Summary

Anestesia, chirurgia e metodo di raccolta per la valutazione delle viti transpedicolari utilizzando un<em> In Vivo</em> Modello della colonna vertebrale della deriva

Published: May 31, 2017
doi:

Summary

Qui introduciamo un metodo per valutare le viti transpediciche utilizzando un modello di colonna vertebrale lombare in vivo .

Abstract

La fissazione a vite a pedicella è il gold standard per il trattamento delle malattie spinali. Tuttavia, molti studi hanno riportato la questione dell'allentamento delle viti di peduncolo dopo la chirurgia spinale, che è una preoccupazione grave. Per risolvere questo problema, sono stati esaminati diversi tipi di viti di peduncolo per identificare quelli con buona forza di fissazione e osseointegrazione nell'osso della colonna vertebrale. La colonna vertebrale è una buona alternativa per la colonna vertebrale umana nella valutazione delle viti peduncolari a causa della dimensione anatomica, delle caratteristiche meccaniche e dei costi. Sebbene diversi studi abbiano riportato che le viti di peduncolo sono efficaci nel modello della suina, nessuno studio ha descritto protocolli dettagliati per la valutazione di una vite a peduncolo usando il modello porcino. Qui descriviamo un metodo dettagliato per valutare le viti transpedicolari usando un modello di colonna vertebrale lombare in vivo . I dettagli tecnici per l'anestesia, la chirurgia della colonna vertebrale e il raccolto forniti qui faciliteranno con la valutazione del tModello di fissaggio a vite ranspedrici.

Introduction

Transpedicular screw fixation is a gold-standard treatment for degenerative lumbar spine and bursting fracture because it involves three columns of the spine and achieves stabilization1,2. However, most patients who undergo such surgery also have osteoporosis3,4. Many studies have evaluated the fixation strength and the osseointegration status of transpedicular screws, because the loosening of pedicle screws currently in use has been reported in patients with osteoporosis5,6.

The porcine spine is similar to the human spine in terms of size. It is less expensive compared to a primate model7. Furthermore, an in vivo mechanical study has demonstrated that the quadruped porcine spine is essentially loaded in the same way as that of the human spine8, which is why many researchers use porcine spines for studies on the prevention of pedicle screw loosening. However, it takes several months to study pedicle screws in the porcine spine because identifying the long-term stability of pedicle screws takes times. In order to compare different types of screws in the vertebral body, it is necessary to insert the screws in similar positions. Therefore, researchers should be well-acquainted with proper anesthesia techniques, standardized surgical protocols, and harvest procedures before performing any experiments. Here, we describe a detailed method for anesthesia, surgery, and harvest for the evaluation of pedicle screw fixation using a porcine spine model, including ex vivo imaging, histology, and strength testing.

Protocol

Il comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali della Chonbuk National University ha approvato questo studio. Il trattamento, l'uso e la manipolazione degli animali hanno seguito tutte le linee guida e le politiche. Mantenere la sala operatoria a 24 ° C. 1. Anestesia Acclimatizzare i maiali in miniatura, di età compresa tra 12 mesi, nell'unità sperimentale per almeno una settimana. Esegui un esame clinico che misura la frequenza respiratoria, il cuore e …

Representative Results

Qui viene descritto un protocollo dettagliato per l'anestesia, la chirurgia e il raccolto per la valutazione delle viti transpedicolari utilizzando un modello di colonna vertebrale lombare in vivo . Questo protocollo è adatto a numerose analisi a valle, inclusi i test meccanici ( Figura 1 ), la valutazione micro-CT quantitativa ( Figura 2 ) e l'istologia ( Figura 3 ). La prova meccanica rappresentativa ( figura …

Discussion

La valutazione delle viti transpedicolari nella colonna vertebrale richiede molto tempo e fatica. In primo luogo, il maiale in miniatura è un grande animale. Per la cura degli animali e l'anestesia, il ricercatore necessita di un protocollo specializzato. In secondo luogo, la chirurgia dovrebbe mantenere un ambiente simile a quello della chirurgia umana. Lo scopo di valutare le viti di peduncolo nella colonna vertebrale è quello di sviluppare una vite efficiente applicabile agli esseri umani. In terzo luogo, la va…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato sostenuto da una sovvenzione (CNUH-BRI-2012-02-005) finanziata dall'Istituto di Ricerca Biomedica dell'ospedale universitario di Chonbuk (CNUH-BRI), Repubblica di Corea.

Materials

Miniature pig OrientBio
Atropine Jeil pharmaceutical A04900241 Anesthesia
Over-the needle plastic catheter BD REF382412 Maintenance of IV line
Ketamine Yuhan A04502441 Anesthesia
Xylazine Bayer Korea A00800071 Anesthesia
Laryngoscope Karl storz Intubation
Endotracheal tube Covidien Intubation
Isoflurane JW pharmaceutical Co A02104781 Anesthesia
Eye ointment Hanlim pharma A37851721 Protection of pig's eye
Cefazolin Donga pharma A01503951 Antibiotics
Saline JW pharmaceutical Co A02151392 Maintenance of fluid homeostasis
Fentanyl Hana pharm C03200032 Pain control
Enrofloxacin Bayer 93106-60-6  Antibiotics
Morphine Myungmoon pharma C03700091 Pain control
Meloxicam Boehringer Ingelheim A07600711 Antibiotics
Povidone-iodine Hyundai pharma Wound dressing
Scalpel blade size 15 Braun  I1 BB515 Skin incision
Cobb elevator Codman 65-2546 Dissection of muscle
Burr Medtronic Making of starting point of screw
Rongeur Aesculap FO515R Making of starting point of screw
Guide pin (K-wire) CE 01067803 Guidance of screw trajectory
C-arm GE OEC 9800 plus Guidance of screw trajectory
Portable X-ray Siemens Mobile XP hybrid Guidance of screw trajectory
Pedicle probe OtisBiotech SPI-02-01 Guidance of screw trajectory
Pedicle sounding device OtisBiotech SPI-03-01 Guidance of screw trajectory
Pedicle screw OtisBiotech MS-40025
Posterior fixator systems OtisBiotech
Rod  OtisBiotech ROD-60140 Rigid fixation between screws
Universal handle OtisBiotech SPI-08-01 To fix the screws to the rod
Straight socket wrench OtisBiotech SPI-06-01 To fix the screws to the rod
counter torque wrench OtisBiotech SPI-07-01 To fix the screws to the rod
Bulb irrigation syringe Hyupsug medical HS-IR-140 Irrigation
Silicone drain Sewon medical 2205-006 To drain the fluid at the surgical site
3.0 metric absorbable suture Ethicon BA1673H Muscle suture
2.0 metric nonabsorbable nylon suture Ethicon W1626T Skin suture
Gauze Kingphar Korea KP120-06
Pentobarbital Hanlim pharma 645301221 Euthanasia
Oscillating saw Zimmer Harvest spine
Tower forceps Aesculap BF461R Harvest spine

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Cite This Article
Moon, Y. J., Kim, J., Oh, H., Kang, J., Park, G., Lee, K. An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model. J. Vis. Exp. (123), e55225, doi:10.3791/55225 (2017).

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