Name: a reproducible cartilage impact model to generate post-traumatic osteoarthritis in the rabbit
Uploaded: 2023-11-21T12:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit at JoVE.com

Deze studie werd ondersteund door DoD Peer Reviewed Medical Research Program - Investigator-Initiated Research Award W81XWH-20-1-0304 van de U.S. ARMY MEDICAL RESEARCH ACQUISITION ACTIVITY, door NIH NIAMS R01AR076477 en een uitgebreid musculoskeletaal T32-trainingsprogramma van de NIH (AR065971) en door NIH NIAMS Grant R01 AR069657. De auteurs willen Kevin Carr bedanken voor het ter beschikking stellen van zijn expertise op het gebied van machinale bewerking en fabricage aan dit project, en Drew Brown en het Indiana Center for Musculoskeletal Health Bone Histology Core voor hun hulp bij histologie.

De volgende procedure werd uitgevoerd met goedkeuring van de Indiana University School of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Alle overlevingsoperaties werden uitgevoerd onder steriele omstandigheden, zoals uiteengezet in de NIH-richtlijnen. Pijn- en infectierisico's werden beheerst met de juiste pijnstillers en antibiotica om succesvolle resultaten te optimaliseren. Voor de huidige studie werden skeletvolwassen mannelijke Nieuw-Zeelandse witte konijnen gebruikt, met een gewicht van 3,0-4,0 kg.<...

Deze chirurgische ingreep heeft tot doel consistente kraakbeenschade te genereren aan het dragende oppervlak van de mediale femurcondylus van het konijn in een model van PTOA. Een voordeel van deze procedure is dat de posterieure benadering van de knie directe visualisatie van de volledige posterieure mediale femurcondylus mogelijk maakt, en het kan worden uitgevoerd in ongeveer 37 minuten (tabel 2). Er moet ook worden opgemerkt dat dit een open verwondingsmodel is en kan leiden tot acute ontstekingsvera...

