Name: a mini-invasive internal fixation technique for studying immobilization-induced knee flexion contracture in rats
Uploaded: 2019-05-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mini-Invasive Internal Fixation Technique for Studying Immobilization-Induced Knee Flexion Contracture in Rats at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra National Natural Science Foundation i Kina (nr. 81772368), Natural Science Foundation of Guangdong-provinsen (nr. 2017A030313496), og Guangdong Provincial Science and Technology plan Project (nr. 2016A020215225; 2017B090912007). Forfatterne takker Dr. fei Zhang, MD fra Institutt for Ortopedisk kirurgi, den åttende tilknyttede Hospital of Sun Yat-sen University for sin tekniske assistanse under modifisering.

Alle prosedyrer ble utført i samsvar med guide for Stell og bruk av Laboratoriedyr og ble godkjent av The Third tilknyttede Hospital of Sun Yat-sen University institusjonelle dyr omsorg og bruk komité (tillatelses nummer: 02-165-01). Alle dyre eksperimenter ble utført i henhold til retningslinjene for ankomst.
1. preoperativ forberedelse
Merk: figur 1 viser utformingen av den kirurgiske prosedyren.
<ol><li>Stivt nakkens kneleddet m...

<ol>
	<li>Akeson, W. H., Amiel, D., Woo, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobility+effects+on+synovial+joints+the+pathomechanics+of+joint+contracture.">Immobility effects on synovial joints the pathomechanics of joint contracture.</a> Biorheology. 17 (1-2), 95-110 (1980).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K., Brown, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extent+and+direction+of+joint+motion+limitation+after+prolonged+immobility:+an+experimental+study+in+the+rat.">Extent and direction of joint motion limitation after prolonged immobility: an experimental study in the rat.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 80 (12), 1542-1547 (1999).</li><li>Arsoy, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contracture+is+reduced+by+intra-articular+implantation+of+rosiglitazone-loaded+hydrogels+in+a+rabbit+model+of+arthrofibrosis.">Joint contracture is reduced by intra-articular implantation of rosiglitazone-loaded hydrogels in a rabbit model of arthrofibrosis.</a> Journal of Orthopaedic Research. , (2018).</li><li>Glaeser, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-Inflammatory+Peptide+Attenuates+Edema+and+Promotes+BMP-2-Induced+Bone+Formation+in+Spine+Fusion.">Anti-Inflammatory Peptide Attenuates Edema and Promotes BMP-2-Induced Bone Formation in Spine Fusion.</a> Tissue Engineering. Part A. , (2018).</li><li>Fergusson, D., Hutton, B., Drodge, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+of+major+joint+contractures:+a+systematic+review+of+the+literature.">The epidemiology of major joint contractures: a systematic review of the literature.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 456, 22-29 (2007).</li><li>Wong, K., Trudel, G., Laneuville, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninflammatory+Joint+Contractures+Arising+from+Immobility:+Animal+Models+to+Future+Treatments.">Noninflammatory Joint Contractures Arising from Immobility: Animal Models to Future Treatments.</a> BioMed Research International. 2015, 848290 (2015).</li><li>Clavet, H., Hebert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contracture+following+prolonged+stay+in+the+intensive+care+unit.">Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit.</a> CMAJ : Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).</li><li>Dehail, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contractures+and+acquired+deforming+hypertonia+in+older+people:+Which+determinants?.">Joint contractures and acquired deforming hypertonia in older people: Which determinants?.</a> Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. , (2018).</li><li>Watanabe, M., Kojima, S., Hoso, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+low-intensity+pulsed+ultrasound+therapy+on+a+rat+knee+joint+contracture+model.">Effect of low-intensity pulsed ultrasound therapy on a rat knee joint contracture model.</a> Journal of Physical Therapy Science. 29 (9), 1567-1572 (2017).</li><li>Goto, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+progression+of+immobilization-induced+skin+fibrosis+through+overexpression+of+transforming+growth+factor-ss1+and+hypoxic+conditions+in+a+rat+knee+joint+contracture+model.">Development and progression of immobilization-induced skin fibrosis through overexpression of transforming growth factor-ss1 and hypoxic conditions in a rat knee joint contracture model.</a> Connective Tissue Research. 58 (6), 586-596 (2017).</li><li>Sasabe, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+joint+immobilization+on+changes+in+myofibroblasts+and+collagen+in+the+rat+knee+contracture+model.">Effects of joint immobilization on changes in myofibroblasts and collagen in the rat knee contracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (9), 1998-2006 (2017).</li><li>Sakakima, H., Yoshida, Y., Sakae, K., Morimoto, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+frequency+treadmill+running+in+immobilization-induced+muscle+atrophy+and+ankle+joint+contracture+of+rats.">Different frequency treadmill running in immobilization-induced muscle atrophy and ankle joint contracture of rats.</a> Scandinavian Journal of Medicine &amp; Science in Sports. 14 (3), 186-192 (2004).</li><li>Nagai, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+of+biarticular+myogenic+components+to+the+limitation+of+the+range+of+motion+after+immobilization+of+rat+knee+joint.">Contributions of biarticular myogenic components to the limitation of the range of motion after immobilization of rat knee joint.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 224 (2014).</li><li>Matsuzaki, T., Yoshida, S., Kojima, S., Watanabe, M., Hoso, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+ROM+Exercise+on+the+Joint+Components+during+Immobilization.">Influence of ROM Exercise on the Joint Components during Immobilization.</a> Journal of Physical Therapy Science. 25 (12), 1547-1551 (2013).</li><li>Kaneguchi, A., Ozawa, J., Kawamata, S., Yamaoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+arthrogenic+joint+contracture+as+a+result+of+pathological+changes+in+remobilized+rat+knees.">Development of arthrogenic joint contracture as a result of pathological changes in remobilized rat knees.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (7), 1414-1423 (2017).</li><li>Hargreaves, D. G., Drew, S. J., Eckersley, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kirschner+wire+pin+tract+infection+rates:+a+randomized+controlled+trial+between+percutaneous+and+buried+wires.">Kirschner wire pin tract infection rates: a randomized controlled trial between percutaneous and buried wires.</a> Journal of Hand Surgery. 29 (4), 374-376 (2004).</li><li>Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiating+the+myogenic+and+arthrogenic+components+of+joint+contractures.+An+experimental+study+on+the+rat+knee+joint.">Differentiating the myogenic and arthrogenic components of joint contractures. An experimental study on the rat knee joint.</a> International Journal of Rehabilitation Research. 20 (4), 397-404 (1997).</li><li>Evans, E. B., Eggers, G. W. N., Butler, J. K., Blumel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Immobilization+and+Remobilization+of+Rat+Knee+Joints.">Experimental Immobilization and Remobilization of Rat Knee Joints.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. 42 (5), 737-758 (1960).</li><li>Hagiwara, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+patterns+of+collagen+types+I+and+III+in+the+capsule+of+a+rat+knee+contracture+model.">Expression patterns of collagen types I and III in the capsule of a rat knee contracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 315-321 (2010).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractures+secondary+to+immobility:+is+the+restriction+articular+or+muscular?+An+experimental+longitudinal+study+in+the+rat+knee.">Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).</li><li>Hagiwara, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+elasticity+of+capsule+after+immobilization+in+a+rat+knee+experimental+model+assessed+by+scanning+acoustic+microscopy.">Increased elasticity of capsule after immobilization in a rat knee experimental model assessed by scanning acoustic microscopy.</a> Upsala Journal of Medical Sciences. 111 (3), 303-313 (2006).</li><li>Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+Low-flow+Digital+Anesthesia+System+for+Mice+and+Rats.">Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).</li><li>Trudel, G., O'Neill, P. A., Goudreau, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanical+arthrometer+to+measure+knee+joint+contracture+in+rats.">A mechanical arthrometer to measure knee joint contracture in rats.</a> IEEE Transactions On Rehabilitation Engineering. 8 (1), 149-155 (2000).</li><li>Campbell, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+a+Knee+Arthrometer+to+Evaluate+Tissue-specific+Contributions+to+Knee+Flexion+Contracture+in+the+Rat.">Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat.</a> Journal of Visualized Experiments. (141), (2018).</li><li>Moriyama, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alteration+of+knee+joint+connective+tissues+during+contracture+formation+in+spastic+rats+after+an+experimentally+induced+spinal+cord+injury.">Alteration of knee joint connective tissues during contracture formation in spastic rats after an experimentally induced spinal cord injury.</a> Connective Tissue Research. 48 (4), 180-187 (2007).</li><li>Onoda, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+haemorrhage+partly+accelerated+immobilization-induced+synovial+adhesions+and+capsular+shortening+in+rats.">Joint haemorrhage partly accelerated immobilization-induced synovial adhesions and capsular shortening in rats.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology, &amp; Arthroscopy. 22 (11), 2874-2883 (2014).</li><li>Trudel, G., Jabi, M., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+and+adaptive+synoviocyte+proliferation+characteristics+in+rat+knee+joint+contractures+secondary+to+immobility.">Localized and adaptive synoviocyte proliferation characteristics in rat knee joint contractures secondary to immobility.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (9), 1350-1356 (2003).</li><li>Jiang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endoplasmic+reticulum+stress-dependent+ROS+production+mediates+synovial+myofibroblastic+differentiation+in+the+immobilization-induced+rat+knee+joint+contracture+model.">Endoplasmic reticulum stress-dependent ROS production mediates synovial myofibroblastic differentiation in the immobilization-induced rat knee joint contracture model.</a> Experimental Cell Research. 369 (2), 325-334 (2018).</li><li>Pithioux, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Efficient+and+Reproducible+Protocol+for+Distraction+Osteogenesis+in+a+Rat+Model+Leading+to+a+Functional+Regenerated+Femur.">An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur.</a> Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).</li></ol>

Denne studien hadde som mål å belyse en steg-for-steg kneleddet immobilisering metode ved hjelp av en mini-invasiv teknikk som tillater rask postoperativ rehabilitering i dyr etter operasjonen. Konvensjonelt, er muskel-gap separasjon tilnærming antas å være en minimal invasiv teknikk i Ortopedisk kirurgi. Som forventet, vi grunnlegge det rotter kanne gjensyn med en normal kosten og aktivitetene rettferdig ettall dag postoperativt, hvilke var forenlig med det foregående studere. Videre, ingen arterie eller nerveskad...

Felles kontrakturer er definert som en restriksjon i det passive bevegelsesområdet (rom) til en diarthrodial skjøt1,2. Den nåværende terapier satsing å forebygge og behandle felles Contracture har oppnådd noen suksess3,4. Men den underliggende molekylære mekanismen av ervervet felles Contracture fortsatt i stor grad ukjent5. Etiologi av felles kontrakturer i ulike sosiale samfunn er svært mangfoldig og omfatter genetiske faktorer, post traumatisk tilstander, kroniske sykdommer og forlenget immobilitet6. Det er allment akseptert at immobilitet er en kritisk sak i utviklingen av ervervet felles Contracture7. Personer som lider av store felles Contracture kan til slutt føre til fysiske funksjonshemming8. Således, en stabile og reproduserbar dyr modell er på krevd for etterforske det muligheter patofysiologiske mekanismer av ervervet skjøt Contracture.
De nå bygde immobilisering-indusert kneleddet Contracture modeller er for det meste oppnås ved å utnytte ikke-invasiv kaster, eksterne fixations, og interne fixations. Watanabe et al. rapporterte muligheten for bruk av støpt immobilisering på rotte kneledd9. Av bruk en spesiell omslaget, ettall side av det lavere lem skjøt av rotta er immobilisert av en kast. Rotte kneleddet kan forbli fullt flexed uten kirurgiske traumer10,11. Men, både hofte og ankel felles bevegelser er også påvirket av denne formen for immobilisering, som kan øke graden av muskel atrofi i quadriceps femoris eller gastrocnemius12. I tillegg må ødem og lunger av bakbena unngås ved å erstatte kastet på angitte tidspunkt, noe som kan påvirke kontinuitet i immobilitet. En annen akseptert metode for etablering av en kneleddet Contracture modell bruker ekstern kirurgisk fiksering. Nagai et al. kombinerte Kirschner wire og ståltråd til en ekstern fiksator, som immobilisert kneleddet til ca. 140 ° fleksjon13. I denne metoden, en harpiks brukes til å dekke overflaten for å hindre riper i huden. Selv om ekstern fiksering immobilisering er robust og pålitelig14,15, perkutan Kirschner wire PIN spor kan øke risikoen for infeksjon16. I vår egen erfaring, ved hjelp av ekstern fiksering teknikken kan redusere den daglige aktiviteten til rotter på grunn av en økning i betinget slikke atferd.
Alternativt, trudel et al. beskrev en godt akseptert modell av felles Contracture i rotte kneet joint basert på en kirurgisk intern fiksering17 (denne metoden ble endret fra den som brukes av Evans og kolleger18). Spesielt, fremhever denne metoden viktigheten av å benytte en mini-snitt teknikk for å minimere kirurgiske sår. Den effektive utviklingen av felles Contracture har blitt bevist i denne modellen19. Men protokollen om hvordan du utfører en minimal disseksjon å utsette bein overflaten er fortsatt uklart20. Også den nøyaktige posisjonen der skruen er boring er ikke fullt ut forstått. Implantation av den interne fiksering gjennom en subkutan eller submuscular måte er fortsatt kontroversielt21. For å løse disse problemene, har vi endret denne metoden ved å inkludere en passende muskel-gap separasjon modus, som tillater en mini-invasiv eksponering av bein overflaten og plassering av implantation gjennom en submuscular kanal. Denne protokollen førte til rask postoperativ rehabilitering i rotter etter operasjonen. Dyrene bebygget en begrenset skjøt omfang av forslag etter skjøt immobilisering, hvilke var forenlig med morfologiske endre av capsular vedheft oppnådd fra histologiske analyse. Vi beskriver også en nøyaktig mulig plassering av boret skruer som bekreftes av røntgen analyse eller Micro-CT analyse. Dermed denne studien hadde som mål å beskrive i detalj en minimal-invasiv teknikk i et kneleddet Contracture modell som ble etablert av en muskel-gap separasjon modus kombinert med en mini-snitt metode. Vi tror at minimalt invasive teknikker kan både redusere dyr traumer og effektivt etterligne den patologiske prosessen med felles fleksjon Contracture.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:591px;" width="589">
	<tbody>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Anerdian</td>
			<td style="width:73px;">Shanghai Likang Ltd.</td>
			<td style="width:123px;">310173</td>
			<td style="width:172px;">antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:223px;">Buprenorphine&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Shanghai Shyndec Pharmaceutical Ltd.</td>
			<td style="width:123px;">/</td>
			<td style="width:172px;">analgesia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Carprofen</td>
			<td style="width:73px;">MCE</td>
			<td style="width:123px;">HY-B1227</td>
			<td style="width:172px;">analgesia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Cross screwdriver</td>
			<td style="width:73px;">STANLEY</td>
			<td style="width:123px;">PH0*125mm</td>
			<td style="width:172px;">tighten the screws</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Electric drill</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">185</td>
			<td style="width:172px;">drill hole(with stainless steel drill 0.9mm;1.0mm)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Microsurgical instruments</td>
			<td style="width:73px;">RWD</td>
			<td style="width:123px;">/</td>
			<td style="width:172px;">Orthopaedic surgical instruments for animals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Neomycin</td>
			<td style="width:73px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">N6386</td>
			<td style="width:172px;">antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Sodium pentobarbital</td>
			<td style="width:73px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">P3761</td>
			<td style="width:172px;">&#160;anaesthetize</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Stainless Steel screws</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">m1.4*8; m1.2*6</td>
			<td style="width:172px;">screw(part of internal fixation)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Syringe&#160;</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">3151474</td>
			<td style="width:172px;">use for plastic plate(part of internal fixation)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">&#956;-CT&#160;</td>
			<td style="width:73px;">ALOKA</td>
			<td style="width:123px;">Latheta LCT-200</td>
			<td style="width:172px;">in vivo CT scan</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mini-invasive internal fixation technique for studying immobilization-induced knee flexion contracture in rats

Felles Contracture, som følge av en langvarig felles immobilisering, er en vanlig komplikasjon i ortopedi. For tiden bruker en intern fiksering for å begrense kneleddet mobilitet er en allment akseptert modell for å generere eksperimentelle Contracture. Imidlertid, implanting søknad ville uunngåelig anledning inngrep Trauma å dyrene. Satsing å utvikle en mindre invasiv tilnærming, kombinerte vi en muskel-gap separasjon modus med en tidligere rapportert mini-snitt dyktighet under kirurgiske prosedyren: to mini hud snitt ble gjort på lateral lår og ben, etterfulgt av å utføre muskel-gap separasjon for å avdekke bein overflaten. Den rotte kneleddet ble gradvis immobilisert av en forhåndsbygde intern fiksering på ca 135 ° kne fleksjon uten forstyrrende essensielle nerver eller blodårer. Som forventet, denne enkle teknikken tillater rask postoperativ rehabilitering i dyr. Den riktige plasseringen av den interne fiksering ble bekreftet av en x-ray eller Micro-CT skanning analyse. Omfanget av bevegelsen var betydelig begrenset i immobilisert kneleddet enn det som ble observert i det kontralateral kneleddet som demonstrerer effektiviteten av denne modellen. Foruten, histologiske analyse avslørte utviklingen av fiber avsetning og vedheft i bakre-overlegne kneleddet kapsel over tid. Dermed kan denne mini-invasiv modell være egnet for å etterligne utviklingen av immobilisert kneleddet Contracture.

Vi observerte at rotter fikk minimalt invasiv kirurgi kan gå tilbake til det vanlige kostholdet bare en dag postoperativt. Spesielt har det kirurgiske snittet arr uten sekresjon (figur 5a). Hevelse i ankelen og metacarpophalangeal leddene i det operative hindlimb bentap har nesten helt forsvunnet to dagers postoperativt (figur 5B) sammenlignet med den kontralateral siden (figur 5c). Ingen av tegnene...

Watch this Scientific Journal Video about A Mini-Invasive Internal Fixation Technique for Studying Immobilization-Induced Knee Flexion Contracture in Rats at JoVE.com

A Mini-Invasive Internal Fixation Technique for Studying Immobilization-Induced Knee Flexion Contracture in Rats

En mini-invasiv intern fiksering teknikk for å studere immobilisering-indusert kne fleksjon Contracture i rotter

Her presenterer vi en protokoll for å beskrive en minimalt invasiv teknikk for kneleddet immobilisering i en rotte modell. Dette reproduserbar protokoll, basere på muskel-gap separasjon modus og mini-snitt dyktighet, er egnet for å studere den underliggende molekylære mekanisme ervervet felles Contracture.

Joint contracture, resulting from a prolonged joint immobilization, is a common complication in orthopedics. Currently, utilizing an internal fixation to ...

Denne enkle og effektive muskel-gap separasjon modell teknikk kombinere måter mini-invasjon metoden er den beste interne fiksering i vår rotte kneledd sammentrekning modell. Den største fordelen med denne teknikken er at prosessen er reproduserbar og det minimalt invasive alternativet til å indusere kontraktur av kneleddet hos dyr. Demonstrere prosedyren vil være Shihai Jiang og Fei Zhang, graduate student fra laboratoriet mitt.Etter å ha bekreftet mangel på respons på tå-klemme, barber underkroppen av den bedøvede rotten, inkludert de to baklemmene. Desinfiser den eksponerte huden med tinktur av povidonjod to ganger og 75% etanol tre ganger. Påfør salve på dyrets øyne og plasser rotten lateralt under en kirurgisk drapering med en baklem og hofte eksponert.Desinfiser operasjonsområdet med ekstra povidon jod. På den distale enden av lårbenet større trochanter, tegne en linje langs kroppen overflaten projeksjon av muskelgapet mellom vastus lateralis og biceps femoris å markere retningen av huden snitt. Deretter gjør en 1,5 centimeter snitt i epidermis langs linjen.Bruk vevs tang for å rett ut dissekere muskelgapet mellom vastus lateralis og biceps femoris til omtrent en centimeter av lårakselen er utsatt. Bruk en retractor for å lette en kontinuerlig separasjon av muskelgapet. Lag en centimeter snitt i epidermis langs kroppen overflaten projeksjon av muskelgapet mellom tibialis fremre og fibularis longus på distal nedre ekstremitet.Disseker muskelgapet rett ut til omtrent en centimeter av tibia er utsatt. Bruk retractor og glatte tang for å skille det myke vevet. Hold en drill vinkelrett på beinet, bore en en millimeter diameter hull i lårakselen på 1, 500 rotasjoner per minutt ca åtte millimeter under den nedre kanten av større trochanter.Trykk raskt såret for å stoppe blødningen og bore et hull med 0,9 millimeter diameter i tibia omtrent fire millimeter under kanten av tibiofibulær fusjon. Bruk en rett mygg-type hemostatisk klemme for å danne en undermuskulær kurs fra tibiahullet til lårbenet, som passerer under gastrocnemius i tibia-enden og over gluteus medius under biceps femoris i lårbenet. Bruk deretter en m1,4 med åtte millimeter stålskrue for å feste den ene enden av en plastplate i den proksimale lårbenet.Bruk en m1,2 med seks millimeter stålskrue for å feste en annen ende av plastplaten i den distale tibia. Når platen er sikret, bruk 4-0 absorberbare suturer for å lukke myofascia, dyp fascia og subkutant vev. Lukk huden med silkesuturer.Røntgenbildeavbildning avslører en riktig plassering av stålskruene i lårbenet eller tibia. Tredimensjonal rekonstruksjonsanalyse etter høyoppløselig mikrokomputert tomografiskanning demonstrerer den laterale plasseringen av skruene omtrent åtte millimeter under den nedre kanten av den større trochanteren ved proksimal lårben og omtrent fire millimeter under kanten av tibiofibularfusjonen ved den distale tibia. De artrogene underskuddene i bevegelsesområdet øker under immobilisering på en tidsavhengig måte.Som demonstrert av de høyere gjennomsnittlige arthrogenic underskudd målt for immobilisert kneledd sammenlignet med kontroll kneleddet ved 56 dager med immobilisering. På dag én av immobiliseringen observeres ingen vedheft ved elastisk farging av den bakre overlegne kneleddskapselen i fellesrommet mellom den bakre-overlegne leddkapselen i lårbenet i den immobiliserte eller kontralaterale kneleddet. Ved 28 dager med immobilisering utvikler imidlertid fibroadiponere vevsavleiringer og vedheft i det immobiliserte kneets fellesrom.Etter 56 dager med immobilisering erstattes det fibrøse vevet delvis av avsetningen, mens denne typen vedheft ikke observeres i det kontralaterale kneleddet. Denne metoden er endret fra den som brukes av professor Trudel og kolleger fra University of Ottawa. Det er nøkkelen til å identifisere og skille muskelhullene under operasjonen.Etter ulike immobiliseringsteknikker kan andre eksperimentelle prosesser som kulturen i kneleddskapselen utføres for å studere de underliggende molekylære mekanismene.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Protocols for Obtaining Zygotic and Somatic Embryos for Studying the Regulation of Early Embryo Development in the Model Legume Medicago truncatula

