Ovine מותני Intervertebral דיסק ניוון מודל ניצול לרוחב retroperitoneal מקדחה פגיעה
Summary
ניוון דיסק בין-חולייתי הוא תורם משמעותי לכאב בגב ולגורם מוביל של נכות ברחבי העולם. מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולי קיים. אנו מדגימים מודל של ניוון של התנוונות דיסק בין-חולייתי, תוך ניצול תרגיל, אשר משיגה פגיעה עקבית דיסק ורמה לשחזור של ניוון דיסק.
Abstract
ניוון דיסק בין-חולייתי הוא תורם משמעותי להתפתחות כאבי גב והגורם המוביל לנכות בעולם. מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולייתי פותחו. המודל החייתי האידיאלי צריך לחקות מקרוב את הדיסק בין-חולייתי האנושי לגבי מורפולוגיה, תכונות ביו-מכאניות והיעדר תאים נוטוכדליים. הצוואר המותניים דיסק בין-חולי מודל מקיים קריטריונים אלה. אנו מציגים מודל של ניוון של ניוון דיסק בין-חולי באמצעות פגיעה במקדח באמצעות גישה retroperitoneal לרוחב. הגישה לרוחב מפחית באופן משמעותי את החתך ואת תחלואה פוטנציאלית הקשורים הגישה הקדמית המסורתית עמוד השדרה של הערוץ. ניצול של שיטת סיביות של פציעה מספקת את היכולת לייצר פגיעה עקבית ושחזור, בממדים מדויקים, היוזמת רמה עקבית של ניוון דיסק בין-חולי. אופי המוקד של החריגואת גרעין pulposus פגם מקרוב יותר מחקה את המצב הקליני של herniation מוקד דיסק בין-חולייתי. כבשים להתאושש במהירות בעקבות הליך זה הם בדרך כלל ניידים ולאכול בתוך שעה. ניוון דיסק בין-חולייתי והכבשים עוברים נמק וניתוח עוקב בתקופות משמונה שבועות. אנו מאמינים כי מודל פגיעה קצת תרגיל של ניוון דיסק בין-חולייתי מציע יתרונות על פני מודלים פציעה יותר קונבנציונאלי.
Introduction
כאב בגב התחתון הוא הגורם המוביל של נכות ברחבי העולם 1 . ניוון דיסק בין-חולייתי הקשור לכאב דיסקוגני נחשב לתורם משמעותי לכאב גב תחתון 2 . יש ביקוש גובר למודלים חייתיים מהימנים של מחלת דיסק בין-חולי לצורך הרחבת ההבנה של תהליך הניוון ולחקירת טיפולים פוטנציאליים.
מודלים רבים של בעלי חיים של ניוון דיסק בין-חולי קיים 3 . מודלים של בעלי חיים המשמשים לחקירת מחלות דיסק ניוון בגודל של עכברים 4 , יונקים גדולים יותר כגון כלבים 5 , כבשים 6 , ו לא האדם האדם הפרימטים 7 . שיטות המשמשות כדי לעורר התנוונות דיסק בין-חולייתי ניתן לסווג באופן רחב לתוך קטגוריות של מכני ( למשל דיסק בין-חולייתי דיסק N 8 או פגיעה כירורגית 6 ), כימי ( כגון נוקליזה חומצית 5 ) או, פחות נפוץ, ניוון ספונטני ( למשל חולדה חול 9 ).
בהתחשב במורכבות של ניוון דיסק בין-חולייתי בין בני-אדם, מודל חייתי מושלם אינו קיים. עם זאת, השיקולים החשובים בבחירת מודל חייתי מתאים לחיקוי מצב זה מקרוב זוהו 3 . שיקולים אלה כוללים את היעדרם של תאים לא-תאיים (תאים פרימיטיביים עם תפקוד תאי אב אפשרי, שנעדרו מן הגרעין הבוגר של הפולשנים בבני אדם, כבשים, עיזים וכלבים כונדרודיסטרופיים, אך קיימים ברוב היונקים), הדמיון בין גודל הדיסקות של בעלי חיים וחולים בין-חוליפיים ביחס לבני אדם, כוחות ביומכניים מכאניים למצב הקליני, שיקולים מכניסטיים ואתיים 3 .
