l’osteogenesi di distrazione in un modello femorale del ratto. L’osteogenesi di distrazione (DO) è una tecnica chirurgica che porta alla rigenerazione dopo un’osteotomia ossea. Le estremità osteotomized vengono spostate da altro tramite la distrazione graduale per raggiungere l’allungamento desiderato. Questa procedura è ampiamente usata in esseri umani per arto inferiore e superiore, allungamento, trattamento dopo un osso non sindacale, o la rigenerazione di un difetto dell’osso dopo la chirurgia per l’asportazione del tumore dell’osso, così come nella ricostruzione maxillo-facciale. Solo pochi studi dimostrano chiaramente l’efficienza del loro protocollo nell’ottenere un osso rigenerato funzionale, vale a dire, osso che fornirà il supporto fisiologico peso-cuscinetto senza frattura dopo rimozione del fissatore esterno. Inoltre, protocolli per variare e riproducibilità è limitata dalla mancanza di informazioni, rendendo il confronto tra studi difficili. Lo scopo di questo studio era di sviluppare un protocollo riproducibile che comprende un design appropriato fixator esterno per ratto allungamento degli arti, con una dettagliata tecnica chirurgica che consente fisiologico peso-cuscinetto dall’animale dopo rimozione dell’esterno fissatore.
Introduction
L’osteogenesi di distrazione (DO) è che una tecnica chirurgica utilizzata clinicamente1,2,3,4 in esseri umani per2 1,inferiore e superiore3 allungamento degli arti, trattamento dopo un osso non sindacale, o la rigenerazione di un difetto dell’osso dopo la chirurgia per l’asportazione del tumore dell’osso così come nella ricostruzione maxillo-facciale4. FARE porta alla rigenerazione ossea dopo il posizionamento di un fixator esterno in osso e osteotomia. Le estremità osteotomized vicenda vengono allontanate da distrazione graduale2 per raggiungere l’allungamento desiderato. Segue un periodo di consolidamento, durante il quale non c’è nessun allungamento più.
La procedura è divisa in tre fasi distinte: latenza, distrazione e consolidamento. In generale, un periodo di latenza di 7 giorni inizia solo dopo osteotomia4. Questo permette la riparazione dell’osso iniziare la fase iniziale di guarigione processo4. Il periodo di latenza è seguito da un periodo di distrazione dove le forze di trazione vengono applicate per il callo rigenerato e circostanti tessuti molli1,2,4. Quando l’allungamento desiderato viene raggiunto, fermate di distrazione e il periodo di consolidamento comincia. Durante questo periodo, il fixator esterno viene mantenuto fino a quando l’osso rigenerato è abbastanza funzionale per sostenere la sua rimozione.
Vari parametri di influenzare la riparazione ossea come durata e tasso di allungamento, tipo di fixator esterno, frequenza di distrazione, la lunghezza del periodo di consolidamento, o del tipo di sollecitazione meccanica applicata al callo distratto. Ad esempio, la frequenza e la frequenza di allungamento può portare al consolidamento prematuro5 o perturbazione del processo creando danni irreversibili come tessuto necrotico o le cisti all’interno il callo6,7.
Molti protocolli di sono state applicate a diversi modelli animali8,9,10 per studiare i processi di riparazione dell’osso e per massimizzare la consolidazione ossea. Nei ratti, maggior parte dei studi11,12,13,14,15 focalizzata su come accorciare il protocollo accelerando il consolidamento del callo. Alcuni di questi studi sperimentali utilizzati fissatori esterni già commercialmente disponibili per applicazioni cliniche umane5,13,15,16. Tuttavia, questi tipi di fixator esterno non sono adeguati per fare il femore di ratto, che esibisce caratteristiche anatomiche diverse dal femore umano. Inoltre, solo pochi studi dimostrano chiaramente l’efficienza dei loro protocolli nell’ottenere un osso rigenerato funzionale7,16. Quindi è difficile confrontare i risultati di vari studi, grazie alla loro protocolli differenti e la mancanza di informazioni riguardo il fixator esterno12,13,14,17.
