쥐에서 고정 유도 무릎 굴곡 계약을 연구하기위한 미니 침략적 인 내부 고정 기술

Summary

여기서, 우리는 쥐 모델에서 무릎 관절 고정에 대한 최소 침습 기술을 설명하는 프로토콜을 제시한다. 근육 갭 분리 modus 및 미니 절개 기술에 기초하는 이 재현 가능한 프로토콜은 취득한 합동 계약의 근본적인 분자 기계장치를 공부하기위해 적당합니다.

Abstract

장기간 관절 고정으로 인한 관절 계약은 정형 외과에서 일반적인 합병증입니다. 현재, 무릎 관절 이동성을 제한하기 위해 내부 고정을 활용하는 것은 실험 계약을 생성하는 널리 받아 들여지는 모델이다. 그러나, 이식 응용 프로그램은 필연적으로 동물에 외과 외상을 일으킬 것입니다. 덜 침습적 인 접근 방식을 개발하는 것을 목표로, 우리는 수술 절차 동안 이전에보고 된 미니 절개 기술과 근육 갭 분리 modus를 결합 : 두 개의 미니 피부 절개는 측면 허벅지와 다리에 만들어졌다, 근육 갭을 수행 한 다음 분리하여 뼈 표면을 노출시면 쥐 무릎 관절은 필수 신경이나 혈관을 방해하지 않고 약 135 ° 무릎 굴곡에서 미리 구성된 내부 고정에 의해 점차적으로 고정되었다. 예상대로,이 간단한 기술은 동물의 신속한 수술 후 재활을 허용합니다. 내부 고정의 정확한 위치는 엑스레이 또는 마이크로 CT 스캐닝 분석을 통해 확인되었습니다. 운동의 범위는 이 모델의 효과를 입증하는 반대쪽 무릎 관절에서 관찰된 것보다 고정된 무릎 관절에서 현저하게 제한되었다. 게다가, 조직학 분석은 시간이 지남에 따라 후방 우수한 무릎 관절 캡슐에 섬유 증착 및 접착의 개발을 밝혀. 따라서, 이러한 미니 침습 모델은 고정화 무릎 관절 수축의 발달을 모방하는 데 적합할 수 있다.

Introduction

조인트 계약은 이단관절^1,2의수동 운동 범위(ROM)에 대한 제한으로 정의된다. 공동 계약을 예방하고 치료하는 것을 목표로 하는 현재의 치료법은 몇 가지 성공을 거두었습니다^3,4. 그러나, 취득한 합동 계약의 근본적인 분자 기계장치는 크게 알려지지 않은 5. 다른 사회 사회에 있는 합동 계약의 병인은 매우 다양하고 유전 요인, 외상 후 국가,만성 질병 및 머리말을 붙인 부동성 6를 포함합니다. 부동성이 인수 공동 계약 7의 개발에 중요한 문제라는것이 널리 받아들여지고 있습니다. 주요 공동 계약으로 고통받는 사람들은 궁극적으로 신체 장애를 초래할 수 있습니다⁸. 따라서, 획득한 공동 계약의 잠재적인 병리생리학적 메커니즘을 조사하기 위해서는 안정적이고 재현 가능한 동물 모델이 필요하다.

현재 내장 된 고정 유도 무릎 관절 계약 모델은 주로 비 침습적 인 석고 주조, 외부 고정 및 내부 고정을 활용하여 달성된다. 와타나베 등은 쥐 무릎 관절에 석고 주조 고정의사용 가능성을보고 9. 특수 재킷을 착용함으로써, 쥐의 하반신 관절의 한쪽은 캐스트에 의해 고정된다. 쥐 무릎 관절은 어떤 외과 외상 없이 완전히 구부러진 남아 있습니다^10,11. 그러나, 엉덩이와 발목 관절 운동 모두 또한 고관절의 이러한 형태에 의해 영향을 받는다, 이는 사두근 femoris 또는 위장관12에서 근육 위축의 정도를 증가시킬 수있다. 또한, 부종과 뒷다리의 혼잡은 부동성의 연속성에 영향을 미칠 수있는 설정 된 시점에서 캐스트를 교체하여 피해야한다. 무릎 관절 계약 모델의 설립을위한 또 다른 허용 방법은 외부 수술 고정을 사용하는 것입니다. Nagai 등은 Kirschner 와이어와 강철 와이어를 외부 고정기로 결합하여 무릎 관절을 약 140 °의 굴곡^13으로고정시켰습니다. 이 방법에서는 수지가 피부 흠집을 방지하기 위해 표면을 덮는 데 사용됩니다. 외부 고정 고정 고정은 강력하고 신뢰할 수있는^14,15,경피 키르슈너 와이어 핀 트랙은 감염의 위험을 증가시킬 수 있지만¹⁶. 우리 자신의 경험에서, 외부 고정 기술을 사용 하 여 조건 된 핥기 행동의 증가 로 인해 쥐의 일일 활동을 줄일 수 있습니다.

