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

Diese Studie wurde unterstützt durch das DoD Peer Reviewed Medical Research Program - Investigator-Initiated Research Award W81XWH-20-1-0304 von der U.S. ARMY MEDICAL RESEARCH ACQUISITION ACTIVITY, durch NIH NIAMS R01AR076477 und ein umfassendes Musculoskeletal T32 Training Program der NIH (AR065971) und durch NIH NIAMS Grant R01 AR069657. Die Autoren danken Kevin Carr für die Bereitstellung seines Fachwissens in der Bearbeitung und Herstellung für dieses Projekt sowie Drew Brown und dem Indiana Center for Musculoskeletal Health Bone Histology Core für die Unterstützung bei der Histologie.

Das folgende Verfahren wurde mit Genehmigung des Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) der Indiana University School of Medicine durchgeführt. Alle Überlebensoperationen wurden unter sterilen Bedingungen durchgeführt, wie in den NIH-Richtlinien beschrieben. Schmerz- und Infektionsrisiken wurden mit geeigneten Analgetika und Antibiotika behandelt, um die erfolgreichen Ergebnisse zu optimieren. Für die vorliegende Studie wurden skelettreife männliche neuseeländische Weißkaninchen mit einem Gewicht von ...

Dieses chirurgische Verfahren zielt darauf ab, in einem Modell der PTOA eine konsistente Knorpelschädigung an der gewichtstragenden Oberfläche des medialen Femurkondylus des Kaninchens zu erzeugen. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der posteriore Zugang zum Knie eine direkte Visualisierung des kompletten posterioren medialen Femurkondylus ermöglicht und in ca. 37 min durchgeführt werden kann (Tabelle 2). Es sollte auch beachtet werden, dass es sich um ein offenes Verletzungsmodell han...

