פרוטוקול לשחזור ויעיל עבור הארכת במודל חולדה המוביל אל עצם הירך Regenerated פונקציונלי
Summary
מחקר זה מתאר פרוטוקול מפורט הדירים באמצעות fixator חיצוני פיתח עבור הארכת (לעשות) בעכברוש הירך דגם אילו היתרים פיזיולוגיים נושאת משקל על ידי החיה לאחר הסרת fixator חיצוניים.
Abstract
פרוטוקול זה מתאר את השימוש fixator חיצוני פיתח עבור הארכת במודל חולדה הירך. הארכת עצמות (DO) היא טכניקה כירורגית מוביל התחדשות לאחר osteotomy העצם. הגפיים osteotomized מועברים רחוקים אחד מהשני על ידי הסחת דעת הדרגתית כדי להגיע התארכות הרצוי. הליך זה הוא בשימוש נרחב בבני אדם עבור האיבר העליון והתחתון הארכה, טיפול אחרי עצם התביעה, או לרגנרציה של פגם עצם לאחר ניתוח כריתה הגידול העצם, כמו גם בשיקום פה ולסת. רק מעט מחקרים בבירור להדגים את היעילות של נהלים בהשגת של עצם regenerated פונקציונלי, דהיינו, עצם אשר תתמוך נושאת משקל פיזיולוגיים ללא שבר לאחר הסרת fixator חיצוניים. יתר על כן, פרוטוקולים עבור משתנים, הפארמצבטית מוגבל על ידי חוסר מידע, ביצוע השוואה בין מחקרים קשה. מטרת מחקר זה הייתה לפתח פרוטוקול לשחזור הכוללת עיצוב המתאים fixator חיצוני עבור עכברים הארכת איבר, עם טכניקה כירורגית מפורט המאפשר נשיאת משקל פיזיולוגיים על-ידי החיה לאחר הסרת החיצוני fixator.
Introduction
הארכת עצמות (DO) היא שטכניקה כירורגית בשימוש נרחב קלינית1,2,3,4 בני אדם עבור1,התחתון2 והארכת איבר עליון3 , טיפול אחרי עצם התביעה, או לרגנרציה של פגם עצם בעקבות ניתוח עצם הגידול כריתה כמו גם כמו שיקום פה ולסת.4. לעשות הפניות העצם התחדשות לאחר השמה של fixator החיצוני העצם ואת osteotomy. הגפיים osteotomized מועברים רחוקים אחד מהשני על ידי הסחת דעת הדרגתית2 להגיע התארכות הרצוי. פרק איחוד שכאמור, שבמהלכו יש אין התארכות יותר.
הפרוצדורה לעשות מחולקת לשלושה שלבים ברורים: השהיה, הסחת דעת, איחוד. באופן כללי, 7 ימים החביון מתחיל רק לאחר osteotomy4. דבר זה מאפשר תיקון עצם להתחיל את השלב הראשוני של תהליך הריפוי4. תקופת החביון ואחריו נקודה הסחת הדעת שבו מוחלות המתיחה כוחות קסם regenerated, הרקמות הרכות שמסביב1,2,4. כאשר התארכות הרצוי, הסחת דעת תחנות והתקופה איחוד מתחיל. במהלך תקופה זו, fixator חיצוני נשמר עד העצם regenerated מספיק פונקציונלית כדי לתמוך להסרת שלו.
פרמטרים שונים של להשפיע על עצם תיקון כמו אורך וקצב התרחבות, סוג fixator חיצוני, התדירות של הסחת דעת, אורך של פרק איחוד או סוג של מתח מכני המוחל על הוסחה קסם. לדוגמה, וכן תדירות הארכה יכול להוביל איחוד מוקדמת5 או שיבוש התהליך על-ידי יצירת נזק בלתי הפיכה כמו רקמת נמק או ציסטות בתוך קסם6,7.
פרוטוקולים לעשות רבים היו חייתיים יישומית שונים8,9,10 ללמוד תהליכי תיקון עצם ולא להגדיל את עצם איחוד. חולדות, התמקדו רוב המחקרים11,12,13,14,15 כיצד לקצר את פרוטוקול לעשות על-ידי זירוז קונסולידציה קסם. כמה מחקרים ניסויים אלה לשימוש זמין כבר מסחרית חיצוני תופסנים יישומים קליניים אנושי5,13,15,16. עם זאת, סוגים אלה של fixator חיצוניים אינם מתאימים לעשות על עצם הירך עכברוש, אשר מוצגים מאפיינים אנטומיים שונים של עצם הירך אנושי. יתר על כן, רק מעט מחקרים בבירור להדגים את היעילות של הפרוטוקולים שלהם בקבלת עצם regenerated פונקציונלי7,16. לכן קשה להשוות תוצאות של מחקרים שונים לעשות, בשל שלהם פרוטוקולים שונות וחוסר מידע לגבי14,1713,12,fixator חיצוני.
לפיכך, מטרת מחקר זה הייתה לתאר, במודל חולדה, פרוטוקול לשחזור ויעיל לעשות על עצם הירך שמוביל עצם regenerated פונקציונלי. לשם כך, תיכננו fixator חיצוניים תוצרת בית, קל לשימוש, במיוחד עבור עצם הירך עכברוש, אשר תארנו בפירוט פרוטוקול זה. בניסוח המפרט הטכני עבור התקן זה, לקחנו בחשבון כל האילוצים הבסיסיים עבור התפלגות טוב של מכני מדגישה והימנעות הייצור של מתח שיורית. המפרט הטכני כולל של הגיאומטריה המתאים עבור ההתקן לאפשר כוח המתיחה טהור על העצמות ואת הרקמה הסובבת, על משקל המתאים בשביל דהירה של החיה, שליטה על אורך התארכות העצם, ויישור טוב מקטעי עצם ללא ייצור גזירה בנקודת החיתוך של סיכות ועצמות. יתר על כן, מכשיר זה היה צריך להיות שמיש ללא הרגעה של החיה במהלך הסחת דעת, מסתיימים, sterilizable ללא נזק. לאחר 7 שבועות של איחוד, פרוטוקול זה לעשות על עצם הירך עכברוש הובילה עצם regenerated פונקציונלי, הוכח על-ידי החיות פיזיולוגיים נושאת המשקל ללא שבר של קסם מחדש לאחר הסרת fixator חיצוניים. דהירה פיזיולוגיים של החיות היה עקבי עם פרמטרים אדריכלי המתקבל ניתוח מיקרו-CT של קסם regenerated וניתוח רנטגן.
Protocol
Representative Results
Discussion
מחקר זה מתאר פרוטוקול לשחזור הכוללת עיצוב המתאים fixator חיצוני עבור עכברים הארכת איבר, עם טכניקה כירורגית מפורט המאפשר פיזיולוגיים נושאת משקל על ידי החיה לאחר הסרת fixator חיצוניים. פרוטוקול דו שלנו הובילה עצם regenerated פונקציונלי. לאחר 47 ימי גיבוש, הסרת את fixator חיצוניים תוצרת בית, 2 ימים של נושאת מש…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת, הממומן על ידי האתגר CNRS Mecabio.
המחברים מודים הטכנאי טיפול בבעלי חיים על מטפלת החיות לאורך כל ההליך. המחברים גם להכיר IVTV במרכז ליון, דרך תיירי הוק. הודות מרג’ורי Sweetko לצורך תיקון שפה.
. אנחנו שחולף Marylène Lallemand, Génovésio ססיל של לורן פטריק על תרומתם מחקר ניסיוני זה.
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 |
Riferimenti
- Jauregui, J. J., Ventimiglia, A. V., Grieco, P. W., Frumberg, D. B., Herznberg, J. E. Regenerate Bone stimulation following limb lengthening: a meta-analysis. BMC Musculoskelet Disord. 17 (1), 407 (2016).
- Morcos, M. W., Al-Jallad, H., Hamdy, R. Comprehensive review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration. Biomed Res Int. 2015 (842975), 1-20 (2015).
- Cansü, E., Ünal, M. B., Parmaksizoglu, F., Gürcan, S. Distraction lengthening of the proximal phalanx in distal thumb amputations. Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (3), 227-232 (2014).
- Singh, M., Vashistha, A., Chaudhary, M., Kaur, G. Biological Basis of Distraction Osteogenesis – A Review. J Oral Maxillofac Surg Med Pathol. 28 (1), 1-7 (2016).
- Sailhan, F., Gleyzolle, B., Parot, R., Guerini, H., Viguier, E. Rh-BMP-2 in Distraction Osteogenesis: Dose Effect and Premature Consolidation. Injury. 41 (7), 680-686 (2010).
- Schiller, J. R., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. Increased Lengthening Rate Decreases Expression of Fibroblast Growth Factor 2, Platelet-Derived Growth Factor, Vascular Endothelial Growth Factor, and CD31 in a Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Pediatr Orthop. 27 (8), 961-968 (2007).
- Aronson, J., Shen, X. C., Skinner, R. A., Hogue, W. R., Badger, T. M., Lumpkin, C. K. Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Orthop Res. 15 (2), 221-226 (1997).
- Aida, T., Yoshioka, I., Tominaga, K., Fukuda, J. Effects of latency period in a rabbit mandibular distraction osteogenesis. Int J Oral Maxillofac Surg. 32, 54-62 (2003).
- Lammens, J., Liu, Z., Aerssend, J., Dequeker, J., Fabry, G. distraction Bone Healing Versus Osteotomy Healing: A Comparative Biochemical Analysis. J Bone Miner Res. 13 (2), 279-286 (1998).
- Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. R. W. A Murine Model of Distraction Osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
- Eberson, C. P., Hogan, K. A., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. Effect of Low-Intensity Ultrasound Stimulation on Consolidation of the Regenerate Zone in a Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Pediatr Orthop. 23 (1), 46-51 (2003).
- Özdel, A., Sarisözen, B., Yalçinkaya, U., Demirag, B. The Effect of HIF Stabilizer on Distraction Osteogenesis. Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (1), 80-84 (2015).
- Takamine, Y., et al. Distraction Osteogenesis Enhanced by Osteoblastlike Cells and Collagen Gel. Clin Orthop Relat Res. 399, 240-246 (2002).
- Wang, X., Zhu, S., Jiang, X., Li, Y., Song, D., Hu, J. Systemic Administration of Lithium Improves Distracted Bone Regeneration in Rats. Calcif Tissue Int. 96 (6), 534-540 (2015).
- Xu, J., et al. Human Fetal Mesenchymal Stem Cell Secretome Enhances Bone Consolidation in Distraction Osteogenesis. Stem Cell Res Ther. 7 (1), (2016).
- Yasui, N., et al. Three Modes of Ossification during Distraction Osteogenesis in the Rat. Bone Joint J. 79 (5), 824-830 (1997).
- Chang, F., et al. Stimulation of EP4 Receptor Enhanced Bone Consolidation during Distraction Osteogenesis. J Orthop Res. 25 (2), 221-229 (2007).
- Nyman, J. S., et al. Quantitative Measures of Femoral Fracture Repair in Rats Derived by Micro-Computed Tomography. J Biomech. 42 (7), 891-897 (2009).
- Hsu, J. T., Wang, S. P., Huang, H. L., Chen, Y. J., Wu, J., Tsai, M. T. The assessment of trabecular bone parameters and cortical bone strength: a comparison of micro-CT and dental cone-beam CT. J Biomech. 46, 2611-2618 (2013).
- Xue, J., et al. NELL1 Promotes High-Quality Bone Regeneration in Rat Femoral Distraction Osteogenesis Model. Bone. 48 (3), 485-495 (2011).
- Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A., Rydevik, B., Strömberg, L. An External Fixation Method and Device to Study Fracture Healing in Rats. Acta Orthop. 74 (4), 476-482 (2003).