Posttraumatische artrose (PTOA) is wereldwijd een belangrijke oorzaak van invaliditeit en is verantwoordelijk voor 12%-16% van de symptomatische artrose (OA)1. De huidige gouden standaard voor de behandeling van artrose in het eindstadium is totale knie- en heupartroplastiek2 of artrodese, zoals in het geval van tibiotalaire of subtalaire artritis in het eindstadium. Hoewel grotendeels succesvol, kan artroplastiek kostbare en morbide complicaties hebben3. Bovendien is artroplastiek minder wenselijk bij patiënten jonger dan 50 jaar, gezien de lage revisievrije implantaatoverleving van 77%-83%4,5. Momenteel zijn er geen door de FDA goedgekeurde behandelingen om de progressie van PTOA te voorkomen of te verminderen.
PTOA tast het hele gewricht aan, inclusief het synoviale weefsel, het subchondrale bot en het gewrichtskraakbeen. Het wordt gekenmerkt door gewrichtskraakbeendegeneratie, synoviale ontsteking, subchondrale botremodellering en osteofytenvorming 6,7. Het fenotype van PTOA ontwikkelt zich via een complex proces van samenspel tussen kraakbeen, synovium en subchondraal bot. De huidige opvatting is dat kraakbeenbeschadiging leidt tot het vrijkomen van extracellulaire matrix (ECM) componenten zoals type 2 collageen (COL2) en aggrecan (ACAN). Deze ECM-componentfragmenten zijn pro-inflammatoir en veroorzaken een verhoogde productie van IL-6-, IL-1β- en reactieve zuurstofsoorten. Deze mediatoren werken in op chondrocyten en veroorzaken opregulatie van matrixmetalloproteïnasen (MMP's), zoals MMP-13, die gewrichtskraakbeen afbreken en tegelijkertijd de matrixsynthese verminderen, wat leidt tot een algehele katabole omgeving voor het gewrichtskraakbeen8. Bovendien zijn er aanwijzingen voor verhoogde apoptose van chondrocyten bij primaire artrose en PTOA 9,10. Mitochondriale disfunctie treedt op na suprafysiologische belasting van kraakbeen 11,12,13,14, wat kan leiden tot verhoogde apoptose van chondrocyten 12,15. Verbeterde apoptose van chondrocyten is in verband gebracht met verhoogde proteoglycaandepletie en kraakbeenkatabolisme en er is aangetoond dat het voorafgaat aan veranderingen in kraakbeen en subchondrale botremodellering16,17,18.
Zoals bij de meeste ziekten bij de mens, zijn betrouwbare en translationele modellen van PTOA nodig om de pathofysiologie van de ziekte beter te begrijpen en nieuwe therapieën te testen. Grote dieren zoals varkens en hoektanden zijn gebruikt in intra-articulaire fractuur- en impactmodellen van PTOA17,19, maar ze zijn kostbaar. Kleinere diermodellen, zoals muizen, ratten en konijnen, zijn minder duur en worden gebruikt om PTOA te bestuderen die wordt gegenereerd door gewrichtsdestabilisatie, waarbij meestal chirurgische doorsnede van de voorste kruisband (VKB) en/of verstoring van de mediale meniscus 20,21,22,23,24,25 betrokken is. Hoewel gewrichtstrauma verschillende gevolgen kan hebben, waaronder ligamentair letsel26, treedt in bijna alle gevallen mechanische overbelasting van het kraakbeen op.
Er zijn steeds meer aanwijzingen dat de pathologie achter de ontwikkeling van PTOA na ligamenteuze instabiliteit (zoals bij ACL-transsectie) en acuut chondraal letsel te wijten is aan verschillende mechanismen27. Daarom is het belangrijk om modellen voor direct letsel aan kraakbeen te ontwikkelen. Er is momenteel een beperkt aantal impactmodellen die osteochondrale of chondrale schade veroorzaken bij ratten en muizen28,29. Muizenkraakbeen is echter niet erg geschikt voor het genereren van geïsoleerde chondrale defecten. Dit komt omdat muizen gewrichtskraakbeen slechts 3-5 cellagen dik is en georganiseerde oppervlakkige, radiale en overgangskraakbeenzones mist, evenals de dikke verkalkte kraakbeenlaag die wordt aangetroffen bij mensen en grotere dieren. Muizenmodellen vertonen ook spontane oplossing van gedeeltelijke kraakbeendefecten30,31. Daarom hebben we het konijn gekozen voor dit impactmodel, omdat de dikte en organisatie van het kraakbeen vergelijkbaar zijn met die van mensen, en het is het kleinste diermodel dat de levering van een consistente chondrale impact mogelijk maakt die resulteert in PTOA. Eerdere open chirurgische modellen van femurcondylusimpact bij het konijn hebben gebruik gemaakt van een slinger32, een in de hand gehouden veerbelast kraakbeenimpactieapparaat 33 en een valtoren die het mogelijk maakte konijnspecifieke impactor te creëren34. In deze studies ontbraken echter in vivo gegevens. Anderen hebben in vivo gegevens gerapporteerd met op slingers gebaseerde 35, pneumatische36 en veerbelaste37 slagapparaten10, en deze studies tonen een hoge mate van variabiliteit in piekspanning en belastingssnelheden tussen de methoden. Toch ontbreekt het veld aan een consistente aanpak om acuut kraakbeentrauma in vivo betrouwbaar te modelleren.
Het huidige protocol maakt gebruik van een op een drop-tower gebaseerd systeem om een consistente impact te leveren op de posterieure mediale condylus van de konijnenknie. Een posterieure benadering van de knie wordt gebruikt om de posterieure mediale femurcondylus bloot te leggen. Vervolgens wordt een Steinman-pin over de femurcondylen geplaatst van mediaal naar lateraal in lijn met het gewrichtsoppervlak en vastgemaakt aan het platform. Eenmaal vastgezet, wordt een belasting afgeleverd aan de posterieure mediale femurcondylus. Deze methode maakt het mogelijk om consistente kraakbeenschade toe te dienen aan het gewichtdragende oppervlak van het distale dijbeen van het konijn.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Flat head screw</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>92210A194</td>
			<td>Stainless steel hex drive flat head screw, 8-32, 1/2&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#15 scalpel blades</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>1029066</td>
			<td>Scalpel McKesson No. 15 Stainless Steel / Plastic Classic Grip Handle Sterile Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/2&#8221;-20 threaded rod</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>99065A120</td>
			<td>1/2&#8221;-20 threaded rod</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL syringe</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>1031801</td>
			<td>For irrigation; General Purpose Syringe McKesson 10 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mL syringe</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>1031804</td>
			<td>For lidocaine/bupiviacaine injection; General Purpose Syringe McKesson 3 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 polysorb</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J332H</td>
			<td>3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 circle, 26 mm, tapered</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 monosorb</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Z397H</td>
			<td>4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 circle, 19mm, cutting edge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 polysorb</td>
			<td>Med Vet International</td>
			<td>NC9335902</td>
			<td>Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accelerometer</td>
			<td>Kistler</td>
			<td>8743A5</td>
			<td>Accelerometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson-Browns Forceps</td>
			<td>World precision tools</td>
			<td>500177</td>
			<td>Adson-Brown Forceps, 12 cm, Straight, TC Jaws, 7 x 7 Teeth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alfaxalone</td>
			<td>Jurox</td>
			<td>49480-002-01</td>
			<td>Alfaxan Multidose by Jurox : 10 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Par Pharmaceuticals</td>
			<td>42023-0179-05</td>
			<td>Buprenorphine HCL injection: 0.3 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butorphanol&#160;</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>54771-2033</td>
			<td>Butorphanol tartrate&#160;10mg/ml by Zoetis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine Hand Scrub</td>
			<td>BD</td>
			<td>371073</td>
			<td>BD E-Z Scrub 107 Surgical Scrub Brush/Sponge, 4% CHG, Red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collet</td>
			<td>STRYKER</td>
			<td>14023</td>
			<td>Stryker 4100-62 wire Collet 0.28-0.71&#39;&#39;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cordless Driver handpiece</td>
			<td>STRYKER</td>
			<td>OR-S4300</td>
			<td>Stryker 4300 CD3 Cordless Driver 3 handpiece</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cricket Retractors</td>
			<td>Novosurgical</td>
			<td>G3510 21</td>
			<td>2x Heiss (Holzheimer) Cross Action Retractor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissector Scissors</td>
			<td>Jorvet labs</td>
			<td>J0662</td>
			<td>Aesculap AG, Metzenbaum, Scissors, Straight 5 3/4&#8243;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elizabethian Collar</td>
			<td>ElizaSoft</td>
			<td>62054</td>
			<td>ElizaSoft Elizabethan Recovery Collar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enrofloxacin</td>
			<td>Custom Meds</td>
			<td></td>
			<td>Enrofloxacin compounded by Custom Meds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye Ointment</td>
			<td>Pivetal&#160;</td>
			<td>46066-753-55</td>
			<td>Pivetal Articifical Tears- recently recalled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Face-mount shaft collar</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>5631T11</td>
			<td>Face-mount shaft collar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast green</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>F7258</td>
			<td>Fast green</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freer</td>
			<td>Jorvet labs</td>
			<td>J0226Q</td>
			<td>Freer elevator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head screw -1</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>91251A197</td>
			<td>Black-oxide alloy steel socket head screw, 8-32, 3/4&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head screw -2</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>92196A194</td>
			<td>Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head screw -3</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>92196A146</td>
			<td>Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head screw -4</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>92196A151</td>
			<td>Stainless steel socket head screw, 6-32, 3/4&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin Solution, Gill No. 1</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>GHS132-1L</td>
			<td>Hematoxylin Solution, Gill No. 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hex nut</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>91841A007</td>
			<td>Stainless steel hex nut, 6-32</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hold-down toggle clamp</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>5126A71</td>
			<td>Hold-down toggle clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Impact device</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Impact platform</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K-wires</td>
			<td>Jorvet Labs</td>
			<td>J0250A</td>
			<td>JorVet Intramedullary Steinman Pins, Trocar-Trocar 1/16&#34; x 7&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab View</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Load cell</td>
			<td>Kistler</td>
			<td>9712B5000</td>
			<td>Load cell</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>The MathWorks Inc.</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>DMi-8</td>
			<td>Leica DMi8 microscope with LAS-X software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam</td>
			<td>Almaject</td>
			<td>72611-749-10</td>
			<td>Midazolam Hydrochloride injection: 5mg/ml by Almaject</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>milling machine depth stops</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>2949A71</td>
			<td>Clamp-on milling machine depth stops</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile C-arm</td>
			<td>Philips</td>
			<td>718095</td>
			<td>BV&#160;Pulsera, Mobile C-arm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounted linear ball bearing</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>9338T7</td>
			<td>Mounted linear ball bearing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Driver</td>
			<td>A2Z Scilab</td>
			<td>A2ZTCIN39</td>
			<td>TC Webster Needle Holder Smooth Jaws 5&#34;, Premium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>Vortech</td>
			<td>0298-9373-68</td>
			<td>Pentobarbital 390 mg/mL by Vortech</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safranin O</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>HT90432</td>
			<td>Safranin O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Battery pack</td>
			<td>STRYKER</td>
			<td>NS014036</td>
			<td>6212 Small Battery pack- 9.6 V</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel rod, 2&#8217;</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>89535K25</td>
			<td>Steel rod, 2&#8217;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Saline</td>
			<td>ICU Medical</td>
			<td>6139-22</td>
			<td>AquaLite Solution Pour Bottles, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stryker 6110-120 System 6 Battery Charger</td>
			<td>STRYKER</td>
			<td>OR-S6110-120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical gloves</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>1044729</td>
			<td>Surgical Glove McKesson Perry Size 6.5 Sterile Pair Latex Extended Cuff Length Smooth Brown Not Chemo Approved</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical gown</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>1104452</td>
			<td>Non-Reinforced Surgical Gown with Towel McKesson Large Blue Sterile AAMI Level 3 Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture scissors</td>
			<td>Jorvet Labs</td>
			<td>J0910SA</td>
			<td>Super Cut Scissors, Mayo, Straight, 5 1/2&#8243;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TUNEL staining kit</td>
			<td>ABP Bioscience</td>
			<td>A049</td>
			<td>TUNEL Chromogenic Apoptosis Detection Kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weitlaner Retractors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>17012-11</td>
			<td>2x Weitlaner-Locktite Retractors</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a reproducible cartilage impact model to generate post-traumatic osteoarthritis in the rabbit

Posttraumatische artrose (PTOA) is verantwoordelijk voor 12% van alle gevallen van artrose in de Verenigde Staten. PTOA kan worden geïnitieerd door een enkele traumatische gebeurtenis, zoals een hoge impactbelasting die inwerkt op gewrichtskraakbeen, of door gewrichtsinstabiliteit, zoals optreedt bij een voorste kruisbandruptuur. Er zijn momenteel geen effectieve therapieën om PTOA te voorkomen. Het ontwikkelen van een betrouwbaar diermodel van PTOA is nodig om de mechanismen waardoor kraakbeenschade ontstaat beter te begrijpen en om nieuwe behandelingsstrategieën te onderzoeken om de progressie van PTOA te verlichten of te voorkomen. Dit protocol beschrijft een open, op een valtoren gebaseerd femurcondylusimpactmodel voor konijnen om kraakbeenschade te induceren. Dit model leverde piekbelastingen van 579,1 ± 71,1 N en piekspanningen van 81,9 ± 10,1 MPa met een time-to-peak belasting van 2,4 ± 0,5 ms. Gewrichtskraakbeen van geïmpacteerde mediale femurcondylen (MFC's) had hogere percentages apoptotische cellen (p = 0,0058) en bezat hogere Osteoarthritis Research Society International (OARSI)-scores van 3,38 ± 1,43 in vergelijking met de niet-geïmpacteerde contralaterale MFC's (0,56 ± 0,42) en andere kraakbeenoppervlakken van de geïmpacteerde knie (p < 0,0001). Er werden geen verschillen in OARSI-scores gedetecteerd tussen de niet-geïmpacteerde gewrichtsoppervlakken (p > 0,05).

Het succes van deze procedure werd onmiddellijk na de impact gecontroleerd door visualisatie van de condylus door de chirurg (Figuur 4A) en door radiografie om er zeker van te zijn dat er geen fractuur optrad (Figuur 4B). Er bestaat een risico op impactfalen dat leidt tot een intra-operatieve fractuur van de condylus. Dit was meestal te wijten aan een onjuiste plaatsing van de Steinman-pin (Figuur 5). Met behulp van dit model was er...

Watch this Scientific Journal Video about A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit at JoVE.com

A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit

Het open mediale femurcondylusimpactmodel bij konijnen is betrouwbaar voor het bestuderen van posttraumatische artrose (PTOA) en nieuwe therapeutische strategieën om PTOA-progressie te verminderen. Dit protocol genereert een geïsoleerd kraakbeendefect van de posterieure mediale femurcondylus bij konijnen met behulp van een op een wagen gebaseerde valtoren met een botshoofd.

Een reproduceerbaar kraakbeenimpactmodel om posttraumatische artrose bij het konijn te genereren

Post-traumatic osteoarthritis (PTOA) is responsible for 12% of all osteoarthritis cases in the United States. PTOA can be initiated by a single traumatic ...

Deze methode veroorzaakt acute kraakbeenschade aan het gewichtdragende oppervlak van de konijnenknie en induceert op betrouwbare wijze posttraumatische artrose. Dit model weerspiegelt gewrichtstrauma dat relevant is voor de klinische praktijk. Het zal de evaluatie mogelijk maken van nieuwe therapieën om posttraumatische artritis te verminderen.De belangrijkste technische hindernis is de plaatsing van de Steinmann-pen in de femurschacht. Verkeerde plaatsing zal resulteren in femurschachtfractuur. We raden aan om dit model eerst te oefenen op konijnenkadavers.Plaats om te beginnen het roestvrijstalen voorpootblok onder het uiteinde van het impactplatform en bedek het platform met een verwarmingskussen. Plaats het verdoofde konijn in buikligging op het verwarmingskussen. Plaats een gewatteerde bult onder de contralaterale heup.Trek met behulp van zijdetape de staart voorzichtig in, superieur en contralateraal aan het operatieve uiteinde. Reinig de operatieplaats met chloorhexidine en 70% alcohol gedrenkt steriel gaas, beginnend bij de achterste knie met een cirkelvormige zwaai naar buiten. Plaats een steriele handschoen over de operatievoet tot aan de enkel en wikkel deze in een steriele cohesieve wikkel.Drapeer de operatieplaats met behulp van drie gordijnen door er één direct onder het operatieve uiteinde te plaatsen en de andere twee de rest van het lichaam te bedekken. Zet de gordijnen vast met handdoekklemmen. Palpeer de positie van de knieschijf naar voren om de positie van het kniegewricht in te schatten.Maak met een mes van 15 een incisie van drie tot vier centimeter langs het achterste aspect van de gestrekte knie vanaf het niveau van de bovenste pool van de patella distaal. Voer stompe en scherpe dissecties uit door de onderliggende oppervlakkige fascia. Nadat u het interval tussen de huid mediaal en de mediale gastrocnemius lateraal hebt ontwikkeld, plaatst u in dit interval een zelfbehoudende Weitlaner-retractor.Ontleed vervolgens lateraal naar de saphena en trek het vaatstelsel mediaal en het gastrosoleuscomplex lateraal terug. Ga door met distaal ontleden totdat een kleine mobiele fabella wordt geïdentificeerd boven de posteromediale femurcondylus. Voer een arthrotomie uit demobiliseer de fabella superolateraal, waardoor de onderliggende mediale femurcondylus bloot komt te liggen.Trek het zachte weefsel terug. Terwijl u de condylus bloot houdt, plaatst u een Steinmann-pin van 0.062 inch aan het superieure aspect van de mediale femurcondylus en gecentreerd in de voorste posterieure richting van de mediale femurcondylus, ongeveer vijf millimeter van het achterste aspect van de condylus. Drijf vervolgens met behulp van een Steinmann-pinschroevendraaier op batterijen de pen zijdelings door het bot en de laterale huid evenwijdig aan het gewrichtsoppervlak.Verwijder de retractors en sluit de huidincisie met een 3-0 Polysorb-hechting op een lopende manier. Bedek de incisie