Tavşanda travma sonrası osteoartrit oluşturmak için tekrarlanabilir bir kıkırdak etki modeli

Özet

Tavşanlarda açık medial femoral kondil etki modeli, travma sonrası osteoartrit (PTOA) ve PTOA ilerlemesini azaltmak için yeni terapötik stratejiler üzerinde çalışmak için güvenilirdir. Bu protokol, bir çarpma kafasına sahip taşıyıcı tabanlı bir düşme kulesi kullanılarak tavşanlarda posterior medial femoral kondilin izole bir kıkırdak defektini oluşturur.

Özet

Travma sonrası osteoartrit (PTOA), Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tüm osteoartrit vakalarının %12'sinden sorumludur. PTOA, eklem kıkırdağına etki eden yüksek etkili bir yük gibi tek bir travmatik olayla veya ön çapraz bağ yırtılmasında olduğu gibi eklem instabilitesi ile başlatılabilir. Şu anda PTOA'yı önlemek için etkili bir terapötik yoktur. Kıkırdak hasarının ilerlediği mekanizmaları daha iyi anlamak ve PTOA'nın ilerlemesini hafifletmek veya önlemek için yeni tedavi stratejilerini araştırmak için güvenilir bir PTOA hayvan modeli geliştirmek gereklidir. Bu protokol, kıkırdak hasarını indüklemek için açık, düşme kulesi tabanlı bir tavşan femoral kondil etki modelini açıklar. Bu model, 579,1 ± 71,1 N'lik pik yükler ve 2,4 ± 0,5 ms'lik bir pik-yük süresiyle 81,9 ± 10,1 MPa'lık pik gerilimler sağladı. Etkilenmiş medial femoral kondillerden (MFC'ler) eklem kıkırdağı daha yüksek apoptotik hücre oranlarına sahipti (p = 0.0058) ve etkilenmemiş kontralateral MFC'lere (0.56 ± 0.42) ve gömülü dizin diğer kıkırdak yüzeylerine (p < 0.0001) kıyasla 3.38 ± 1.43 gibi daha yüksek Osteoarthritis Research Society (OARSI) skorlarına sahipti. Etkilenmeyen eklem yüzeyleri arasında OARSI skorlarında fark saptanmadı (p > 0.05).

Giriş

Travma sonrası osteoartrit (PTOA) dünya çapında önde gelen bir sakatlık nedenidir ve semptomatik osteoartritin (OA^{) %}12-16'sını oluşturur1. Son dönem OA tedavisi için mevcut altın standart, son dönem tibiotalar veya subtalar artritte olduğu gibi total diz ve kalça artroplastisi² veya artrodezdir. Büyük ölçüde başarılı olmasına rağmen, artroplastinin maliyetli ve morbid komplikasyonları olabilir³. Ek olarak, artroplasti, %77-83 gibi düşük revizyonsuz implant sağkalımı göz önüne alındığında, 50 yaşın altındaki hastalarda daha az arzu ^edilir4,5

Protokol

Aşağıdaki prosedür, Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin (IACUC) onayı ile gerçekleştirildi. Tüm sağkalım ameliyatları, NIH kılavuzlarında belirtildiği gibi steril koşullar altında gerçekleştirildi. Ağrı ve enfeksiyon riskleri, başarılı sonuçları optimize etmek için uygun analjezikler ve antibiyotiklerle yönetildi. Bu çalışma için 3.0-4.0 kg ağırlığındaki iskeletsel olarak olgun erkek Yeni Zelanda Beyaz tavşanları kullanıldı.

1. Düşme kulesi imalatı

1. Steinman pimini sabitlemek için düşme kulesi, taban platformu ve mekanizmanın bileşenleri için CAD çizimleri oluşturun (....

Sonuçlar

Bu prosedürün başarısı, darbeden hemen sonra kondilin cerrah tarafından görüntülenmesi (Şekil 4A) ve kırık olmadığından emin olmak için radyografi (Şekil 4B) ile izlendi. Kondilin intraoperatif kırığına yol açan darbe yetmezliği riski vardır. Bu tipik olarak Steinman piminin yanlış yerleştirilmesinden kaynaklanıyordu (Şekil 5). Bu model kullanıldığında, intraoperatif kırığa sekonder kırık başar.......

Tartışmalar

Bu cerrahi prosedür, bir PTOA modelinde tavşan medial femoral kondilinin ağırlık taşıyan yüzeyinde tutarlı kıkırdak hasarı oluşturmayı amaçlamaktadır. Bu prosedürün bir avantajı, dize posterior yaklaşımın tüm posterior medial femoral kondilin doğrudan görüntülenmesine izin vermesi ve yaklaşık 37 dakikada gerçekleştirilebilmesidir (Tablo 2). Bunun açık bir yaralanma modeli olduğu ve sinovyum ve eklem kapsülündeki potansiyel hasara bağlı olarak sadece darbenin ötesind.......

Malzemeler

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