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

Este trabalho foi apoiado por subvenções da Fundação Nacional de ciências naturais da China (no. 81772368), Fundação de ciência natural da província de Guangdong (no. 2017A030313496), e Guangdong provincial ciência e tecnologia projeto plano (no. 2016A020215225; No. 2017B090912007). Os autores agradecem ao Dr. Fei Zhang, MD do departamento de cirurgia ortopédica, o oitavo hospital afiliado da Universidade Sun Yat-Sen por sua assistência técnica durante a modificação.

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com o guia para o cuidado e uso de animais de laboratório e foram aprovados pelo terceiro hospital afiliado da Sun Yat-Sen Universidade de cuidados de animais institucionais e Comitê de uso (número de permissão: 02-165-01). Todos os experimentos com animais foram realizados de acordo com as diretrizes da chegada.
1. preparação pré-operatória
Nota: a Figura 1 mostra o delineamento d...

<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>

Este estudo objetivou elucidar um método de imobilização da articulação do joelho passo a passo utilizando uma técnica mini-invasiva que permite a rápida reabilitação pós-operatória em animais após a cirurgia. Convencionalmente, a aproximação da separação do músculo-Gap é pensada para ser uma técnica minimamente invasora na cirurgia ortopédica. Como esperado, verificou-se que os ratos podem retornar a uma dieta normal e atividades apenas um dia no pós-operatório, o que foi consistente com o estudo a...

As contraturas articulares são definidas como uma restrição no intervalo passivo de movimento (ADM) de uma articulação diartrodial1,2. As terapias atuais visando prevenir e tratar a contratura articular alcançaram algum sucesso3,4. Entretanto, o mecanismo molecular subjacente da contratura comum adquirida permanece em grande parte desconhecido5. A etiologia das contraturas articulares em diferentes comunidades sociais é altamente diversa e inclui fatores genéticos, Estados pós-traumáticos, doenças crônicas e imobilidade prolongada6. É amplamente aceito que a imobilidade é uma questão crítica no desenvolvimento da contratura conjunta adquirida7. Os povos que sofrem da contratura comum principal podem finalmente conduzir à inabilidade física8. Assim, um modelo animal estável e reprodutível é necessário para investigar os mecanismos patofisiológicos potenciais da contratura comum adquirida.
Os modelos de contratura de articulação de joelho induzida por imobilização atualmente construídos são alcançados principalmente utilizando moldes de gesso não invasivos, fixações externas e fixações internas. Watanabe et al. relataram a possibilidade do uso de imobilização gessada em articulações do joelho de ratos9. Usando um revestimento especial, um lado da junção do membro mais baixo do rato é imobilizado por um molde. A articulação do joelho do rato pode permanecer completamente flexiada sem nenhum traumatismo cirúrgico10,11. No entanto, tanto os movimentos da articulação do quadril como do tornozelo também são afetados por esta forma de imobilização, o que pode aumentar o grau de atrofia muscular no quadríceps femoral ou gastrocnêmio12. Além disso, o edema e o congestionamento dos membros posteriores devem ser evitados substituindo o elenco em pontos de tempo estabelecidos, o que pode afetar a continuidade da imobilidade. Outro método aceito para o estabelecimento de um modelo de contratura da articulação do joelho está usando a fixação cirúrgica externa. Nagai et al. fio de Kirschner combinado e fio de aço em um fixador externo, que imobilizou a articulação do joelho para aproximadamente 140 ° de flexão13. Neste método, uma resina é usada para cobrir a superfície para evitar arranhões na pele. Embora a imobilização da fixação externa seja robusta e confiável14,15, as faixas percutâneas do pino do fio de Kirschner podem aumentar o risco de infecção16. Em nossa própria experiência, usar a técnica de fixação externa pode reduzir a atividade diária de ratos devido a um aumento no comportamento de lamber condicionado.
Alternativamente, Trudel et al. descreveram um modelo bem aceito de contratura articular na articulação do joelho de ratos com base em uma fixação cirúrgica interna17 (este método foi modificado a partir do usado por Evans e colegas18). Notavelmente, este método destaca a importância de se utilizar uma técnica de miniincisão para minimizar as feridas cirúrgicas. O desenvolvimento eficiente da contratura articular tem sido comprovado neste modelo19. Entretanto, o protocolo em como executar uma dissecção mínima para expor a superfície do osso é ainda obscuro20. Também, a posição exata onde o parafuso está perfurando não é compreendida inteiramente. A implantação da fixação interna por via subcutânea ou submuscular ainda é controversa21. Para resolver estes problemas, nós modificamos este método incluindo um modus de separação apropriado do músculo-Gap, que permita uma exposição mini-invasora da superfície do osso e a colocação da implantação através de um canal submuscular. Este protocolo conduziu à reabilitação postoperative rápida nos ratos após a cirurgia. Os animais desenvolveram uma amplitude de movimento articular limitada após imobilização articular, o que foi consistente com alterações morfológicas da aderência capsular obtidas a partir da análise histológica. Nós igualmente descrevemos uma posição possível exata dos parafusos perfurados como confirmado pela análise do raio X ou pela análise do Micro-CT. Assim, este estudo objetivou descrever em detalhe uma técnica minimamente invasiva em um modelo de contratura de articulação do joelho que foi estabelecido por um modus de separação músculo-Gap combinado com um método de miniincisão. Nós acreditamos que as técnicas minimamente invasoras podem ambos reduzir o traumatismo animal e imitar eficazmente o processo patológico da contratura comum da flexão.