met steriel gaas. Verwijder het laken onder het operatieve ledemaat.Stel de hoogtes van de onderste delen van de Steinmann-pinklemmen zo in dat ze overeenkomen met de hoogte van de pen. Zet de Steinmann-pen aan beide zijden van de knie vast door de bovenste delen van de klemmen te bevestigen en de schroeven vast te draaien. Verwijder de hechting en open de incisie opnieuw.Gebruik zelfbehoudende Weitlaner- en cricketretractors om de mediale femurcondylus bloot te leggen. Bevestig de steriele slagkop van drie millimeter aan de valtorenwagen. Breng de valtoren boven het operatieve uiteinde en plaats de basis onder het inslaande platform.Laat de impacter voorzichtig op het midden van de posteromediale femurcondylus zakken. Verplaats het konijn of de toren om ervoor te zorgen dat de impactkop gecentreerd is boven de mediale femurcondylus. Zodra het juiste traject is gegarandeerd, klemt u de toren op het platform met de tuimelklemmen.Plaats vervolgens de impacter op de valtoren op zeven centimeter boven de mediale femurcondylus. Klik in de software voor het verzamelen van gegevens in de laboratoriumweergave op de startknop net voordat u de spilstop losmaakt om de wagen los te maken en onder de zwaartekracht te laten vallen. Voer visualisatie van het kraakbeenoppervlak uit om te bepalen of er geschikte kraakbeenschade is opgetreden.Om de gegevens te analyseren met behulp van de MATLAB-code, verplaatst u het gegevensbestand van de sensoren naar dezelfde map als MATLAB en voert u de code uit. Inspecteer de belastingstijdcurve en zorg ervoor dat deze glad is, wat aangeeft dat er geen breuk is opgetreden. Verwijder de valtoren van boven het operatieve uiteinde en leg alle gebruikte chirurgische instrumenten opzij.Breng na het dragen van de nieuwe steriele handschoenen opnieuw een steriel laken aan op de onderste extremiteit. Leg vervolgens de mediale femurcondylus opnieuw bloot. Spoel de operatieplaats grondig af met 50 tot 60 milliliter steriele zoutoplossing.Sluit het achterste kapsel met een 5-0 Polysorb-hechtdraad, gevolgd door huidsluiting met een 4-0 Monosorb-hechtdraad. Verwijder het in hoogte verstelbare schroefmechanisme waarmee de Steinmann-pen is bevestigd. Verwijder de Steinmann-pen van het dijbeen met de aangedreven draadschroevendraaier.Verbind de wond met een niet-klevend verband, gevolgd door plakband. Voer een röntgenfoto uit van de operatieve extremiteit om er zeker van te zijn dat er geen breuk is opgetreden en om de juiste plaatsing van de pin te garanderen. Het succes van de chirurgische ingreep werd gecontroleerd door middel van visualisatie van de condylus en radiografie om te bevestigen dat er geen breuk was.Onjuiste plaatsing van de Steinmann-pin resulteerde in een osteochondrale fractuur bij impact. In dit model was de gemiddelde piekimpactspanning 82 megapascal en de gemiddelde laadsnelheid 37 megapascal per milliseconde. Kraakbeenschade werd niet waargenomen in de contralaterale niet-gewonde femurcondylus en was voornamelijk gelokaliseerd op de plaats van de inslag.Geïmpacteerde mediale femurcondylen, of MFC's, na 16 weken hadden hogere OARSI-scores in vergelijking met de controle-MFC's. Verder vertoonden MFC's met impactknie ook hogere OARSI-scores in vergelijking met de MTP, LTP en LFC. Daarentegen werden er geen verschillen in OARSI-scores waargenomen tussen de MFC-, LTP-, MTP- en LFC-compartimenten van de contralaterale niet-geïmpacteerde knie.Er waren geen significante verschillen tussen de geïmpacteerde en niet-geïmpacteerde LFC-, MTP- en LTP-gewrichtsoppervlakken. Gewrichtskraakbeen van geïmpacteerde MFC had hogere niveaus van tunnelpositiviteit, wat wijst op verhoogde apoptose van chondrocyten in vergelijking met niet-geïmpacteerde MFC's. Aan het einde van de procedure kan het pijngedrag van de konijnen worden gevolgd.Na het onderzoek zal de ontwikkeling van posttraumatische artrose worden geëvalueerd met behulp van beeldvormingstechnieken, histologie en andere methoden. We gebruiken dit model om therapieën en apparaten te testen die gericht zijn op het verminderen van posttraumatische artrose. Het model kan ons ook helpen om het verloop van deze ziekte beter te begrijpen.