대안적으로, Trudel 등은 외과적 내부 고정(17)에 기초하여 쥐 무릎 관절에서 관절 계약의 잘 받아들여진 모델을 기술하였다(이 방법은 에반스 및^{동료(18)에}의해 사용되는 것으로부터 변형되었다. 특히,이 방법은 수술 상처를 최소화하기 위해 미니 절개 기술을 활용하는 중요성을 강조한다. 공동 계약의 효율적인 개발은이 모델^19에서입증되었습니다. 그러나, 뼈 표면을 노출시키기 위해 최소한의 해부를 수행하는 방법에 대한 프로토콜은 여전히 불분명하다^20. 또한 나사가 드릴링되는 정확한 위치는 완전히 이해되지 않습니다. 피하 또는 하부 근육 방법을 통해 내부 고정의 이식은 여전히 논란의^{여지가 21.} 이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 뼈 표면의 미니 침습적 노출과 근력 채널을 통해 이식의 배치를 허용하는 적절한 근육 갭 분리 modus를 포함하여이 방법을 수정했습니다. 이 프로토콜은 수술 후 쥐에서 빠른 수술 후 재활을 주도. 동물은 조직학적 분석에서 얻은 캡슐 부착의 형태학적 변화와 일치하는 관절 고정 후 제한된 관절 운동 범위를 개발했습니다. 또한 X선 분석 또는 마이크로 CT 분석에 의해 확인된 드릴 나사의 정확한 위치를 설명합니다. 따라서, 본 연구는 미니 절개 방법과 결합된 근육 갭 분리 모듈에 의해 확립된 무릎 관절 수축 모델에서 최소 침습적 기술을 상세히 설명하는 것을 목표로 하였다. 우리는 최소 침습 기술이 동물 외상을 감소시키고 효과적으로 관절 굴곡 계약의 병리학 적 과정을 모방 할 수 있다고 생각합니다.

Protocol

모든 절차는 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드에 따라 수행되었으며, 선야센 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회의 제 3 제휴 병원에 의해 승인되었다 (허가 번호: 02-165-01). 모든 동물 실험은 도착 지침에 따라 수행되었다. 1. 수술 전 준비 참고: 그림 1은 외과 적 수술의 디자인을 보여줍니다. 약 135° 굴곡에서 플라스?…

Representative Results

우리는 쥐가 최소 침습 수술을 받은 단 하루 수술 후 일반 식단으로 돌아갈 수 있다는 것을 관찰했습니다. 특히, 외과 절개는 삼출없이 상처를 입었습니다(도5a). 수술 뒷다리에서 발목과 메타카르포팔란게아 관절의 부종은 수술 후 이틀 간거의 전적으로 사라졌다(도 5b)는 반대측과 비교했을 때(도5c). 초기…

Discussion

이 연구는 수술 후 동물의 신속한 수술 후 재활을 허용하는 미니 침습 적 기술을 사용하여 단계별 무릎 관절 고정 방법을 설명하기위한 것입니다. 종래, 근육 갭 분리 접근은 정형 외과 수술에서 최소 침습 기술로 생각된다. 예상대로, 우리는 쥐가 이전 연구와 일치하는 수술 후 정상적인 식이 요법과 활동으로 돌아갈 수 있다는 것을 발견했습니다. 더욱이, 수술 후 동맥이나 신경 손상이 발생하지 …

Materials

Anerdian	Shanghai Likang Ltd.	310173	antibacterial
Buprenorphine	Shanghai Shyndec Pharmaceutical Ltd.	/	analgesia
Carprofen	MCE	HY-B1227	analgesia
Cross screwdriver	STANLEY	PH0*125mm	tighten the screws
Electric drill	WEGO	185	drill hole(with stainless steel drill 0.9mm;1.0mm)
Microsurgical instruments	RWD	/	Orthopaedic surgical instruments for animals
Neomycin	Sigma	N6386	antibacterial
Sodium pentobarbital	Sigma	P3761	anaesthetize
Stainless Steel screws	WEGO	m1.4*8; m1.2*6	screw(part of internal fixation)
Syringe	WEGO	3151474	use for plastic plate(part of internal fixation)
μ-CT	ALOKA	Latheta LCT-200	in vivo CT scan