A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نموذج دبوس كسر الظنبوب هو نموذج ذي صلة سريريا لصدمة العظام التي تشتمل على كسر مفتوح أحادي الجانب في الظنبوب مع تثبيت داخلي للأظافر داخل النخاع وإصابة متزامنة في العضلة الأمامية للظنبوب. يمكن قياس الحساسية الحرارية في هذا النموذج باستخدام نموذج الصفيحة الساخنة 45 ثانية.
نموذج دبوس كسر الظنبوب هو نموذج فأر لصدمات العظام والجراحة التي تلخص تلف العضلات والعظام والأعصاب والأنسجة الضامة المعقدة التي تتجلى مع هذا النوع من الإصابات لدى البشر. تم تطوير هذا النموذج لأن النماذج السابقة لصدمات العظام لم تتضمن إصابات متزامنة لأنواع متعددة من الأنسجة (العظام والعضلات والأعصاب) ولم تكن ممثلة حقا لصدمات العظام البشرية المعقدة. لذلك قام المؤلفون بتعديل النماذج السابقة لصدمات العظام وطوروا نموذج دبوس كسر الظنبوب. يتكون نموذج الكسر المعدل هذا من كسر مفتوح أحادي الجانب في الظنبوب مع تثبيت داخلي للمسمار داخل النخاع (IMN) وإصابة عضلية الظنبوب الأمامية المتزامنة (TA) ، مما يؤدي إلى ألودينيا ميكانيكية تستمر حتى 5 أسابيع بعد الإصابة. تحدد هذه السلسلة من البروتوكولات الخطوات التفصيلية لتنفيذ نموذج دبوس كسر الظنبوب لصدمات العظام ذات الصلة سريريا ، متبوعا بفحص الصفيحة الساخنة المعدلة لفحص التغيرات المسببة للألم بعد إصابة العظام. مجتمعة ، ستسمح هذه البروتوكولات التفصيلية والقابلة للتكرار لباحثي الألم بتوسيع مجموعة أدواتهم لدراسة الألم الناجم عن صدمات العظام.
تمثل إصابات العظام 25٪ من جميع الإصابات التي يتعرض لها ما يقرب من 500 مليون شخص كل عام في جميع أنحاء العالم1،2،3. يمكن أن ترتبط صدمة العظام بتلف العضلات والعظام والأعصاب والأنسجة الضامة المعقدة ، مما يستلزم دخول المستشفى والجراحة لضمان الشفاء الكافي3،4. يمكن أن يؤدي الألم الحاد والمزمن بعد صدمة العظام إلى أعباء جسدية ونفسية ومالية كبيرة تؤثر على نوعية حياة المريض1،4. بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط جراحة العظام لتثبيت الكسور وإصلاحها أيضا بألم شديد حاد ومزمن بعد الجراحة5،6،7،8،9.
يجب فهم الآليات الكامنة وراء الألم الحاد والمزمن المرتبط بالصدمات بشكل أفضل لتطوير علاجات أفضل. لتحقيق ذلك ، هناك حاجة إلى نماذج ما قبل السريرية الموثوقة والقابلة للتكرار وذات الصلة سريريا. نظرا لأن معظم النماذج الحيوانية لصدمات العظام لم تنطوي على إصابة متزامنة لأنواع متعددة من الأنسجة (العظام والعضلات والأعصاب) ، فإنها لم تكن ممثلة حقا لصدمات العظام البشرية المعقدة ، على سبيل المثال ، الصدمة بعد السقوط ، أو حوادث السيارات ، أو الإصابات المرتبطة بالحرب10،11. لذلك ، قمنا بتطوير نموذج فأر كسر الظنبوب لفحص المظاهر الرئيسية لهذه الإصابة ، بما في ذلك تلف أنسجة العظام والعضلات والألم الحاد والمزمن11. يتكون نموذج دبوس كسر الظنبوبك من كسر مفتوح أحادي الجانب مع تثبيت داخلي IMN وإصابة عضلة TA متزامنة. تظهر الأقسام النسيجية من TA إصابة في العضلات التي يتطور فيها التليف الكثيف مع فقدان ما يرتبط به من ألياف عضلية كبيرة وناضجة في وقت مبكر يصل إلى أسبوعين بعد الإصابة. علاوة على ذلك ، يظهر مسمار الكسر في التصوير المقطعي بالحواسيب الصغيرة (microCT) بعد 4 أسابيع من الإصابة ويستمر في الخضوع لإعادة التشكيل11.
