标准化生物力学条件下小鼠软骨骨折愈合的微创模型分析
Summary
本协议描述了一种微创内固定技术, 采用髓内螺钉规范化稳定股骨骨折, 可用于分析软骨骨愈合的小鼠。
Abstract
骨愈合模型是必要的分析骨折愈合的复杂机制, 以改善临床骨折治疗。在过去的十年中, 在骨科研究中增加了老鼠模型的使用, 这很可能是因为老鼠模型提供了大量的基因改良菌株和特殊的抗体来分析骨折愈合的分子机制。为了控制生物力学条件, 具有良好特征的内固定技术是强制性的, 也在小鼠。在这里, 我们报告的设计和使用闭合骨愈合模型, 以稳定股骨骨折的小鼠。采用医用不锈钢制成的髓内螺钉, 通过与主要使用的简单髓内针相比, 可提供轴向和旋转稳定性, 这表明完全缺乏轴向和旋转稳定性。用髓内螺钉实现的稳定性可以分析软骨愈合。大量的愈伤组织, 在与螺钉稳定后接受, 提供了理想的条件, 以收获组织的生物化学和分子分析。螺钉使用的另一个好处是, 螺钉可以用微创技术插入股骨, 而不会引起软组织损伤。总之, 螺钉是一种独特的植入物, 最好能用于闭合性骨折愈合模型, 提供标准化的生物力学条件。
Introduction
由于广泛的抗体和基因改良的动物, 小鼠的骨愈合研究是非常需要的。这些事实允许研究骨骼愈合的分子机制1。在过去的几年中, 不同的骨骼愈合模型的小鼠已经开发了2。这些模型可以分为开放模型, 其中骨骼是 osteotomized 使用开放的外侧手术方法和封闭模型, 其中骨是骨折的基础上, 由 Bonnares 和埃霍恩介绍的断裂模型3。使用这种技术, 一个标准化的横向骨折可以由一个3点弯曲装置和髓内植入物可以插入通过一个小的内侧 parapatellar 切口的微创技术, 以避免重大软组织创伤。
髓内螺钉可用于小鼠闭合性骨折的稳定。螺杆提供旋转和轴向稳定性。这是通过断开压缩通过近端线程和远端头4实现的。螺钉的进一步优点是手术技术简单, invasivity 低, 种植体重量低, 最显著的是, 与其他髓内固定相比, 提供标准化和可控制的生物力学条件的稳定性更高。植入5。事实上, 在最闭合的断裂模型中, 碎片只通过简单的针脚稳定, 这与完全缺乏旋转和轴向稳定性以及高的针脚风险和断裂脱位有关。这会明显影响愈合过程, 这可能导致延迟愈合或非联合形成。
众所周知, 骨折固定的稳定性对愈合过程有巨大影响6,7。高刚性固定的结果膜内愈合, 而不刚性固定, 这可能允许 micromovements 在骨折间隙, 导致软骨愈合。骨折与髓内螺钉的稳定主要表现为软骨愈合与大量的愈伤组织, 特别是经过2周的骨折愈合。收获大量愈伤组织的可能性可以通过不同的技术分析多种参数。
本文报道了小鼠髓内螺钉的设计和应用, 以及在正常软骨骨愈合实验研究中的优缺点。
Protocol
Representative Results
Discussion
手术步骤的关键步骤是找到正确的入口点的螺钉植入在股骨中部髁在髁间凹槽, 以及最佳方向平行的针骨轴为扩孔髓内腔。为了避免输入位置不正确, 外科医生应该准备好切口, 直到达到最佳的视野。为了控制扩孔过程中的定位, 应将小鼠的股骨固定在手指的稳定位置。另一个关键步骤是将螺钉插入到股骨上方的导丝上, 因为导丝可以从近端骨碎片中滑出, 导致骨折脱位。在这种情况下, 外科医生可?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了瑞士达沃斯 RISystem 股份公司的支持。
Materials
| Mouse Screw | RISystem AG | 221,100 | |
| Guide wire | RISystem AG | 521,100 | |
| Centering bit | RISystem AG | 590,205 | |
| Hand drill | RISystem AG | 390,130 | |
| Cotton-Swab (150 mm, small head) | Fink Walter GmbH | 8822428 | |
| Suture (5-0 Prolene) | Ethicon | 8614H | |
| Forceps | Braun Aesculap AG &CoKG | BD520R | |
| Scissors | Braun Aesculap AG &CoKG | BC100R | |
| Needle holder | Braun Aesculap AG &CoKG | BM024R | |
| 27 G needle | Braun Melsungen AG | 9186182 | |
| Scalpel blade size 15 | Braun Aesculap AG &CoKG | 16600525 | |
| Heat radiator | Sanitas | 605.25 | |
| Depilatory cream | Asid bonz GmbH | NDXZ10 | |
| Eye lubricant | Bayer Vital GmbH | 2182442 | |
| Xylazine | Bayer Vital GmbH | 1320422 | |
| Ketamine | Serumwerke Bernburg | 7005294 | |
| Tramadol | Grünenthal GmbH | 2256241 | |
| Disinfection solution (SoftaseptN) | Braun Melsungen AG | 8505018 | |
| CD-1 mice | Charles River | 22 | |
| X-ray Device | Faxitron MX-20, Faxitron X-ray Corporation | 2321A0988 | |
| Fracture device small | RISystem AG | 891,100 |
References
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