En mini-invasiv intern fiksering teknikk for å studere immobilisering-indusert kne fleksjon Contracture i rotter

Summary

Her presenterer vi en protokoll for å beskrive en minimalt invasiv teknikk for kneleddet immobilisering i en rotte modell. Dette reproduserbar protokoll, basere på muskel-gap separasjon modus og mini-snitt dyktighet, er egnet for å studere den underliggende molekylære mekanisme ervervet felles Contracture.

Abstract

Felles Contracture, som følge av en langvarig felles immobilisering, er en vanlig komplikasjon i ortopedi. For tiden bruker en intern fiksering for å begrense kneleddet mobilitet er en allment akseptert modell for å generere eksperimentelle Contracture. Imidlertid, implanting søknad ville uunngåelig anledning inngrep Trauma å dyrene. Satsing å utvikle en mindre invasiv tilnærming, kombinerte vi en muskel-gap separasjon modus med en tidligere rapportert mini-snitt dyktighet under kirurgiske prosedyren: to mini hud snitt ble gjort på lateral lår og ben, etterfulgt av å utføre muskel-gap separasjon for å avdekke bein overflaten. Den rotte kneleddet ble gradvis immobilisert av en forhåndsbygde intern fiksering på ca 135 ° kne fleksjon uten forstyrrende essensielle nerver eller blodårer. Som forventet, denne enkle teknikken tillater rask postoperativ rehabilitering i dyr. Den riktige plasseringen av den interne fiksering ble bekreftet av en x-ray eller Micro-CT skanning analyse. Omfanget av bevegelsen var betydelig begrenset i immobilisert kneleddet enn det som ble observert i det kontralateral kneleddet som demonstrerer effektiviteten av denne modellen. Foruten, histologiske analyse avslørte utviklingen av fiber avsetning og vedheft i bakre-overlegne kneleddet kapsel over tid. Dermed kan denne mini-invasiv modell være egnet for å etterligne utviklingen av immobilisert kneleddet Contracture.

Introduction

Felles kontrakturer er definert som en restriksjon i det passive bevegelsesområdet (rom) til en diarthrodial skjøt^1,2. Den nåværende terapier satsing å forebygge og behandle felles Contracture har oppnådd noen suksess^3,4. Men den underliggende molekylære mekanismen av ervervet felles Contracture fortsatt i stor grad ukjent⁵. Etiologi av felles kontrakturer i ulike sosiale samfunn er svært mangfoldig og omfatter genetiske faktorer, post traumatisk tilstander, kroniske sykdommer og forlenget immobilitet⁶. Det er allment akseptert at immobilitet er en kritisk sak i utviklingen av ervervet felles Contracture⁷. Personer som lider av store felles Contracture kan til slutt føre til fysiske funksjonshemming⁸. Således, en stabile og reproduserbar dyr modell er på krevd for etterforske det muligheter patofysiologiske mekanismer av ervervet skjøt Contracture.

De nå bygde immobilisering-indusert kneleddet Contracture modeller er for det meste oppnås ved å utnytte ikke-invasiv kaster, eksterne fixations, og interne fixations. Watanabe et al. rapporterte muligheten for bruk av støpt immobilisering på rotte kneledd⁹. Av bruk en spesiell omslaget, ettall side av det lavere lem skjøt av rotta er immobilisert av en kast. Rotte kneleddet kan forbli fullt flexed uten kirurgiske traumer^10,11. Men, både hofte og ankel felles bevegelser er også påvirket av denne formen for immobilisering, som kan øke graden av muskel atrofi i quadriceps femoris eller gastrocnemius¹². I tillegg må ødem og lunger av bakbena unngås ved å erstatte kastet på angitte tidspunkt, noe som kan påvirke kontinuitet i immobilitet. En annen akseptert metode for etablering av en kneleddet Contracture modell bruker ekstern kirurgisk fiksering. Nagai et al. kombinerte Kirschner wire og ståltråd til en ekstern fiksator, som immobilisert kneleddet til ca. 140 ° fleksjon¹³. I denne metoden, en harpiks brukes til å dekke overflaten for å hindre riper i huden. Selv om ekstern fiksering immobilisering er robust og pålitelig^14,15, perkutan Kirschner wire PIN spor kan øke risikoen for infeksjon¹⁶. I vår egen erfaring, ved hjelp av ekstern fiksering teknikken kan redusere den daglige aktiviteten til rotter på grunn av en økning i betinget slikke atferd.

