Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Tibial kırık-pin modeli, intramedüller çivi internal fiksasyonu ile birlikte tek taraflı açık tibia kırığı ve tibialis anterior kasının eşzamanlı yaralanmasını içeren klinik olarak anlamlı bir ortopedik travma modelidir. Bu modeldeki termal hassasiyet, 45 s'lik bir sıcak plaka paradigması kullanılarak ölçülebilir.
Tibial kırık-pin modeli, insanlarda bu tür yaralanmalarla ortaya çıkan karmaşık kas, kemik, sinir ve bağ dokusu hasarını özetleyen bir ortopedik travma ve cerrahi fare modelidir. Bu model, önceki ortopedik travma modellerinin birden fazla doku tipine (kemik, kas, sinirler) aynı anda zarar vermemesi ve insan kompleks ortopedik travmasını tam olarak temsil etmemesi nedeniyle geliştirilmiştir. Yazarlar bu nedenle önceki ortopedik travma modellerini değiştirdiler ve tibial kırık-pin modelini geliştirdiler. Bu modifiye kırık modeli, intramedüller çivi (IMN) iç fiksasyonu ile tek taraflı açık tibia kırığı ve eşzamanlı tibialis anterior (TA) kas yaralanmasından oluşur ve yaralanma sonrası 5 haftaya kadar süren mekanik allodini ile sonuçlanır. Bu protokol serisi, klinik olarak ilgili ortopedik travma tibial kırık pimi modelini gerçekleştirmek için ayrıntılı adımları ve ardından ortopedik yaralanma sonrası nosiseptif değişiklikleri incelemek için modifiye edilmiş bir sıcak plaka testini özetlemektedir. Birlikte ele alındığında, bu ayrıntılı, tekrarlanabilir protokoller, ağrı araştırmacılarının ortopedik travmaya bağlı ağrıyı incelemek için araç setlerini genişletmelerine izin verecektir.
Ortopedik travma, dünya çapında her yıl yaklaşık 500 milyon insanın maruz kaldığı tüm yaralanmaların %25'ini oluşturmaktadır 1,2,3. Ortopedik travma, kompleks kas, kemik, sinir ve bağ dokusu hasarı ile ilişkili olabilir ve yeterli iyileşmeyi sağlamak için hastaneye yatış ve cerrahi gerektirir 3,4. Ortopedik travma sonrası akut ve kronik ağrı, hastanın yaşam kalitesini etkileyen önemli fiziksel, psikolojik ve mali yüklere neden olabilir 1,4. Ek olarak, kırıkları stabilize etmek ve düzeltmek için ortopedik cerrahi de cerrahi sonrası şiddetli akut ve kronik ağrı ile ilişkilidir 5,6,7,8,9.
Daha iyi tedaviler geliştirmek için akut ve kronik travmaya bağlı ağrının altında yatan mekanizmaların daha iyi anlaşılması gerekmektedir. Bunu başarmak için güvenilir, tekrarlanabilir ve klinik olarak ilgili preklinik modeller gereklidir. Ortopedik travmanın çoğu hayvan modeli, birden fazla doku tipinde (kemik, kas, sinirler) aynı anda yaralanma içermediğinden, örneğin düşme, motorlu taşıt kazaları veya savaşla ilgili yaralanmalar sonrası travma gibi insan karmaşık ortopedik travmasını gerçekten temsil etmiyorlardı10,11. Bu nedenle, kemik ve kas dokusu hasarı ve akut ve kronik ağrı dahil olmak üzere bu tür yaralanmaların başlıca belirtilerini incelemek için tibial kırık-pin fare modelini geliştirdik11. Tibial kırık-pin modeli, IMN internal fiksasyonu ile birlikte tek taraflı açık tibia kırığı ve eş zamanlı TA kas yaralanmasından oluşur. TA'nın histolojik bölümleri, yaralanmadan 2 hafta sonra büyük, olgun kas liflerinin kaybıyla ilişkili olarak yoğun fibrozun geliştiği kasın yaralanmasını gösterir. Ayrıca, kırık kallus, yaralanmadan 4 hafta sonra mikrobilgisayarlı tomografide (mikroBT) belirgindir ve yeniden şekillenmeye devam eder11.
