Воспроизводимая модель хрящевого удара для формирования посттравматического остеоартрита у кролика

Резюме

Модель воздействия открытого медиального мыщелка бедренной кости у кроликов надежна для изучения посттравматического остеоартрита (ПТОА) и новых терапевтических стратегий для смягчения прогрессирования ПТС. Этот протокол генерирует изолированный дефект хряща заднего медиального мыщелка бедренной кости у кроликов с использованием подвесной башни на базе каретки с ударной головкой.

Аннотация

Посттравматический остеоартрит (PTOA) является причиной 12% всех случаев остеоартрита в Соединенных Штатах. ПТА может быть инициирована единичным травматическим событием, таким как сильная ударная нагрузка, действующая на суставной хрящ, или нестабильностью сустава, как это происходит при разрыве передней крестообразной связки. В настоящее время не существует эффективных терапевтических средств для профилактики ПТОС. Разработка надежной модели ПТА на животных необходима для лучшего понимания механизмов, с помощью которых происходит повреждение хряща, и для изучения новых стратегий лечения для облегчения или предотвращения прогрессирования ПТОА. В этом протоколе описывается модель воздействия мыщелка бедренной кости кролика с открытой башней для индуцирования повреждения хряща. Эта модель обеспечивала пиковые нагрузки 579,1 ± 71,1 Н и пиковые напряжения 81,9 ± 10,1 МПа при нагрузке 2,4 ± 0,5 мс. Суставной хрящ из ретинированных медиальных мыщелков бедренной кости (MFC) имел более высокую частоту апоптотических клеток (p = 0,0058) и обладал более высокими баллами по шкале Международного общества исследования остеоартрита (OARSI) 3,38 ± 1,43 по сравнению с неретинированными контралатеральными MFC (0,56 ± 0,42), а другие хрящевые поверхности пораженного коленного сустава (p < 0,0001). Различий в показателях OARSI не выявлено среди суставных поверхностей без ретинации (p > 0,05).

Введение

Посттравматический остеоартрит (ПТОА) является ведущей причиной инвалидности во всем мире и составляет 12–16% случаев симптоматического остеоартрита (ОА)¹. В настоящее время золотым стандартом лечения терминальной стадии ОА является тотальное эндопротезирование коленного и тазобедренного суставов² или артродез, как и в случае терминальной стадии большеберцового или подтаранного артрита. Несмотря на то, что эндопротезирование в значительной степени успешно, оно может иметь дорогостоящие и болезненные осложнения³. Кроме того, эндопротезирование менее желательно у пациентов моложе 50 лет, учитывая ни....

протокол

Следующая процедура была выполнена с одобрения Комитета по уходу за животными и их использованию (IACUC) Медицинской школы Университета Индианы. Все операции по выживанию проводились в стерильных условиях, как указано в рекомендациях NIH. Риск боли и инфекции контролировался с помощью надлежащих анальгетиков и антибиотиков для оптимизации успешных результатов. Для настоящего исследования были использованы скелетно-зрелые самцы новозеландских белых кроликов массой 3,0-4,0 кг.

1. Изготовление башни

1. Создание чертежей САПР для компонентов сбросной башни, базовой платформы и механизма для крепления штифта Steinman (

Результаты

Успех этой процедуры контролировался сразу после удара путем визуализации мыщелка хирургом (Рисунок 4А) и рентгенографии, чтобы убедиться в отсутствии перелома (Рисунок 4Б). Существует риск неудачного удара, приводящего к интраоперационному перелому мы?.......

Обсуждение

Эта хирургическая процедура направлена на создание последовательного повреждения хряща несущей поверхности медиального мыщелка бедренной кости кролика в модели PTOA. Преимущество этой процедуры заключается в том, что задний доступ к коленному суставу позволяет непосредственно визуа?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Flat head screw	McMaster-Carr	92210A194	Stainless steel hex drive flat head screw, 8-32, 1/2"
#15 scalpel blades	McKesson	1029066	Scalpel McKesson No. 15 Stainless Steel / Plastic Classic Grip Handle Sterile Disposable
1/2”-20 threaded rod	McMaster-Carr	99065A120	1/2”-20 threaded rod
10 mL syringe	McKesson	1031801	For irrigation; General Purpose Syringe McKesson 10 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety
3 mL syringe	McKesson	1031804	For lidocaine/bupiviacaine injection; General Purpose Syringe McKesson 3 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety.
3-0 polysorb	Ethicon	J332H	3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 circle, 26 mm, tapered
4-0 monosorb	Ethicon	Z397H	4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 circle, 19mm, cutting edge
5-0 polysorb	Med Vet International	NC9335902	Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3
Accelerometer	Kistler	8743A5	Accelerometer
Adson-Browns Forceps	World precision tools	500177	Adson-Brown Forceps, 12 cm, Straight, TC Jaws, 7 x 7 Teeth
Alfaxalone	Jurox	49480-002-01	Alfaxan Multidose by Jurox : 10 mg/mL
Buprenorphine	Par Pharmaceuticals	42023-0179-05	Buprenorphine HCL injection: 0.3 mg/mL
Butorphanol	Zoetis	54771-2033	Butorphanol tartrate 10mg/ml by Zoetis
Chlorhexidine Hand Scrub	BD	371073	BD E-Z Scrub 107 Surgical Scrub Brush/Sponge, 4% CHG, Red
Collet	STRYKER	14023	Stryker 4100-62 wire Collet 0.28-0.71''
Cordless Driver handpiece	STRYKER	OR-S4300	Stryker 4300 CD3 Cordless Driver 3 handpiece
Cricket Retractors	Novosurgical	G3510 21	2x Heiss (Holzheimer) Cross Action Retractor
Dissector Scissors	Jorvet labs	J0662	Aesculap AG, Metzenbaum, Scissors, Straight 5 3/4″
Elizabethian Collar	ElizaSoft	62054	ElizaSoft Elizabethan Recovery Collar
Enrofloxacin	Custom Meds		Enrofloxacin compounded by Custom Meds
Eye Ointment	Pivetal	46066-753-55	Pivetal Articifical Tears- recently recalled
Face-mount shaft collar	McMaster-Carr	5631T11	Face-mount shaft collar
Fast green	Millipore Sigma	F7258	Fast green
Freer	Jorvet labs	J0226Q	Freer elevator
Head screw -1	McMaster-Carr	91251A197	Black-oxide alloy steel socket head screw, 8-32, 3/4"
Head screw -2	McMaster-Carr	92196A194	Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2"
Head screw -3	McMaster-Carr	92196A146	Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2"
Head screw -4	McMaster-Carr	92196A151	Stainless steel socket head screw, 6-32, 3/4"
Hematoxylin Solution, Gill No. 1	Millipore Sigma	GHS132-1L	Hematoxylin Solution, Gill No. 1
Hex nut	McMaster-Carr	91841A007	Stainless steel hex nut, 6-32
Hold-down toggle clamp	McMaster-Carr	5126A71	Hold-down toggle clamp
Impact device	n/a	n/a	custom made
Impact platform	n/a	n/a	custom made
K-wires	Jorvet Labs	J0250A	JorVet Intramedullary Steinman Pins, Trocar-Trocar 1/16" x 7"
Lab View	National Instruments	n/a	n/a
Load cell	Kistler	9712B5000	Load cell
MATLAB	The MathWorks Inc.	n/a	n/a
Microscope	Leica	DMi-8	Leica DMi8 microscope with LAS-X software
Midazolam	Almaject	72611-749-10	Midazolam Hydrochloride injection: 5mg/ml by Almaject
milling machine depth stops	McMaster-Carr	2949A71	Clamp-on milling machine depth stops
Mobile C-arm	Philips	718095	BV Pulsera, Mobile C-arm
Mounted linear ball bearing	McMaster-Carr	9338T7	Mounted linear ball bearing
Needle Driver	A2Z Scilab	A2ZTCIN39	TC Webster Needle Holder Smooth Jaws 5", Premium
Pentobarbital	Vortech	0298-9373-68	Pentobarbital 390 mg/mL by Vortech
Safranin O	Millipore Sigma	HT90432	Safranin O
Small Battery pack	STRYKER	NS014036	6212 Small Battery pack- 9.6 V
Steel rod, 2’	McMaster-Carr	89535K25	Steel rod, 2’
Sterile Saline	ICU Medical	6139-22	AquaLite Solution Pour Bottles, 250 mL
Stryker 6110-120 System 6 Battery Charger	STRYKER	OR-S6110-120
Surgical gloves	McKesson	1044729	Surgical Glove McKesson Perry Size 6.5 Sterile Pair Latex Extended Cuff Length Smooth Brown Not Chemo Approved
Surgical gown	McKesson	1104452	Non-Reinforced Surgical Gown with Towel McKesson Large Blue Sterile AAMI Level 3 Disposable
Suture scissors	Jorvet Labs	J0910SA	Super Cut Scissors, Mayo, Straight, 5 1/2″
TUNEL staining kit	ABP Bioscience	A049	TUNEL Chromogenic Apoptosis Detection Kit
Weitlaner Retractors	Fine Science Tools	17012-11	2x Weitlaner-Locktite Retractors