يمكن استخدام فحوصات السلوك الانعكاسية وغير الانعكاسية المختلفة لتقييم المكونات الحسية والعاطفية للألم في نموذج دبوس كسر الظنبوب. على سبيل المثال ، يمكن للمرء استخدام خيوط Von Frey لإظهار فرط الحساسية الميكانيكية في هذا النموذج. في الواقع ، تصاب الفئران بفرط حساسية ميكانيكي طويل الأمد في المخلب الخلفي المماثل بعد جراحة دبوس كسر الظنبوب11. نموذج سلوكي آخر مفيد بشكل خاص هو اختبار الصفيحة الساخنة ، والذي يقيس تقليديا زمن الوصول إلى انسحاب مخلب إلى محفز حراري. في حين تم استخدام هذا الاختبار لعقود12 ، وهو حقا معيار ذهبي في أبحاث الألم قبل السريرية ، فإن قياس السلوك الانعكاسي وحده لهحدوده 13. نتيجة لذلك ، قمنا بتطوير نموذج صفيحة ساخنة معدل يمكنه التقاط عناصر من الاستجابات الانعكاسية وغير الانعكاسية في إعداد الحافز الحراري14.
يحدد مقايسة الصفيحة الساخنة المعدلة زمن انتقال الاستجابة الأولية كما هو الحال في اختبار اللوح الساخن الأصلي وفترة مراقبة ممتدة لتسجيل سلوكيات مفاجئة إضافية. من خلال تصنيف هذه السلوكيات الموسعة إلى فئات مميزة (القفز ، اللعق ، الحراسة ، القفز) ، يمكن التقاط الاستجابة غير الانعكاسية للتحفيز الحراري. الارتباك هو الإزالة السريعة للمخلب و / أو تمزق الأصابع ، ولكن يتم إرجاع الطرف بسرعة إلى الصفيحة الساخنة. يعرف كل من لعق العض والعض في الكفوف الخلفية والأمامية على أنه لعق للتحليل. الحراسة هي الرفع المستمر للطرف إلى ما بعد انتهاء المعلومات الواردة. أخيرا ، القفز هو إزالة الأطراف الأربعة من سطح الصفيحة الساخنة. يمكن تحليل هذه السلوكيات بشكل فردي وتجميعها معا بعناية خاصة لملاحظة زمن انتقال الاستجابة الأولي.
تم تنفيذ جميع الطرق المستخدمة أثناء إجراء هذا البحث وفقا لموافقة اللجنة الإدارية بجامعة ستانفورد المعنية برعاية المختبر (APLAC # 33114) وفقا لإرشادات الجمعية الطبية البيطرية الأمريكية والرابطة الدولية لدراسة الألم. تم إيواء الفئران (C57BL / 6J ، 9-11 أسبوعا عند الوصول ، 11-12 أسبوعا عند بدء الدراسة) في 2-5 لكل قفص وتم الاحتفاظ بها في دورة ضوء / ظلام لمدة 12 ساعة في بيئة يتم التحكم في درجة حرارتها مع إمكانية الوصول إلى الغذاء والماء. كان وزن ذكور الفئران حوالي 25 جراما في بداية الدراسة. انظر جدول المواد للحصول على تفاصيل حول جميع المواد المستخدمة في هذه الدراسة.
1. قياسات السلوك الأساسية
2. التخدير / التحضير
3. الجراحة
4. بعد الجراحة
5. اختبار لوحة الساخنة
ملاحظة: يمكن أن تبدأ قياسات ما بعد الإصابة بعد 7 أيام من جراحة دبوس كسر الظنبوب. لتجنب تأثير التعلم في هذا النموذج ، قم بإجراء الاختبار مرة واحدة بعد الجراحة وقارنها بالضوابط غير المصابة.
يعيد نموذج تقويم دبوس كسر الظنبوب إنتاج العظام والعضلات والسلوكيات الشبيهة بالألم التي تظهر في الإصابات البشرية المعقدة. كما هو موضح في الشكل 1 ج ، يشفى كسر الظنبوبة بمرور الوقت ، ويشكل مسمار في موقع الكسر الذي لا يزال يرى بعد 4 أسابيع من الإصابة. نتيجة لل?...
الخطوات الحاسمة في إطار البروتوكول
من الأهمية بمكان الحفاظ على ظروف معقمة طوال الجراحة. علاوة على ذلك ، فإن الرعاية المناسبة للحيوان قبل الجراحة وأثناءها وبعدها أمر بالغ الأهمية للجيل الناجح للنموذج. كما ذكرنا سابقا في البروتوكول ، عند إجراء الجراحة ، قم بكس?...