<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

A contratura articular, resultante de uma imobilização articular prolongada, é uma complicação comum na ortopedia. Atualmente, a utilização de uma fixação interna para restringir a mobilidade articular do joelho é um modelo amplamente aceito para gerar contratura experimental. No entanto, a implantação da aplicação irá inevitavelmente causar trauma cirúrgico aos animais. Com o objetivo de desenvolver uma abordagem menos invasiva, combinamos um modus de separação músculo-Gap com uma habilidade de miniincisão previamente relatada durante o procedimento cirúrgico: duas mini incisões cutâneas foram feitas na coxa e perna laterais, seguidas pela realização de Gap muscular separação para expor a superfície óssea. A articulação do joelho do rato foi imobilizada gradualmente por uma fixação interna pré-construída na flexão de aproximadamente 135 ° joelho sem interferir nervos essenciais ou vasos sanguíneos. Como esperado, esta técnica simples permite a reabilitação postoperative rápida nos animais. A posição correta da fixação interna foi confirmada por um raio x ou por uma análise da varredura do Micro-CT. A amplitude de movimento foi significativamente restrita na articulação do joelho imobilizada do que a observada na articulação do joelho contralateral demonstrando a efetividade desse modelo. Adicionalmente, a análise histológica revelou o desenvolvimento do depósito e da adesão fibrosos na cápsula da junção do joelho do posterior-superior sobre o tempo. Assim, este modelo mini-invasor pode ser apropriado para imitar o desenvolvimento da contratura imobilizada da junção de joelho.

Nós observamos que os ratos receberam a cirurgia mìnima invasora podem retornar à dieta regular apenas um dia postoperatively. Em particular, a incisão cirúrgica tem cicatrizes sem exsudato (Figura 5a). O inchaço do tornozelo e as articulações metacarpofalangeanas no membro posterior operatório praticamente desapareceram dois dias após o pós-operatório (Figura 5b) quando comparados com o lado contralateral (<strong cl...

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

Técnica de fixação interna mini-invasiva para estudo de contratura de flexão de joelho induzida por imobilização em ratos

Aqui, nós apresentamos um protocolo para descrever uma técnica minimamente invasora para a imobilização da junção de joelho em um modelo do rato. Este protocolo reprodutível, baseando-se no modus da separação da músculo-abertura e na habilidade da mini-incisão, é apropriado para estudar o mecanismo molecular subjacente da contratura comum adquirida.

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

Esta técnica simples e eficaz do modelo de separação músculo-gap combina as formas de método de mini-invasão é a melhor fixação interna em nosso modelo de contração articular do joelho de rato. A principal vantagem dessa técnica é que seu processo é reprodutível e a alternativa minimamente invasiva para induzir a contratura da articulação do joelho em animais. Demonstrando o procedimento estarão Shihai Jiang e Fei Zhang, estudante de pós-graduação do meu laboratório.Depois de confirmar a falta de resposta ao dedo do pé- beliscar, raspe o corpo inferior do rato anestesiado, incluindo os dois membros traseiros. Desinfete a pele exposta com tintura de iodo povidone duas vezes e 75% de etanol três vezes. Aplique pomada nos olhos do animal e coloque o rato lateralmente sob uma cortina cirúrgica com um membro traseiro e quadril expostos.Desinfete a área cirúrgica com iodo povidone adicional. Na extremidade distal do aquecedor maior do fêmur, desenhe uma linha ao longo da superfície corporal projeção da lacuna muscular entre a grande lateralidade e o bíceps femoral para marcar a direção da incisão da pele. Em seguida, faça uma incisão de 1,5 centímetros na epiderme ao longo da linha.Use fórceps teciduais para dissecar sem rodeios a lacuna muscular entre a grande lateralidade e o bíceps femoral até que aproximadamente um centímetro do eixo femoral seja exposto. Use um retrátil para facilitar uma separação contínua da lacuna muscular. Faça uma incisão de um centímetro na epiderme ao longo da projeção da superfície corporal da lacuna muscular entre o tibiali anterior e o comprimento fíbuloso na extremidade inferior distal.Disseca sem rodeios a lacuna muscular até que aproximadamente um centímetro da tíbia seja exposto. Use o retrátil e fórceps lisos para separar os tecidos moles. Segurando uma broca perpendicular ao osso, faça um buraco de um milímetro de diâmetro no eixo femoral a 1.500 rotações por minuto aproximadamente oito milímetros abaixo da borda inferior do maior trochanter.Pressione rapidamente a ferida para parar o sangramento e perfurar um buraco de 0,9 milímetros de diâmetro na tíbia aproximadamente quatro milímetros abaixo da borda da fusão tibiofibular. Use um grampo hemostático do tipo mosquito reto para formar um curso submuscular do orifício da tíbia até o orifício do fêmur, passando abaixo do gastrocnemius na extremidade da tíbia e acima do glúteo medius abaixo do bíceps femoral na extremidade do fêmur. Em seguida, use um parafuso de aço m1.4 por oito milímetros para fixar uma extremidade de uma placa de plástico no fêmur proximal.Use um parafuso de aço m1.2 por seis milímetros para fixar outra extremidade da placa de plástico na tíbia distal. Quando a placa estiver presa, use suturas absorvíveis 4-0 para fechar a miofascia, fáscia profunda e tecido subcutâneo. Feche a pele com suturas de seda.A imagem de raio-X revela uma colocação correta dos parafusos de aço no fêmur ou na tíbia. A análise de reconstrução tridimensional após a tomografia microcomputada de alta resolução demonstra a colocação lateral dos parafusos aproximadamente oito milímetros abaixo da borda inferior do trochanter maior no fêmur proximal e cerca de quatro milímetros abaixo da borda da fusão tibiofibular na tíbia distal. Os déficits artrogênicos na faixa de movimento aumentam durante a imobilização de forma dependente do tempo.Como demonstrado pelos maiores déficits artrógenos médios medidos para a articulação imobilizada do joelho em comparação com a articulação do joelho de controle aos 56 dias de imobilização. No primeiro dia da imobilização, não é observada adesão pela coloração elástica da cápsula articular posterior-superior do joelho no espaço articular entre a cápsula articular posterior-superior no fêmur na articulação imobilizada ou na articulação do joelho lateral contralateral. Por 28 dias de imobilização, porém, os depósitos de tecido fibroadipose e a adesão se desenvolvem no espaço articular do joelho imobilizado.Após 56 dias de imobilização, os tecidos fibrosos são parcialmente substituídos pela deposição, enquanto esse tipo de adesão não é observada na articulação do joelho contralateral. Este método é modificado do utilizado pelo professor Trudel e colegas da Universidade de Ottawa. É fundamental identificar e separar as lacunas musculares durante a cirurgia.Seguindo diferentes técnicas de imobilização, outros processos experimentais, como a cultura da cápsula articular do joelho, podem ser realizados para estudar os mecanismos moleculares subjacentes.

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

Protocolos para obtenção de embriões somáticos e Zygotic para estudar a regulação do desenvolvimento embrionário precoce no Modelo de leguminosas<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 ...

Biologia do Desenvolvimento

Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture

Método de Estudar Palatal Fusão usando estático Órgão Cultura

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

Técnica ao Target microinjeção para o desenvolvimento<em&gt; Xenopus</em&gt; Kidney

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

Produção e Administração de Therapeutic-tronco mesenquimais / celular estromal (MSC) Spheroids condicionadas em culturas 3-D Sob Condições Xeno-livres

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

Dirigido a diferenciação de progenitores hematopoiéticos primitivo e definitiva de células pluripotentes humanas

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

Surgical Ablation Ensaio para Estudar Eye Regeneração em Planárias

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

Uma nova técnica de transplante de almofada de gordura mamária para visualizar a geração de vasos de células vasculares endoteliais vasculares

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

Um Método Padronizado para Medição da Superfície de Pulmão Interna via Neumonectomia de Mouse e Implante de Prótese

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

Na Vivo Rastreamento de adiposo-derivados mesenquimais células estaminais humanas em um modelo de osteoartrite do joelho de rato com corante fluorescente membrana lipofílico

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

Medição em tempo real da permeabilidade da barreira epitelial no Organoids Intestinal humana

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