הדמיה של ניוון מפרק הברך לאחר פציעת ACL לא פולשנית בחולדות

Overview

מקור: לינדסי ק. לפלי^1,^2,סטיבן מ. דאבי^1,טימותי א. באטרפילד^3,⁴ וסינה שהבזמוהמדי⁵,

¹ המחלקה לקינסיולוגיה, אוניברסיטת קונטיקט, סטורים, CT; ² המחלקה לכירורגיה אורתופדית, מרכז הבריאות של אוניברסיטת קונטיקט, פרמינגטון, CT; ³ המחלקה למדעי השיקום, אוניברסיטת קנטאקי, לקסינגטון, KY; ⁴ המרכז לביולוגיה של שרירים, המחלקה לפיזיולוגיה, אוניברסיטת קנטאקי, לקסינגטון, KY; ⁵ המחלקה להנדסה ביו-רפואית, אוניברסיטת קונטיקט, סטורים, CT

פגיעה ברצועה הצולבת (ACL) של הברך מגבירה באופן דרמטי את הסיכון לדלקת מפרקים ניוונית פוסט טראומטית (PTOA), שכן כשליש מהאנשים יפגינו PTOA רדיוגרפי בעשור הראשון לאחר פציעת ACL. למרות ששחזור ACL (ACLR) משחזר בהצלחה את יציבות מפרק הברך, ACLR וטכניקות השיקום הנוכחיות אינן מונעות את תחילת PTOA. לכן, פגיעת ACL מייצגת את המודל האידיאלי ללמוד את התפתחות PTOA לאחר פגיעה משותפת טראומטית.

מודלים חולדה שימשו בהרחבה כדי לחקור את ההשפעה וההשפעה של פגיעת ACL על PTOA. המודל הנפוץ ביותר של פגיעת ACL הוא טרנספרקציה ACL, שהוא מודל אקוטי המערער בניתוח את המפרק. למרות מעשי, מודל זה אינו מחקה בנאמנות פגיעה אנושית ACL עקב הליכי פגיעה פולשניים ולא פיזיולוגיים להסוות את התגובה הביולוגית המקומית לפציעה. כדי לשפר את התרגום הקליני של התוצאות שלנו, פיתחנו לאחרונה מודל חדשני לא פולשני של פגיעת ACL שבו ACL נקרע באמצעות עומס אחד של דחיסת טיבי. פציעה זו משכפלת מקרוב את תנאי הפציעה הרלוונטיים לבני אדם והיא ניתנת לשחזור רב.

הדמיה של ניוון מפרקים באמצעות טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (μCT) מספקת מספר התפתחויות משמעותיות על פני טכניקות הכתמת OA מסורתיות, כולל הדמיה תלת-ממדית מהירה, ברזולוציה גבוהה ולא הרסנית של ניוון מפרקים שלם. מטרת הדגמה זו היא להציג את פציעת ACL הלא פולשנית במודל מכרסמים ולהשתמש ב- μCT כדי לכמת ניוון מפרק הברך.

Procedure

פציעת ACL לא פולשנית

ללבוש ציוד הגנה אישי מתאים. אתה יכול להשתמש במסכת נשימה, אבל זה לא חובה עבור פרוטוקול זה.
להרדים את החולדות באמצעות תא אינדוקציה עם 5% איזופלוראן וחמצן 1 L / min. לשמור על זרימת ההרדמה באמצעות חרוט האף עם 1 - 3% איזופלוראן ו 500 מ"ל / דקה של חמצן. אם המנגנון אינו מוגדר על ש...

Results

מספר טראבקולרי קטן יותר, עובי טראבקולרי מופחת ומרווח טרבקולרי גדול יותר, כל מאפייני סימן ההיכר של תחילת PTOA, ניכרו 4 שבועות לאחר קרע ACL לא פולשני(טבלה 1 ואיור 3). תמונה של ACL ניתח של איבר בריא לעומת איבר פצוע חריף מוצגת באיור 5. המודל הל?...

Application and Summary

וידאו זה מדגים כיצד מפעיל ליניארי יכול לשמש כדי לייצר קרע ACL מבודד לא פולשני בחולדות. פציעה זו משכפלת מקרוב את תנאי הפציעה הרלוונטיים לבני אדם והיא ניתנת לשחזור רב. כדי להתגבר על כמה מהמגבלות העיקריות של טכניקות הכתמת OA מסורתיות, שיטה זו משתמשת μCT כדי לכמת ניוון מפרק שלם ומבנה trabecular.

References

Maerz T, Kurdziel MD, Davidson AA, Baker KC, Anderson K, Matthew HW. Biomechanical Characterization of a Model of Noninvasive, Traumatic Anterior Cruciate Ligament Injury in the Rat. Ann Biomed Eng. 2015;43(10):2467-2476.
Christiansen BA, Anderson MJ, Lee CA, Williams JC, Yik JH, Haudenschild DR. Musculoskeletal changes following non-invasive knee injury using a novel mouse model of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 2012;20(7):773-782.
Lockwood KA, Chu BT, Anderson MJ, Haudenschild DR, Christiansen BA. Comparison of loading rate-dependent injury modes in a murine model of post-traumatic osteoarthritis. J Orthop Res. 2014;32(1):79-88.
Blair-Levy JM, Watts CE, Fiorentino NM, Dimitriadis EK, Marini JC, Lipsky PE. A type I collagen defect leads to rapidly progressive osteoarthritis in a mouse model. Arthritis Rheum. 2008;58(4):1096-1106.
Mohan G, Perilli E, Kuliwaba JS, Humphries JM, Parkinson IH, Fazzalari NL. Application of in vivo micro-computed tomography in the temporal characterisation of subchondral bone architecture in a rat model of low-dose monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis. Arthritis Res Ther. 2011;13(6):R210.
Jones MD, Tran CW, Li G, Maksymowych WP, Zernicke RF, Doschak MR. In vivo microfocal computed tomography and micro-magnetic resonance imaging evaluation of antiresorptive and antiinflammatory drugs as preventive treatments of osteoarthritis in the rat. Arthritis Rheum. 2010;62(9):2726-2735.