Posttraumatische Osteoarthritis (PTOA) ist weltweit eine der Hauptursachen für Behinderungen und macht 12 % bis 16 % der symptomatischen Osteoarthritis (OA) aus1. Der derzeitige Goldstandard für die Behandlung von Arthrose im Endstadium ist die totale Knie- und Hüftendoprothetik2 oder die Arthrodese, wie im Fall der tibiotalaren oder subtalaren Arthritis im Endstadium. Obwohl die Endoprothetik weitgehend erfolgreich ist, kann sie kostspielige und krankhafte Komplikationen mit sich bringen3. Darüber hinaus ist eine Endoprothetik bei Patienten unter 50 Jahren weniger wünschenswert, da die Überlebensrate bei revisionsfreien Implantaten bei 77 % bis 83 % gering ist4,5. Derzeit gibt es keine von der FDA zugelassenen Behandlungen, um das Fortschreiten der PTOA zu verhindern oder zu mildern.
PTOA betrifft das gesamte Gelenk, einschließlich des Synovialgewebes, des subchondralen Knochens und des Gelenkknorpels. Sie ist gekennzeichnet durch Gelenkknorpeldegeneration, Synovialentzündung, subchondralen Knochenumbau und Osteophytenbildung 6,7. Der Phänotyp der PTOA entwickelt sich über einen komplexen Prozess des Zusammenspiels von Knorpel, Synovium und subchondralem Knochen. Nach derzeitigem Verständnis führt eine Knorpelverletzung zur Freisetzung von Komponenten der extrazellulären Matrix (EZM) wie Typ-2-Kollagen (COL2) und Aggrecan (ACAN). Diese EZM-Komponentenfragmente sind entzündungsfördernd und verursachen eine erhöhte Produktion von IL-6, IL-1β und reaktiven Sauerstoffspezies. Diese Mediatoren wirken auf Chondrozyten und verursachen eine Hochregulierung von Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) wie MMP-13, die den Gelenkknorpel abbauen und gleichzeitig die Matrixsynthese verringern, was zu einem allgemeinen katabolen Milieu für den Gelenkknorpel führt8. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf eine erhöhte Chondrozyten-Apoptose bei primärer Arthrose und PTOA 9,10. Eine mitochondriale Dysfunktion tritt nach supraphysiologischer Belastung des Knorpels auf 11,12,13,14, was zu einer erhöhten Apoptose der Chondrozyten führen kann 12,15. Eine verstärkte Chondrozyten-Apoptose wurde mit einer erhöhten Proteoglykan-Depletion und einem Knorpelkatabolismus in Verbindung gebracht und geht nachweislich Veränderungen des Knorpels und des subchondralen Knochenumbaus voraus16,17,18.
Wie bei den meisten menschlichen Krankheiten sind zuverlässige und translationale Modelle der PTOA erforderlich, um die Pathophysiologie der Krankheit besser zu verstehen und neue Therapeutika zu testen. Große Tiere wie Schweine und Hunde wurden in intraartikulären Fraktur- und Impaktmodellen von PTOA17,19 verwendet, aber sie sind kostspielig. Kleinere Tiermodelle wie Mäuse, Ratten und Kaninchen sind kostengünstiger und werden verwendet, um PTOA zu untersuchen, die durch Gelenkdestabilisierung entsteht, was typischerweise eine chirurgische Durchtrennung des vorderen Kreuzbandes (ACL) und/oder eine Störung des Innenmeniskusbeinhaltet 20,21,22,23,24,25. Obwohl ein Gelenktrauma zu verschiedenen Folgen führen kann, einschließlich Bandverletzungen26, kommt es in fast allen Fällen zu einer mechanischen Überlastung des Knorpels.
Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass die Pathologie hinter der Entwicklung von PTOA nach Bandinstabilität (wie bei einer VKB-Durchtrennung) und einer akuten chondralen Verletzung auf unterschiedliche Mechanismen zurückzuführen ist27. Daher ist es wichtig, Modelle für die direkte Schädigung des Knorpels zu entwickeln. Derzeit gibt es eine begrenzte Anzahl von Impaktmodellen, die osteochondrale oder chondrale Verletzungen bei Ratten und Mäusen hervorrufen28,29. Der murine Knorpel ist jedoch nicht gut geeignet, um isolierte chondrale Defekte zu erzeugen. Dies liegt daran, dass der murine Gelenkknorpel nur 3-5 Zellschichten dick ist und keine organisierten oberflächlichen, radialen und Übergangsknorpelzonen sowie die dicke verkalkte Knorpelschicht aufweist, die bei Menschen und größeren Tieren zu finden ist. Mausmodelle zeigen auch eine spontane Auflösung von partiellen Knorpeldefekten30,31. Daher haben wir uns für das Kaninchen für dieses Aufprallmodell entschieden, da seine Knorpeldicke und -organisation denen des Menschen ähneln und es das kleinste Tiermodell ist, das die Verabreichung eines konsistenten chondralen Aufpralls ermöglicht, der zu PTOA führt. Frühere offene chirurgische Modelle des Aufpralls des Femurkondylus beim Kaninchen verwendeten ein Pendel32, eine handgehaltene, federbelastete Knorpelimpaktionsvorrichtung33 und einen Fallturm, der die Erzeugung eines kaninchenspezifischen Impaktors34 ermöglichte. Diesen Studien fehlten jedoch In-vivo-Daten. Andere haben In-vivo-Daten mit pendelbasierten35, pneumatischen36 und federbelasteten37 Schlaggeräten10 berichtet, und diese Studien zeigen eine hohe Variabilität der Spitzenbelastung und der Belastungsraten zwischen den Methoden. Dennoch fehlt es an einem konsistenten Ansatz, um akute Knorpeltraumata in vivo zuverlässig zu modellieren.
Das derzeitige Protokoll verwendet ein Fallturm-basiertes System, um einen gleichmäßigen Aufprall auf den hinteren medialen Kondylus des Kaninchenknies zu erzielen. Ein posteriorer Zugang zum Knie wird verwendet, um den hinteren medialen Femurkondylus freizulegen. Ein Steinman-Stift wird dann quer über die Femurkondylen von medial nach lateral in einer Linie mit der Gelenkoberfläche platziert und an der Plattform befestigt. Nach der Sicherung wird eine Ladung an den hinteren medialen Femurkondylus abgegeben. Diese Methode ermöglicht es, eine gleichmäßige Knorpelschädigung auf die gewichtstragende Oberfläche des distalen Femurs des Kaninchens zu übertragen.

<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 Osteoarthritis (PTOA) ist für 12 % aller Arthrosefälle in den Vereinigten Staaten verantwortlich. Die PTOA kann durch ein einzelnes traumatisches Ereignis ausgelöst werden, z. B. durch eine starke Belastung des Gelenkknorpels, oder durch eine Gelenkinstabilität, wie sie bei einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes auftritt. Derzeit gibt es keine wirksamen Therapeutika zur Vorbeugung von PTOA. Die Entwicklung eines zuverlässigen Tiermodells für PTOA ist notwendig, um die Mechanismen, durch die Knorpelschäden ablaufen, besser zu verstehen und neue Behandlungsstrategien zu untersuchen, um das Fortschreiten der PTOA zu lindern oder zu verhindern. Dieses Protokoll beschreibt ein offenes, auf einem Fallturm basierendes Stoßmodell für den Femurkondylus von Kaninchen, um Knorpelschäden zu induzieren. Dieses Modell lieferte Spitzenlasten von 579,1 ± 71,1 N und Spitzenspannungen von 81,9 ± 10,1 MPa bei einer Time-to-Peak-Last von 2,4 ± 0,5 ms. Gelenkknorpel von impaktierten medialen Femurkondylen (MFCs) wiesen höhere Raten an apoptotischen Zellen (p = 0,0058) auf und besaßen höhere Osteoarthritis Research Society International (OARSI)-Werte von 3,38 ± 1,43 im Vergleich zu den nicht impaktierten kontralateralen MFCs (0,56 ± 0,42) und anderen Knorpeloberflächen des retinierten Knies (p < 0,0001). Es wurden keine Unterschiede in den OARSI-Scores zwischen den nicht impaktierten Gelenkflächen festgestellt (p > 0,05).