Alternativt, trudel et al. beskrev en godt akseptert modell av felles Contracture i rotte kneet joint basert på en kirurgisk intern fiksering¹⁷ (denne metoden ble endret fra den som brukes av Evans og kolleger¹⁸). Spesielt, fremhever denne metoden viktigheten av å benytte en mini-snitt teknikk for å minimere kirurgiske sår. Den effektive utviklingen av felles Contracture har blitt bevist i denne modellen¹⁹. Men protokollen om hvordan du utfører en minimal disseksjon å utsette bein overflaten er fortsatt uklart²⁰. Også den nøyaktige posisjonen der skruen er boring er ikke fullt ut forstått. Implantation av den interne fiksering gjennom en subkutan eller submuscular måte er fortsatt kontroversielt²¹. For å løse disse problemene, har vi endret denne metoden ved å inkludere en passende muskel-gap separasjon modus, som tillater en mini-invasiv eksponering av bein overflaten og plassering av implantation gjennom en submuscular kanal. Denne protokollen førte til rask postoperativ rehabilitering i rotter etter operasjonen. Dyrene bebygget en begrenset skjøt omfang av forslag etter skjøt immobilisering, hvilke var forenlig med morfologiske endre av capsular vedheft oppnådd fra histologiske analyse. Vi beskriver også en nøyaktig mulig plassering av boret skruer som bekreftes av røntgen analyse eller Micro-CT analyse. Dermed denne studien hadde som mål å beskrive i detalj en minimal-invasiv teknikk i et kneleddet Contracture modell som ble etablert av en muskel-gap separasjon modus kombinert med en mini-snitt metode. Vi tror at minimalt invasive teknikker kan både redusere dyr traumer og effektivt etterligne den patologiske prosessen med felles fleksjon Contracture.

Protocol

Alle prosedyrer ble utført i samsvar med guide for Stell og bruk av Laboratoriedyr og ble godkjent av The Third tilknyttede Hospital of Sun Yat-sen University institusjonelle dyr omsorg og bruk komité (tillatelses nummer: 02-165-01). Alle dyre eksperimenter ble utført i henhold til retningslinjene for ankomst. 1. preoperativ forberedelse Merk: figur 1 viser utformingen av den kirurgiske prosedyren. Stivt nakkens kneleddet m…

Representative Results

Vi observerte at rotter fikk minimalt invasiv kirurgi kan gå tilbake til det vanlige kostholdet bare en dag postoperativt. Spesielt har det kirurgiske snittet arr uten sekresjon (figur 5a). Hevelse i ankelen og metacarpophalangeal leddene i det operative hindlimb bentap har nesten helt forsvunnet to dagers postoperativt (figur 5B) sammenlignet med den kontralateral siden (figur 5c). Ingen av tegnene…

Discussion

Denne studien hadde som mål å belyse en steg-for-steg kneleddet immobilisering metode ved hjelp av en mini-invasiv teknikk som tillater rask postoperativ rehabilitering i dyr etter operasjonen. Konvensjonelt, er muskel-gap separasjon tilnærming antas å være en minimal invasiv teknikk i Ortopedisk kirurgi. Som forventet, vi grunnlegge det rotter kanne gjensyn med en normal kosten og aktivitetene rettferdig ettall dag postoperativt, hvilke var forenlig med det foregående studere. Videre, ingen arterie eller nerveskad…

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