Tibial kırık-pin modelinde ağrının duyusal ve affektif bileşenlerini değerlendirmek için çeşitli refleksif ve refleksif olmayan davranış testleri kullanılabilir. Örneğin, bu modelde mekanik aşırı duyarlılığı göstermek için Von Frey filamentleri kullanılabilir. Aslında, fareler, tibial kırık pim ameliyatından sonra ipsilateral arka pençede uzun süreli mekanik aşırı duyarlılık geliştirir11. Özellikle yararlı bir başka davranışsal paradigma, geleneksel olarak bir termal uyarana pençe çekilmesi için gecikmeyi ölçen sıcak plaka testidir. Bu test onlarca yıldır kullanılıyor olsa da12, klinik öncesi ağrı araştırmalarında gerçekten altın bir standarttır, tek başına refleksif davranışı ölçmenin sınırlamaları vardır13. Sonuç olarak, bir termal uyaran14 ayarında hem refleksif hem de refleksif olmayan tepkilerin unsurlarını yakalayabilen modifiye edilmiş bir sıcak plaka paradigması geliştirdik.
Bu modifiye edilmiş sıcak plaka testi, orijinal sıcak plaka testinde olduğu gibi ilk yanıt gecikmesini ve ek nosifensif davranışları kaydetmek için uzatılmış bir gözlem periyodunu belirler. Bu genişletilmiş davranışları farklı kategorilere ayırarak (ürkme, yalama, koruma, zıplama), termal uyarana dönüşsüz tepki yakalanabilir. İrkilme, pençenin hızlı bir şekilde çıkarılması ve/veya parmakların yayılmasıdır, ancak uzuv hızlı bir şekilde sıcak plakaya geri döndürülür. Arka ve ön pençelerin yalanması ve ısırılması, analiz için yalama olarak tanımlanır. Koruma, afferent nosiseptif bilgi sona erdiğinde uzvun sürekli olarak yükseltilmesidir. Son olarak, atlama, dört uzvun da sıcak plaka yüzeyinden çıkarılmasıdır. Bu davranışlar tek tek analiz edilebilir ve ilk yanıt gecikmesini not etmeye devam etmek için özel bir dikkatle birlikte gruplandırılabilir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu araştırma yapılırken kullanılan tüm yöntemler, Amerikan Veteriner Hekimler Birliği kılavuzlarına ve Uluslararası Ağrı Araştırmaları Derneği'ne uygun olarak Stanford Üniversitesi Laboratuvar Hayvanları Bakımı Yönetim Paneli'nin (APLAC #33114) onayı ve onayı ile gerçekleştirilmiştir. Fareler (C57BL / 6J, varışta 9-11 haftalık, çalışma başlangıcında 11-12 haftalık) kafes başına 2-5 adet barındırıldı ve sıcaklık kontrollü bir ortamda 12 saatlik bir aydınlık / karanlık döngüsünde tutuldu. Çalışmanın başlangıcında erkek fareler yaklaşık 25 g ağırlığındaydı. Bu çalışmada kullanılan tüm malzemelerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakınız.
1. Temel davranış ölçümleri
2. Anestezi / hazırlık
3. Cerrahi
4. Ameliyattan sonra
5. Sıcak plaka testi
NOT: Yaralanma sonrası ölçümler tibial kırık pin ameliyatından 7 gün sonra başlayabilir. Bu paradigmadaki öğrenmenin etkisinden kaçınmak için, testi ameliyattan sonra bir kez yapın ve yaralanmamış kontrollerle karşılaştırın.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tibial kırık pim ortotravma modeli, karmaşık insan yaralanmalarında görülen kemik, kas ve ağrı benzeri davranışları yeniden üretir. Şekil 1C'de gösterildiği gibi, tibia kırığı zamanla iyileşir ve kırık bölgesinde yaralanmadan 4 hafta sonra hala görülen bir nasır oluşturur. Yukarıda tarif edilen kemik testeresi ile lateral yaklaşımın bir sonucu olarak (adım 3.5), tibialis anterior kası yaralanır ve doku boyunca artan kollaje...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Protokol içindeki kritik adımlar
Ameliyat boyunca steril koşulların korunması çok önemlidir. Ayrıca, ameliyat öncesinde, sırasında ve sonrasında uygun hayvan bakımı, modelin başarılı bir şekilde üretilmesi için çok önemlidir. Protokolde daha önce de belirtildiği gibi, ameliyatı gerçekleştirirken, kas yaralanmasını sağlamak için kemiği yan taraftan kırın. Tibiayı çok aşağıda kırmamaya dikkat edin (tibianın orta ve distal üçte ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların ifşa etmesi gereken ilgili herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
GM, bir NDSEG Lisansüstü Bursu ve bir Stanford Bio-X Onursal Yüksek Lisans Bursu tarafından desteklenmektedir. VLT, NIH NIGMS hibe #GM137906 ve Rita Allen Vakfı tarafından desteklenmektedir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır