Rotte Model af selvklæbende Capsulitis af skulderen
Summary
Denne protokol udgør en i vivo rotte model af selvklæbende capsulitis. Modellen omfatter en intern fiksering af glenohumeral fælles med ekstra artikulære sutur fiksering i længere tid, resulterer i en nedsat roterende vifte af bevægelse (ROM) og øget stivhed.
Abstract
Dette forslag sigter på at skabe en i vivo rotte model af selvklæbende capsulitis for forske potentielle behandlingsmuligheder for denne betingelse og andre etiologies af sammenlignelige arthrofibrosis. Modellen indeholder ekstra artikulære fiksering af skulderen i rotter via skulderblad til overarm sutur, resulterer i en sekundær kontraktur uden invaderer den intra-artikulær plads og resulterer i nedsat roterende ROM og øget fælles stivhed.
Vi brugte 10 Sprague-Dawley rotter med henblik på denne undersøgelse. Baseline ROM målinger blev taget før glenohumeral immobilisering. Rotter blev udsat til 8 ugers immobilisering før fiksering suturer var fjernet og ændringer i ROM og ledstivhed blev evalueret. For at vurdere hvorvidt immobilisering resulteret i en betydelig reduktion i ROM, blev ændringer i kinematik beregnet. ROM blev målt til hvert tidspunkt i opfølgningsperioden og var i forhold til baseline interne og eksterne ROM målinger. For at vurdere den stivhed, fælles kinetik blev beregnet ved at bestemme de forskelle i drejningsmoment (text og tint ) nødvendig for at nå de oprindelige ekstern rotation af 60 ° og indledende indadrotation af 80 °.
Efter fjernelse af ekstra artikulære sutur fiksering på opfølgende dag 0 fandt vi en 63% fald i samlede ROM i forhold til grundlinjen. Vi observerede løbende forbedring indtil uge 5 af opfølgning, med de fremskridt, der er bremse omkring 19% begrænsning. Uge 8 af opfølgning, der var stadig en 18% begrænsning af ROM. Derudover opfølgningsdagen 0, fandt vi det drejningsmoment, steg med 13,3 Nmm i forhold til baseline. Uge 8, den samlede drejningsmoment blev målt til at være 1,4 ± 0,2 Nmm højere end oprindelige målinger. Dette arbejde introducerer en rotte model af skulder selvklæbende capsulitis med varig nedsat ROM og øget stivhed.
Introduction
Selvklæbende capsulitis af skulderen er ofte omtales som frossen skulder eller skulder kontraktur. Det er kendetegnet ved begrænset glenohumeral bevægelse og smerter, formentlig som følge af fremskreden fibrose og fælles kontraktur1,2,3. Betingelsen indebærer fibroblast og myofibroblast celle ansættelse med en deraf følgende tætte kollagen matrix (type I og III) i fælles kapsel2,3. Der er mange mulige risikofaktorer for at udvikle en fælles kontraktur, herunder køn, diabetes mellitus, hyperthyroidisme, traumatisk skade, og forlænget immobilisering4,5,6.
Effektive behandlingsmuligheder mangler og for det meste omfatte fysisk terapi, med intervention i form af kirurgisk frigivelse i ekstreme tilfælde, der ikke er blevet forbedret med konservativ behandling. Den bedste behandlingsmetode er fortsat uafklaret og har været genstand for stor interesse for år i medicinsk felt7,8. Udvikling af nye terapeutiske muligheder vil kræve en reproducerbar dyremodel for den betingelse, at ikke stole på intra-artikulær induceret traumer. Den optimale selvklæbende capsulitis model bør omfatte de to vigtigste karakteristika ved sygdommen: kontraktur af skulderen kapsel og en langvarig reduktion i bevægelse (ROM). Schollmeier et al. 9 beskrevne en af de første fælles kontraktur modeller ved hjælp af en støbt for at udvikle skulder kontraktur i hjørnetænder. De rapporterede også, at ændringer i ROM og intra-artikulær presset tilbage til normale niveauer efter ophør af immobilisering9. Men en vigtig begrænsning, der er nævnt i undersøgelsen er variationen i lemmer position mellem dyr på grund af brugen af en støbt teknik. For at opnå en mere reproducerbare model, Kanno et al. 10 præsenteret senere en selvklæbende capsulitis rotte model ved hjælp af stive intern fiksering af skulderen. Men, selv om de opnåede en betydelig reduktion i ROM med deres model, de ikke, om disse ændringer var midlertidig eller længerevarende. Formålet med vores undersøgelse var at skabe en egnet i vivo skulder kontraktur rotte model ved at undersøge effekten af langvarig ekstra artikulære glenohumeral fælles immobilisering på ROM og ledstivhed.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne undersøgelse præsenterer en rotte model af selvklæbende capsulitis af skulder gennem intern fiksering af glenohumeral fælles. Det viser endvidere, en udvidet reduktion af samlede ROM i mindst 8 uger efter fjernelse af fiksering. For at beregne ændringerne i ROM på forskellige tidspunkter, blev målinger sammenlignet med dyrs specifikke basislinjer. Omvendt Kanno et al. 10 anvendes en standardiseret drejningsmoment til alle dyr for at bestemme ex vivo ROM ændringer.</…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne vil gerne anerkende Mr. og Mrs. Tom og Phyllis Froeschle for at give økonomisk støtte til dette projekt.
Materials
| Sprague-Dawley rats | Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA | 250-300 g | |
| Surgical tool: | |||
| Injection needle | BD 1' 30 guage | ||
| Needle holder | |||
| 5% isoflurane | |||
| 2% isoflurane | |||
| Nose cone | |||
| Skalpel and skalpel holder | No. 11 scalpel | ||
| Curved hemostat forceps | |||
| Staright hemostat forceps | |||
| Tissue retractor | |||
| Toothed tissue forceps | |||
| Plain tissue forceps | |||
| Dissecting scissors | |||
| Suture scissors | |||
| Skin clip applicator | Any standard staples for wound closure | ||
| Immobilization material | Ethicon | No. 2-0 braided polyester ethibond suture was used for immobilization | |
| Other materials: | |||
| Costumized device for ROM: 1)Sensor assembly, 2)pivoting axle, 3)arm clamp | Assembly that is described in relaxin paper and adhesive capsulitis paper | ||
| Orientation sensor (part of sensor assembly) | MicroStrain Inc., Williston, VT, USA | 3DM-GX3-15 | |
| Reaction torque sensor (part of sensor assembly) | Futek Inc., Irvine, CA, USA | TFF400 | |
| Stepper Motor | SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503 | https://www.sparkfun.com/products/13656 | |
| Microcontroller | Torino, Italy). | Arduino UNO, R3 | |
| MATLAB code | MATLAB 7.13.0.564, Natick, Ma, USA | ||
| Weight Scale | Ohaus |
References
- Bunker, T. D. Time for a new name for ‘frozen shoulder’. British medical journal. 290 (6477), 1233-1234 (1985).
- Bunker, T. D., Anthony, P. P. The pathology of frozen shoulder. A Dupuytren-like disease. The Journal of bone and joint surgery. British volume. 77 (5), 677-683 (1995).
- Kilian, O., et al. The frozen shoulder. Arthroscopy, histological findings and transmission electron microscopy imaging. Chirurg. 72 (11), 1303-1308 (2001).
- Wang, K., et al. Risk factors in idiopathic adhesive capsulitis: a case control study. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 22 (7), e24-e29 (2013).
- Milgrom, C., et al. Risk factors for idiopathic frozen shoulder. The Israel Medical Association Journal. 10 (5), 361-364 (2008).
- Huang, S. W., et al. Hyperthyroidism is a risk factor for developing adhesive capsulitis of the shoulder: a nationwide longitudinal population-based study. Scientific Reports. 4, 4183 (2014).
- Struyf, F., Meeus, M. Current evidence on physical therapy in patients with adhesive capsulitis: what are we missing. Clinical Rheumatology. 33 (5), 593-600 (2014).
- Song, A., Higgins, L. D., Newman, J., Jain, N. B. Glenohumeral corticosteroid injections in adhesive capsulitis: a systematic search and review. Journal Of Physical Medicine And Rehabilitation. 6 (12), 1143-1156 (2014).
- Schollmeier, G., Sarkar, K., Fukuhara, K., Uhthoff, H. K. Structural and functional changes in the canine shoulder after cessation of immobilization. Clinical Orthopaedics and Related Research. 323 (323), 310-315 (1996).
- Kanno, A., Sano, H., Itoi, E. Development of a shoulder contracture model in rats. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 19 (5), 700-708 (2010).
- Villa-Camacho, J. C., et al. In vivo kinetic evaluation of an adhesive capsulitis model in rats. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 24 (11), 1809-1816 (2015).
- Liu, H., et al. Evaluation of Decalcification Techniques for Rat Femurs Using HE and Immunohistochemical Staining. BioMed Research International. 2017, 9050754 (2017).
- Gonzalez-Chavez, S. A., Pacheco-Tena, C., Macias-Vazquez, C. E., Luevano-Flores, E. Assessment of different decalcifying protocols on Osteopontin and Osteocalcin immunostaining in whole bone specimens of arthritis rat model by confocal immunofluorescence. International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 6 (10), 1972-1983 (2013).
- Sanjai, K., et al. Evaluation and comparison of decalcification agents on the human teeth. Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 16 (2), 222-227 (2012).
- Rolls, G. . An Introduction to Decalcification. , (2013).
- Burry, R. W. Controls for immunocytochemistry: an update. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 59 (1), 6-12 (2011).
- Sarver, J. J., et al. After rotator cuff repair, stiffness–but not the loss in range of motion–increased transiently for immobilized shoulders in a rat model. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 17 (1 Suppl), 108S-113S (2008).
- . Variations within Outbred Strains: Know Your Strains and Stocks | Taconic Biosciences Available from: https://www.taconic.com/taconic-insights/quality/variations-within-outbred-strains-know-your-strains-and-stocks.html (2016)
- Liu, Y. L., Ao, Y. F., Cui, G. Q., Zhu, J. X. Changes of histology and capsular collagen in a rat shoulder immobilization model. Chinese Medical Journal. 124 (23), 3939-3944 (2011).