Protocols for Obtaining Zygotic and Somatic Embryos for Studying the Regulation of Early Embryo Development in the Model Legume Medicago truncatula

Protokoller for Innhenting zygotiske og somatiske embryoer for å studere regulering av tidlig embryoutvikling i Model Legume<em&gt; Medicago truncatula</em

Early embryogenesis starting from a single cell zygote goes through rapid cell division and morphogenesis, and is morphologically characterized by ...

Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture

Metode for å studere Palatal Fusion bruker Static Organ Culture

Cleft lip and palate are among the most common of all birth defects. The secondary palate forms from mesenchymal shelves covered with epithelium that ...

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Teknikken til Target Mikroinjeksjon til utviklings<em&gt; Xenopus</em&gt; Nyre

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus ...

Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell (MSC) Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell MSC Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Produksjon og Administrasjon av Therapeutic Mesenchymale Stem / stromal Cell (MSC) Spheroids Grunnet i 3-D kulturer Under Xeno-frie betingelser

Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) hold great promise in bioengineering and regenerative medicine. MSCs can be isolated from multiple adult tissues via ...

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

Rettet differensiering av Primitive og Definitive blodkreft Progenitors fra menneskelige Pluripotent stamceller

One of the major goals for regenerative medicine is the generation and maintenance of hematopoietic stem cells (HSCs) derived from human pluripotent stem ...

Surgical Ablation Assay for Studying Eye Regeneration in Planarians

Kirurgisk ablasjon analyse for å studere Eye Regeneration i Planarians

In the study of adult stem cells and regenerative mechanisms, planarian flatworms are a staple in vivo model system. This is due in large part to their ...

A Novel Mammary Fat Pad Transplantation Technique to Visualize the Vessel Generation of Vascular Endothelial Stem Cells

En ny mammarfettpute-transplantasjonsteknikk for å visualisere fartøygenerering av vaskulære endotelceller

Endothelial cells (ECs) are the fundamental building blocks of the vascular architecture and mediate vascular growth and remodeling to ensure proper ...

A Standardized Method for Measuring Internal Lung Surface Area via Mouse Pneumonectomy and Prosthesis Implantation

En standardisert metode for måling av indre lungeoverflateområde via muspneumonektomi og proteseimplantasjon

Pulmonary morphology, physiology, and respiratory functions change in both physiological and pathological conditions. Internal lung surface area (ISA), ...

In Vivo Tracking of Human Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells in a Rat Knee Osteoarthritis Model with Fluorescent Lipophilic Membrane Dye

In Vivo Tracking of Human Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells in a Rat Knee Osteoarthritis Model with Fluorescent Lipophilic Membrane Dye

I Vivo Sporing av menneskelig liggende under Adipose-avledet Mesenchymal stamceller i en rotte kneet slitasjegikt modell med fluorescerende lipofile membran fargestoff

In order to support the clinical application of human adipose-derived mesenchymal stem cell (haMSC) therapy for knee osteoarthritis (KOA), we examined the ...

Real-time Measurement of Epithelial Barrier Permeability in Human Intestinal Organoids

Sanntids måling av epitelial barriere permeabilitet i menneskelig Intestinal Organoids

Advances in 3D culture of intestinal tissues obtained through biopsy or generated from pluripotent stem cells via directed differentiation, have resulted ...