Research

JoVE Journal

Medicine

The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse

De Monoiodoacetate Model van Artrose Pijn in de muis

A major symptom of patients with osteoarthritis (OA) is pain that&#160;is triggered by peripheral as well as central changes within the pain pathways. The ...

The Lower Body Positive Pressure Treadmill for Knee Osteoarthritis Rehabilitation

De onderlichaam positieve druk loopband voor knie artrose revalidatie

Here, based on a clinician&rsquo;s point-of-view, we propose a two-model lower body positive pressure (LBPP) protocol (walking and squatting models) in ...

Destabilization of the Medial Meniscus and Cartilage Scratch Murine Model of Accelerated Osteoarthritis

Destabilisatie van het mediale meniscus- en kraakbeenkrab murinemodel van versnelde artrose

Osteoarthritis is the most prevalent musculoskeletal disease in people over 45, leading to an increasing economic and societal cost. Animal models are ...

Standardized Tuina Manipulation for Knee Osteoarthritis in Rats

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

Understanding the Mechanism of Tuina Manipulation in Rats (Video) | JoVE

Tuina-manipulatie om ontsteking en kraakbeenverlies bij knieartroseratten te verminderen

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina in a Rabbit Model

Tuina Intervention in Rabbit Model of Knee Osteoarthritis

Using a Rabbit Model to Explore the Efficacy of Tuina in Treating Knee Osteoarthritis (Video) | JoVE

Tuina-interventie in konijnenmodel van knieartrose

Knee osteoarthritis (KOA) is mainly characterized by degenerative changes in the knee joint's cartilage and surrounding soft tissues. The efficacy of ...

Impact of Non-Invasive ACL Injury and Surgery on Protease Activity in Mice

Non-Invasive Compression-Induced Anterior Cruciate Ligament (ACL) Injury and In Vivo Imaging of Protease Activity in Mice

Author Spotlight: Investigating Early Events and Long-Term Effects of ACL Injuries for Osteoarthritis Progression

Traumatic joint injuries such as anterior cruciate ligament (ACL) rupture or meniscus tears commonly lead to post-traumatic osteoarthritis (PTOA) within ...

Establishment of the KOA Model in Rabbits Using the Modified Videman Method

Application of Acupotomy in a Knee Osteoarthritis Model in Rabbit

Author Spotlight: Investigating the Mechanism of Action of Acupotomy in Treating Knee Osteoarthritis

Knee osteoarthritis (KOA) is one of the most frequently encountered diseases in the orthopedic department, which seriously reduces the quality of life of ...

Therapeutic Potential of Tuina Massage for Knee Osteoarthritis

Tuina Intervention in Sodium Monoiodoacetate Injection-Induced Rat Model of Knee Osteoarthritis

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina - A New Perspective (Video) | JoVE

Tuina-interventie in natriummonojoodacetaat-injectie-geïnduceerd rattenmodel van knieartrose

Knee osteoarthritis (KOA), a common degenerative joint disorder, is characterized by chronic pain and disability, which can progress to irreparable ...