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
يتم دعم GM من خلال زمالة NDSEG للخريجين وزمالة ستانفورد بيو إكس الفخرية للخريجين. يتم دعم VLT من قبل منح NIH NIGMS #GM137906 ومؤسسة Rita Allen.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
27 G needles | Medsitis | 305136 | https://medsitis.com/products/bd-precisionglide-27-g-x-1-1-4-hypodermic-needles-305136?variant=39724583299 |
5-0 suture | esuture | SN5668 | https://www.esutures.com/product/0-in-date/2-/132-/16552-medtronic-monosof-black-18-p-11-cutting-SN5668/ |
Alcohol swabs | Amazon | B00VS4F91W | https://www.amazon.com/Dynarex-Alcohol-Prep-Sterile-Medium/dp/B00VS4F91W |
Alternative drill bits | Rio Grande | 341602 | https://www.riogrande.com/product/BuschTungstenVanadiumRoundBur Set0314mm/341602 |
Bone saw drill attachment | Amazon | B07DSXR3NY | https://www.amazon.com/dp/B07DSXR3NY |
Buprenorphine | Fidelis Pharmaceuticals | https://ethiqaxr.com/ordering/ | |
Ceramic implant (alternative to pin) | RISystem | RIS.221.103 | https://risystem.com/platefixation/mousescrew |
Chux (Absorbent Underpad) | Fisher Scientific | NC0059881 | https://www.fishersci.com/shop/products/underpad-17x24-chux-300-cs/nc0059881#?keyword=true |
C57BL/6J mice | The Jackson Laboratory | Jax #00664 | https://www.jax.org/strain/000664 |
Cotton swabs | Uline | S-18991 | https://www.uline.com/Product/Detail/S-18991/First-Aid/Cotton-Tipped-Applicators-Industrial-6 |
Cutting pliers | Amazon | B076XYVS6Y | https://www.amazon.com/iExcell-Diagonal-Cutting-Nippers-Chrome-Vanadium/dp/B076XYVS6Y |
Drill | Chewy | 129044 | https://www.chewy.com/dremel-cordless-dog-cat-rotary-nail/dp/156127 |
Drill bits | Amazon | B00HVIGSX2 | https://www.amazon.com/Universal-Diamond-Dremel-Rotary-Tool/dp/B00HVIGSX2 |
Electric shaver | Kent Scientific | CL9990-KIT | https://www.kentscientific.com/products/trimmer-combo-kit/ |
Eye lube | Amazon | B07H2NLCX5 | https://www.amazon.com/OptixCare-Lube-Plus-Hyaluron-Horses/dp/B07H2NLCX5 |
Gauze pads 2" x 2" | Amazon | B07GHDTB53 | https://www.amazon.com/Covidien-Curity-Sterile-Peel-Back-Package/dp/B07GHDTB53 |
Gauze pads 4" x 4" | Amazon | B00KJ6YFTC | https://www.amazon.com/Covidien-6309-Curity-Gauze-Pads/dp/B00KJ6YFTC |
High definition video camera | The Imaging Source | DFK 22AUC03 | https://www.theimagingsource.com/products/industrial-cameras/usb-2.0-color/dfk22auc03/?adsdyn&gclid=Cj0KCQiA3-yQBhD3ARIsAHuHT64uIIlImBvh_ toh-3GFSgBcL_fRc1gQTDyXlqDEa Qu4n2_VbWEiRuIaAiueEALw_wcB |
Inhalational anesthesia system | Kent Scientific | https://www.kentscientific.com/products/vaporizer-with-vetflo-single-channel-anesthesia-stand/ | |
Iodine solution | Amazon | B005FR7XIK | https://www.amazon.com/Dynarex-Povidone-Iodine-Scrub-Solution/dp/B005FR7XIK |
Iodine swab sticks | Amazon | B001V9QKMG | https://www.amazon.com/POVIDONE-IODINE-SWAB-1202-25Box/dp/B001V9QKMG |
Isoflurane | California pet pharmacy | https://www.californiapetpharmacy.com/fluriso-isoflurane-250ml.html | |
NCH Prism Software | https://www.nchsoftware.com/prism/index.html | ||
Plastic Cylinder | Amazon | B08R5KM5B6 | https://www.amazon.com/FixtureDisplays-Acrylic-Diameter-Thickness-15140-8-NPF/dp/B08R5KM5B6 |
Saline | Fisher Scientific | NC9054335 | https://www.fishersci.com/shop/products/saline-injection-0-9-10ml/NC9054335 |
Scalpel | Fisher Scientific | 12-000-162 | https://www.fishersci.com/shop/products/high-precision-10-style-scalpel-blade/12000162#?keyword= |
Scalpel handle | Amazon | B0056ZX1R8 | https://www.amazon.com/Swann-Morton-Scalpel-Handle-blades/dp/B0056ZX1R8 |
Thermal place preference apparatus | BIOSEB | BIO-T2CT | https://www.bioseb.com/en/pain-thermal-allodynia-hyperalgesia/897-thermal-place-preference-2-temperatures-choice-nociception-test.html |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved