この外科プロトコルは骨の治癒メカニズムおよび潜在的な回生療法の使用を評価するために一貫した、再生可能な外部固定の区分欠陥モデルを使用する。私たちは、縦方向の治癒研究に適したまま、アクセス可能で費用対効果の高いセグメント性骨欠損モデルの作成と安定化のための挑戦的な手術を合理化しました。この技術は、モデルはさらなる研究を必要とするが、外部固定による安定化の恩恵を受ける可能性がある外傷性重篤な大きさのジアフィシャル骨欠損の治療に特に翻訳可能である。
ピンの穴あけ加工中に骨折を防ぐには、1分あたりの高い回転数を使用し、低圧で横皮質を穿刺し、1分あたりの回転数を減らすことで前進します。骨形態形成タンパク質チューブの骨移植キットから足場を準備した後、メーカーの指示に従って、滅菌ハサミと無菌定規を使用して、コラーゲンスポンジを5×3×3ミリメートルの欠陥に合わせてトリミングします。次に、注射器を使用して、溶液の全容が吸収されるまで、骨形態形成タンパク質-2溶液をスポンジの表面上に均等に分配する。
次に、13番目の肋骨、後足、背側および腹側中線をマージンとして麻酔ラットの後ろ足の周りを剃り、続いて10%ポビドネヨウ素と70%エタノールに浸した滅菌ガーゼを含む露出した皮膚の4つの連続交互スクラブを行う。大腿骨欠損を誘発するには、剃った脚をフェネスト状の透明な粘着性のドレープを通して伸ばし、手術台を無菌タオルで覆い、生殖不能なフィールドを作ります。大腿骨をパルパテし、数15の刃を使用して、膝蓋骨から近位大腿骨の大トロシャンターに及ぶ皮膚を通して前部切開を作成する。
筋肉間中隔に沿って外側の脚筋膜を慎重に切開し、四頭筋の広大な外側筋筋を後方のハムストリングスから後方に分離し、外側大腿骨が露出する。骨表面の輪郭に対して15本のメスの刃を平行に保ち、下の骨から筋肉をそっと切り離して注意深く、外傷性の周部軟部組織解剖を行い、側面から開始し、その中性糖尿病で大腿骨を露出させる。周頭のエレベーターを使用して、解剖される露出した骨から筋肉を持ち上げ、中央糖尿病の7〜10ミリリットルがすべての側面の軟部組織を取り除くまで、大腿骨シャフトの周りを進みます。
次に、1つのピンを横のエピコンジルのレベルに置き、続いてジグフラッシュを横遠位大腿骨に配置し、1ミリメートルの糸で糸を通した先端のキルシュナーワイヤーを挿入します。次に、骨上の治具の位置を維持し、最も近位ピンが治具穴に基づいて骨に入る場所を特定する。必要に応じて臀部腱の繊維に対して慎重に切開し、近位ピンが通過するための組織に小さな隙間を作り出し、腱への有酸素損傷を最小限に抑える。
1ミリメートルの非ネジk線を隙間にドリルし、掘削されたピンの高さを緩いピンと比較して、ピンが両方の皮質を係合していることを確認します。骨と接触する治具の位置を維持し、将来の欠陥部位の両側に1つずつ、1ミリメートルのネジk線を掘削し、ピンが両方の皮質を係合することを確認し、外部固定棒バーを皮膚の1センチメートル上に置きます。しっかりとねじ込み、バーを所定の位置に固定し、余分なピン長をクリップします。
前後大腿骨の周りに小さな湾曲したレトラクターを置いて、周囲の軟部組織、筋肉、神経血管束を保護し、約5ミリメートルの矢状振動鋸刃、さらには軽い圧力を使用して、中糖尿病を通して5ミリメートルのセグメント欠陥を非常に慎重に作成します。欠陥を作成した後、10ミリリットルの正常な生理食塩水で創傷を洗い流し、鎮痛薬と血管収縮剤として0.25%ブピバカインを0.25%ブピバカインで0.1ミリリットル投与する。骨形態形成タンパク質-2浸したスポンジ足場を欠陥に挿入し、単純な中断パターンで4-0吸収可能な縫合糸を使用して筋肉面を閉じます。
次に、ランニングサブカットキュラーパターンで4-0吸収可能な縫合糸を使用して皮膚層を閉じ、次に皮膚接着して突出したピンの周りの隙間を閉じ、大腿骨の前部後部放射線画像をすぐに得、手術後4週間と12週間後に得る。コラーゲンスポンジのみを含む陰性対照欠陥は、近位骨と遠位骨縁の間の骨形成をつなぎ合わせた証拠を示さない。少量の骨のリモデリングは、切断された大腿骨の縁に直接隣接して見ることができ、欠陥自体は骨材の欠如、軟骨の存在、およびいくつかの残留血腫を示しています。
骨形態形成タンパク質-2浸漬スポンジを含む欠陥は、欠陥を横切る放射不透明な無神経な橋渡しによって証明されるように、手術後早くも4週間で有意な骨治癒を示す。12週間までに、欠陥全体に重要な新しい鉱物沈着が形成されました。切り取られた大腿骨の縁から伸びる無神経な部分に有意な新しい骨が観察され、織られた及び薄層骨のスパイクが欠陥全体に発達した。
また、軟骨沈着は見られない。外部固定子の除去後にIn Vivoイメージングシステムを介してイメージングすることにより、欠陥内の生物発光トランスフェクション細胞の可視化が可能になります。例えば、ガウシアルシファーゼをコードする複合mRNAを用いたトランスフェクション後の髄腔内の細胞は、治癒過程で目的の遺伝子またはタンパク質の発現における生物学的変化を測定するために使用することができる。
ピンの配置は、安定した永続的な外部固定を確保するために重要です。ピンは、破損および感染を最小限に抑えるために、大腿骨に直接垂直で、互いに平行であるべきである。このモデルを用いて、特異的タンパク質表現などの生物学的メカニズムを、治癒をよりよく理解するために監視され、異なる足場の生体材料または治療法も治療効果について試験され得る。
この技術により、将来の研究者は、外部固定による整形外科治癒をより効率的かつ効果的に研究し、その知見を改善された臨床成功に変換できることを願っています。麻酔ガスの吸入を避け、ホルマリンとEDTAを取り扱う際には適切な個人用保護具を着用し、手術器具、特にドリルと振動骨の鋸を扱う際には注意してください。