Jove_content "> פרימטים שאינם בני אנוש עומדים בקריטריונים הנ"ל: מודלים של בבון ומקק של ניוון דיסק בין-חולי ספונטני תוארו 11 , 12 , 13. שני המינים מבלים כמויות גדולות של זמן בתנוחות זקופות או זקופות למחצה – יתרון מובהק יחסית למודלים אחרים של בעלי חיים, אך שיקולים אתיים ומעשיים ( כגון הוצאה, דיור, עיכוב בהתפרקות ספונטנית) מגבילים את השימוש במוסדות רבים.עמוד השדרה הוא מודל קבוע של ניוון דיסק בין-חולייתי, עם יתרונות, כולל הדמיות תאית, ביומכניאלית ואנטומית לשדרה האנושית 10 , 14 , 15 . למרות הקומה הרביעית של כבשים הדיסק בין המותני דיסק בין-חולייתי נחשף ללחץ דומה לדיסק האנושיS = "xref"> 14. מודל הווד הוא גם מקובל יותר, מנקודת מבט אתית, מאשר מודלים שאינם פרימאטים אנושיים. שיטות מגוונות תוארו כדי ליזום את תהליך הניוון, שרבים מהם דורשים גישה ישירה הדיסק בין חולייתי. בשל סיומה של חוט השדרה באזור הסקרל וההטיה של הליגמנט האורך האחורי בעמוד השדרה המותני של עמוד השדרה, גישות אחוריות לדיסק הבין-חולי הן מאתגרות מבחינה טכנית ופחות נפוץ בכבשים 16 . נתיבי הגישה המסורתיים אל עמוד השדרה המותני של הכבשים, כלומר באמצעות גישות קדמיות או אנטרקולריות, דורשים חתכים גדולים בבטן, כרוכים בסיכון לקרע, ופגיעה במבנים פנימיים ובמערכות ניאו-וסקולריות. השימוש חתך לרוחב קטן יחסית הרחק באזורים בטן תלויה עשויה להפחית סיכונים כאלה 17 .
אנחנו מציגים מו של שיחיםDel של מחלה מותני דיסק בין-חולייתי מותני באמצעות פגיעה קצת תרגיל מבוצע באמצעות גישה לרוחב מינימלית פולשנית, בהשראת עבודתו של ג ' אנג et. אל 18 . מטרת פרוטוקול זה היא לאפשר מודל פגיעה מותנית דיסק מותני כי הוא לשחזור בקלות, מייצרת פגיעה עקבית, והוא בטוח נסבל היטב. גישה זו מתאימה היטב לחוקרים המבקשים לעורר התנהלות קלה יותר של ניוון דיסק בין-חולייתי בין המותניים, כפי שנצפה עם annulotomy כירורגי מסורתי (נתונים שלא פורסמו) לחקירה של ניוון דיסק בין-חולי או טיפולים רגנרטיביים. ממצאים אלה יתוארו בפרסום הקרוב.
Protocol
Representative Results
Discussion
גישה זו גישה פולשנית מינימלית פולשנית היא יעילה ובטוחה ללא הפסקה שלאחר הניתוח, בטן הפצע הבטן או זיהום שנצפה בסדרה זו. השימוש במקדח המקדים של חולי דיסק בין-חולי עם עצירת עומק מספק שיטה לשחזור של פגיעה עקבית בין-חולייתית של מימד ידוע ( כלומר, פגיעה בקוטר 3.5 מ"מ x 12 ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ד"ר כריס Daly הוא הנמען של הקרן לכירורגיה ריצ 'רד Jepson מלגת המחקר. המחברים מבקשים להודות לד"ר אן גיבון, לד"ר דונג ג'אנג ולצוות מונאש לבעלי חיים, אוניברסיטת מונאש על עזרתם בניתוח ובטיפול בבעלי חיים.
Materials
| Medetomidine Hydrochloride (10 mL Injection) | Therapon/Zoetis | PFIDOM10 | Multiple suppliers: Zoetis/Ilium |
| Thiopentone | Troy | Triothiopentone | Multiple suppliers: Neon Laboratories, Jagsonphal Pharmaceuticals |
| Isoflurane (2-3 % in oxygen) | Baxter | AHN3636 | Multiple suppliers: Baxter/VetOne |
| Amoxicillin parenteral | GlaxoSmithKline | JO1CA04 | Multiple suppliers: GlaxoSmithKline/Merck |
| Bupivacaine (0.5% Injection 20 mL) | Pfizer | 005BUP001 | Multiple suppliers: Pfizer/AstraZeneca |
| PVD Iodine Solution | Jurox | 61330 | Multiple suppliers: Jurox/Orion |
| Chlorhexidine 5%w/v | Jurox | Chlorhex C 5L (SCRUB) | Multiple suppliers: Jurox/Pfizer |
| Transdermal Fental Patch (75 μg/h) | Janssen-Cilag | S8-Dur7.5 | Multiple suppliers: Sandoz |
| Buprenorphine iv | Jurox | 504410 | Multiple suppliers: LGM Pharma |
| Atipamezole (Antisedan 0.06 mg/kg – 0.08 mg/kg) | Zoetis | PFIANT10 | Multiple suppliers: Ilium |
| Oster Golden A5 2-Speed Clippers | Oster | 078005-140-003 | Oster |
| 20 ml luer lock syringe | Terumo | 6SS+20L | Multiple suppliers: Medshop Australia/Terumo |
| 21 G IV needle | Terumo | SG3-1225 | Multiple suppliers:Medshop Australia/Terumo |
| #4 scalpel handle | Austvet | AD010/04 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| #22 scalpel baldes | Austvet | ||
| Gillies tissue forceps | Austvet | AB430/15 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Metzenbaum curved dissecting scissors | Austvet | AC101/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Deaver retractor | Surgical Instruments | 23.75.03 | Multiple suppliers: Surgical Instrument/Austvet |
| Hohmann retractor | Austvet | KA173/35 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Mayo suture scissors | Austvet | AC911/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Needleholder 14 cm | EliteMedical | 18-1030 | Multiple suppliers: EliteMedical/Austvet |
| CMT 3.5 mm Brad-Point Drill | Carbatec | 516-035-51 | Multiple suppliers: Southeast Tool/Carbatec |
| Drill Bit Stop 4 mm | Drill Warehouse | 20121600 | Multiple suppliers: Amazon |
| Bosch 10.8 V Cordless Angle Drill | Get Tools Direct | GWB10.8V-LIBB | Multiple suppliers:Bunnings/Get Tools Direct |
| Autoclavable veterinary drill bag | AustVet | DRA043-AV | AustVet |
| 2-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP335H | Ethicon |
| 3-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP232H | Ethicon |
| Siemens 3 Tesla Skyra Widebore MRI | Siemens | N/A | Siemens |
| 9.4 Tesla Agilent (Varian) MRI | Agilent Technologies | N/A | Agilent Technologies |
| Atomscope HF 200 A Radiogaph | Radlink | 330003A | Multiple Suppliers: Radlink/DLC Australia |
| Veterinary Pulse Oximiter | DLC | 192500A | Multiple suppliers: DLC Australi Pty Ltd/AustVet |
Referências
- Hoy, D., March, L., et al. The global burden of low back pain: estimates from the Global Burden of Disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 73 (6), 968-974 (2014).
- Luoma, K., Riihimäki, H., Luukkonen, R., Raininko, R., Viikari-Juntura, E., Lammine, A. Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine. 25 (4), 487-492 (2000).
- Daly, C., Ghosh, P., Jenkin, G., Oehme, D., Goldschlager, T. A Review of Animal Models of Intervertebral Disc Degeneration: Pathophysiology, Regeneration, and Translation to the Clinic. BioMed Res Int. 2016 (3), 5952165 (2016).
- Sahlman, J., Inkinen, R., et al. Premature vertebral endplate ossification and mild disc degeneration in mice after inactivation of one allele belonging to the Col2a1 gene for Type II collagen. Spine. 26 (23), 2558-2565 (2001).
- Melrose, J., Taylor, T., Ghosh, P., Holbert, C. Intervertebral disc reconstitution after chemonucleolysis with chymopapain is dependent on dosage: An experimental study in beagle dogs. Spine. 21 (1), (1996).
- Oehme, D., Goldschlager, T., Shimon, S., Wu, J. Radiological, Morphological, Histological and Biochemical Changes of Lumbar Discs in an Animal Model of Disc Degeneration Suitable for Evaluating the potential regenerative capacity of novel biological agents. J Tiss Sci Eng. , (2015).
- Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30 (5), 268-272 (2001).
- Iatridis, J. C., Mente, P. L., Stokes, I. A. F., Aronsson, D. D., Alini, M. Compression-Induced Changes in Intervertebral Disc Properties in a Rat Tail Model. Spine. 24 (10), 996 (1999).
- Silberberg, R., Aufdermaur, M., Adler, J. H. Degeneration of the intervertebral disks and spondylosis in aging sand rats. Arch Pathol Lab Med. 103 (5), 231-235 (1979).
- Alini, M., Eisenstein, S. M., et al. Are animal models useful for studying human disc disorders/degeneration. Eur Spine J. 17 (1), 2-19 (2007).
- Lauerman, W. C., Platenberg, R. C., Cain, J. E., Deeney, V. F. Age-related disk degeneration: preliminary report of a naturally occurring baboon model. J Spinal Disord. 5 (2), 170-174 (1992).
- Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30 (5), 268-272 (2001).
- Nuckley, D. J., Kramer, P. A., Del Rosario, ., Fabro, A., Baran, N., S, R. P., Ching, Intervertebral disc degeneration in a naturally occurring primate model: radiographic and biomechanical evidence. J Orthop Res. 26 (9), 1283-1288 (2008).
- Wilke, H. J., Kettler, A., Claes, L. E. Are sheep spines a valid biomechanical model for human spines. Spine. 22 (20), 2365-2374 (1997).
- Sheng, S. -. R., Wang, X. -. Y., Xu, H. -. Z., Zhu, G. -. Q., Zhou, Y. -. F. Anatomy of large animal spines and its comparison to the human spine: a systematic review. Eur Spine J. 19 (1), 46-56 (2010).
- Oehme, D., Goldschlager, T., et al. Lateral surgical approach to lumbar intervertebral discs in an ovine model. Scientific World J. 2012 (8), 873726 (2012).
- Youssef, J. A., McAfee, P. C., et al. Minimally invasive surgery: lateral approach interbody fusion: results and review. Spine. 35 (Suppl 26), S302-S311 (2010).
- Zhang, Y., Drapeau, S., An, H. S., Markova, D., Lenart, B. A., Anderson, D. G. Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine. 36 (19), 1519-1527 (2011).
- White, K., Taylor, P. Anaesthesia in sheep. In Practice. 22 (3), 126-135 (2000).
- Kandziora, F., Pflugmacher, R., et al. Comparison between sheep and human cervical spines: an anatomic, radiographic, bone mineral density, and biomechanical study. Spine. 26 (9), 1028-1037 (2001).
- Oehme, D., Ghosh, P., et al. Mesenchymal progenitor cells combined with pentosan polysulfate mediating disc regeneration at the time of microdiscectomy: a preliminary study in an ovine model. J Neurosurg Spine. 20 (6), 657-669 (2014).
- Hunter, C. J., Matyas, J. R., Duncan, N. A. Cytomorphology of notochordal and chondrocytic cells from the nucleus pulposus: a species comparison. J Anat. 205 (5), 357-362 (2004).
- Hoogendoorn, R. J., Helder, M. N., Smit, T. H., Wuisman, P. Notochordal cells in mature caprine intervertebral discs. Eur Cells Mater. 10 (Suppl 3), (2005).
- Pohlmeyer, K. . Zur vergleichenden Anatomie von Damtier, Schaf und Ziege: Osteologie und postnatale Osteogenese. , (1985).
- Pfirrmann, C. W., Metzdorf, A., Zanetti, M., Hodler, J., Boos, N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 26 (17), 1873-1878 (2001).