Quindi, lo scopo di questo studio era di descrivere, in un modello del ratto, un protocollo efficiente e riproducibile per sul femore che conduce a un osso rigenerato funzionale. A tal fine, abbiamo progettato un fixator esterno fatti in casa e facile da usare soprattutto per il femore di ratto, che abbiamo descritto in dettaglio nel presente protocollo. Nella stesura di specifiche tecniche di questo dispositivo, abbiamo preso in considerazione tutti i vincoli fondamentali per una buona distribuzione delle sollecitazioni meccaniche ed evitando la produzione di tensioni residue. La specifica tecnica inclusa una geometria appropriata per il dispositivo consentire la forza di trazione pura su ossa e il tessuto circostante, un peso appropriato per l’andatura dell’animale, controllo della lunghezza di allungamento osseo e un buon allineamento dei segmenti ossei senza produzione di sollecitazione di taglio all’incrocio tra perni e osso. Inoltre, questo dispositivo doveva essere utilizzabile senza sedazione dell’animale durante la distrazione, biocompatibili e sterilizzabile senza danni. Dopo 7 settimane di consolidamento, questo protocollo per sul femore del ratto ha condotto ad un osso rigenerato funzionale, dimostrato da cuscinetto di peso fisiologico degli animali senza frattura del callo rigenerato dopo la rimozione del fissatore esterno. Il passo fisiologico degli animali era costante con parametri architettonici ottenuti da analisi micro-CT del callo osseo rigenerato e analisi ai raggi x.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo studio descrive un protocollo riproducibile che comprende un design appropriato fixator esterno per ratto allungamento degli arti, con una dettagliata tecnica chirurgica che permette fisiologico peso-cuscinetto dall’animale dopo la rimozione del fissatore esterno. Il nostro protocollo ha condotto ad un osso rigenerato funzionale. Dopo 47 giorni di consolidamento, rimozione del fissatore esterno fatti in casa e 2 giorni di peso-cuscinetto fisiologico tramite l’animale non ha indotto alcuna frattura del callo rigene…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato e finanziato dalla sfida Mecabio CNRS.
Gli autori ringraziano il tecnico di cura degli animali per prendersi cura degli animali durante tutta la procedura. Gli autori riconoscono anche IVTV centro di Lione, attraverso Thierry Hoc. Grazie a Marjorie Sweetko per revisione di lingua.
Siamo grati a Marylène Lallemand, Cécile Génovésio e Patrick Laurent per il loro contributo a questo studio sperimentale.
Materials
| Kétamine | Renaudin | 578 540-2 | Supply by animal house |
| Médétomidine | Virbac | 6799091 | Supply by animal house |
| Sevoflurane | Centravet | 567 477-2 | Supply by animal house |
| Buprenorphine | Indivor France | 3400932731060 | Supply by animal house |
| Enrofloxacine | ChannelPharmaceutical Facturing | FR/V/4955220 | Supply by animal house |
| Piezotome | Satelec Acteon | F57510 | |
| Heating pet pad | Therasage | AL8365936 | Supply by the animal house |
| Dental X-ray | S.A.R.L Innovation médicales et dentaires | WYZ – BLUEX | |
| Winiwix Software | Softys Dental | PFT | |
| Micro-CT system | nanoScan SPECT/CT | GEIT-31105EN (05/14) | Subcontract by IVTV central Lyon |
| Micro-CT analysis Software | phoenix datos X2 reconstruction | none | Free software |
| Electric razor | Brawn | GT415 | Supply by animal house |
| Senn’s retractors | Word Precision Instruments | 501718 | Blunt version |
| Betadine Solution | Mundipharma Medical Company | D08AG02 | Supply by animal house |
| Resorbable suture thread (5.0) | Ethicon | JV1023 | Supply by animal house |
| Rugine | Word Precision Instruments | 503406 | |
| Mayo-Hegar needle holder | Word Precision Instruments | V503382 | |
| Metal drill | Beuterlock | V020944018003 | |
| Micro Olsen-Hegar Needle-holder | Word Precision Instruments | 501989 | |
| Mayo scissor | Word Precision Instruments | 501752 | |
| Scalpel | Word Precision Instruments | 500236 | |
| Sprague-Dawley | Janvier | none | 12 weaks and male |
References
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