Summary

Создание жестко стабилизированных Переломы для оценки Intramembranous окостенения, отвлечение остеогенез, или исцеление критических дефектов Sized

Published: April 11, 2012
doi:

Summary

В этой статье описывается метод для стабилизации переломов длинных трубчатых костей, которые основаны на применении модифицированного Илизарова фиксаторов внешних<sup> 1-3</sup>. После применения фиксаторов и создание костной травмы, лечение может быть оценено, отвлечение остеогенез может быть выполнена, или не состоящих в профсоюзе или критических размеров дефекта могут быть созданы и используются для изучения терапевтических вмешательств.

Abstract

Оценка режимов скелетных ремонта имеет важное значение для разработки методов лечения, которые будут использоваться в клинике для лечения переломов. Механическая стабильность играет большую роль в лечении костных повреждений. В худшем случае механическая нестабильность может привести к задержке или не объединения людей. Тем не менее, движение может также стимулировать процесс заживления. В трещины, которые имеют формы движения хрящ, чтобы стабилизировать концы перелома костей, и это хрящ постепенно замещается костной через повторение процесса развития в эндохондральный окостенения. С другой стороны, если перелом кости жестко стабилизировались кости образуется непосредственно через intramembranous окостенения. Клинически, как эндохондральный и intramembranous окостенение происходит одновременно. Чтобы эффективно повторить этот процесс исследователи вставить шпильку в позвоночный канал на перелом кости, как описано Bonnarens 4. Этот экспериментальный метод обеспечивает превосходную боковую устойчивость, позволяя rotatioNAL нестабильность сохранится. Тем не менее, наше понимание механизмов, которые регулируют эти два различных процесса также может быть повышена за счет экспериментального изоляции каждого из этих процессов. Мы создали стабилизационный протокол, который обеспечивает вращательное и боковой стабилизации. В этой модели intramembranous окостенения это единственный способ исцеления, который наблюдается, и исцеление параметров можно сравнить между различными штаммами генетически модифицированных мышей, 5-7, после применения биологически активных молекул 8,9, после того, как изменения физиологических параметров лечения 10 После изменения количества или времени стабилизации 11, после дистракционного остеогенеза 12, после создания несрастание 13, или после создания критических размеров дефекта. Здесь мы показываем, как применять модифицированный Илизарова фиксаторов для изучения большеберцовой заживления переломов и дистракционного остеогенеза у мышей.

Protocol

Все процедуры были одобрены UCSF Уходу за животными и использование комитета и соответствующих национальных руководящих принципов. 1. Подготовка фиксаторов до операции Перед созданием стабилизировалась переломов, необходимо собрать по эскизам заказчика аппаратом ?…

Discussion

Кости исцелить от двух различных условиях в зависимости от механической прочности (см. обзор: 14). Если оставить нестабильный крупных форм шаблон хряща в разрушении разрыв, который заменяется костной преодолеть два конца сломанной кости. Проксимально и дистально к разрыву, кости о…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа финансировалась R01-AR053645 от 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

  1. 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).
  2. Ilizarov, G. A., Deviatov, A. A. Surgical elongation of the leg. Ortopediia Travmatologiia i Protezirovanie. 32, (1971).
  3. Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. J. Orthop. Res. 20, 1091-1098 (2002).
  4. Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal. J. Orthop. Res. 2, 97-101 (1984).
  5. Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130, 4123-4133 (2003).
  6. Lange, J. Action of IL-1beta during fracture healing. J. Orthop. Res. 28, 778-784 (2010).
  7. Xing, Z. Multiple roles for CCR2 during fracture healing. Dis. Model Mech. 3, 451-458 (2010).
  8. Lu, C. Recombinant human bone morphogenetic protein-7 enhances fracture healing in an ischemic environment. J. Orthop. Res. , (2009).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Miclau, T. Effects of delayed stabilization on fracture healing. J. Orthop. Res. 25, 1552-1558 (2007).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Buckwalter, J. A., Marsh, E. T., J, L., Heckman, J. D., Bucholz, R. W. . Rockwood and Green’s fractures in adults. , 245-271 (2001).
  15. Garcia, P. The LockingMouseNail-A New Implant for Standardized Stable Osteosynthesis in Mice. J. Surg. Res. , (2009).
check_url/3552?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Yu, Y., Bahney, C., Hu, D., Marcucio, R. S., Miclau, III, T. Creating Rigidly Stabilized Fractures for Assessing Intramembranous Ossification, Distraction Osteogenesis, or Healing of Critical Sized Defects. J. Vis. Exp. (62), e3552, doi:10.3791/3552 (2012).

View Video