Opprette strengt stabilisert Brudd for vurdering Intramembranous ossifikasjon, Distraction Osteogenesis, eller helbredelse av Kritiske Sized Defekter
Summary
Denne artikkelen beskriver en metode for å stabilisere lange benbrudd som er basert på anvendelse av modifiserte Ilizarov eksterne fixators<sup> 1-3</sup>. Etter påføring av fixators og opprettelse av benet skade, kan healing skal vurderes, kan distraksjon Osteogenesis utføres, eller ikke-forening eller kritisk størrelse feil kan opprettes og brukes til å studere terapeutiske intervensjoner.
Abstract
Vurdere moduser av skjelettet reparasjon er avgjørende for utvikling av terapi for å brukes klinisk til å behandle brudd. Mekanisk stabilitet spiller en stor rolle i helbredelsen av bein skader. I verste fall mekanisk ustabilitet kan føre til forsinket eller ikke-union hos mennesker. Men kan bevegelse også stimulere helbredelsesprosessen. I sprekker som har motion brusk skjemaer for å stabilisere bruddet benendene, og denne brusken er gradvis erstattet av bein gjennom gjentagelse av dannelsesprosessen av endochondral forbening. I motsetning, hvis en beinbrudd er strengt stabilisert benet skjemaer direkte via intramembranous forbening. Klinisk, både endochondral og intramembranous forbening opptrer samtidig. For effektivt å gjenskape denne prosessen etterforskere setter en knappenål i medullary kanalen av brukket bein som beskrevet av Bonnarens 4. Denne eksperimentelle metoden gir utmerket sideveis stabilitet samtidig som rotatioNAL ustabilitet vil vedvare. Imidlertid kan vår forståelse av mekanismene som regulerer disse to ulike prosessene også bli styrket ved eksperimentelt isolere hver av disse prosessene. Vi har utviklet en stabilisering protokoll som gir rotasjon og lateral stabilisering. I denne modellen er intramembranous forbening den eneste modus for healing som er observert, og healing parametere kan sammenlignes mellom ulike stammer av genmodifiserte mus 5-7, etter påføring av bioaktive molekyler 8,9, etter å endre fysiologiske parametre for healing 10, Etter å endre beløp eller tid for stabilisering 11, etter distraksjon Osteogenesis 12, etter etableringen av en ikke-union 13, eller etter opprettelsen av en kritisk størrelse defekt. Her illustrerer vi hvordan å bruke de modifiserte Ilizarov fixators for å studere tibial bruddheling og distraksjon Osteogenesis i mus.
Protocol
Discussion
Bones helbrede ved to ulike modaliteter avhengig mekanisk stabilitet (anmeldt i: 14). Da forlot ustabile et stort brusk mal former i sprekken gapet som er erstattet av bein å bygge bro over to endene av brukket ben. Proksimalt og distalt til pause, danner bein direkte av intramembranous forbening innenfor periosteum og endosteum. I kontrast, oppstår i stabile frakturer healing utelukkende via intramembranous forbening tre. Men de spesifikke mekanismene som regulerer bytte mellom disse to prosesse…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble finansiert av 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).