Der Erfolg dieses Eingriffs wurde unmittelbar nach dem Aufprall durch die Visualisierung des Kondylus durch den Chirurgen (Abbildung 4A) und durch Röntgenaufnahmen überwacht, um sicherzustellen, dass keine Fraktur auftrat (Abbildung 4B). Es besteht die Gefahr eines Stoßversagens, das zu einer intraoperativen Fraktur des Kondylus führt. Dies war in der Regel auf eine unsachgemäße Platzierung der Steinman-Stifte zurückzuführen (Abbildu...

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

Das offene mediale femorale Kondylus-Impaktmodell bei Kaninchen ist zuverlässig für die Untersuchung der posttraumatischen Osteoarthritis (PTOA) und neuer therapeutischer Strategien zur Eindämmung der PTOA-Progression. Dieses Protokoll erzeugt einen isolierten Knorpeldefekt des hinteren medialen Femurkondylus bei Kaninchen unter Verwendung eines schlittenbasierten Fallturms mit einem Impaktorkopf.

Ein reproduzierbares Knorpelimpaktmodell zur Erzeugung einer posttraumatischen Arthrose beim Kaninchen

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

Diese Methode verursacht eine akute Knorpelschädigung an der tragenden Oberfläche des Kaninchenknies und löst zuverlässig eine posttraumatische Arthrose aus. Dieses Modell spiegelt ein Gelenktrauma wider, das für die klinische Praxis relevant ist. Es wird die Evaluierung neuartiger Therapeutika zur Linderung der posttraumatischen Arthritis ermöglichen.Die größte technische Hürde ist das Einsetzen des Steinmann-Stiftes in den Oberschenkelschaft. Eine Fehlplatzierung führt zu einer Fraktur des Oberschenkelschaftes. Wir empfehlen, dieses Modell zuerst an Kaninchenkadavern zu üben.Legen Sie zunächst den vorderen Beinblock aus Edelstahl unter das Ende der Aufprallplattform und decken Sie die Plattform mit einem Heizkissen ab. Legen Sie das betäubte Kaninchen in Bauchlage auf das Heizkissen. Platzieren Sie eine gepolsterte Beule unter der kontralateralen Hüfte.Ziehen Sie den Schwanz mit Seidenband vorsichtig oberhalb und kontralateral der operativen Extremität ein. Reinigen Sie die Operationsstelle mit Chlorhexidin und 70%iger alkoholgetränkter steriler Gaze, beginnend mit dem hinteren Knie mit einem kreisförmigen Schwung nach außen. Legen Sie einen sterilen Handschuh über den OP-Fuß bis zum Knöchel und wickeln Sie ihn mit einem sterilen, kohäsiven Wickel um.Decken Sie die Operationsstelle mit drei Abdeckungen ab, indem Sie eines direkt unter die operative Extremität legen und die anderen beiden den Rest des Körpers bedecken. Befestigen Sie die Vorhänge mit Handtuchklemmen. Abtasten Sie die Position der Kniescheibe anterior, um die Position des Kniegelenks abzuschätzen.Machen Sie mit einer 15er Klinge einen drei bis vier Zentimeter langen Schnitt entlang der hinteren Seite des gestreckten Knies von der Höhe des oberen Pols der Kniescheibe distal aus. Führe stumpfe und scharfe Präparationen durch die darunter liegende oberflächliche Faszie durch. Nachdem sich das Intervall zwischen der Haut medial und dem medialen Gastrocnemius lateral entwickelt hat, wird in diesem Intervall ein selbsthaltender Weitlaner-Retraktor platziert.Dann seitlich zum Stamm präparieren und das Gefäßsystem medial und den Gastrosoleus-Komplex lateral zurückziehen. Distal weiter sezieren, bis eine kleine mobile Fabella über dem posteromedialen Femurkondylus identifiziert wird. Führen Sie eine Arthrotomie durch, demobilisieren Sie die Fabella superolateral, wobei der darunter liegende mediale Femurkondylus freigelegt wird.Ziehen Sie das Weichgewebe zurück. Während der Kondylus freiliegt, platzieren Sie einen 0,062-Zoll-Steinmann-Stift an der oberen Seite des medialen Femurkondylus und zentriert in der vorderen hinteren Richtung des medialen Femurkondylus, etwa fünf Millimeter von der hinteren Seite des Kondylus. Anschließend wird der Stift mit einem batteriebetriebenen Steinmann-Stifttreiber seitlich durch den Knochen und die Außenhaut parallel zur Gelenkfläche getrieben.Entfernen Sie die Retraktoren und verschließen Sie den Hautschnitt mit einer 3-0 Polysorb-Naht in laufender Weise. Decken Sie den Einschnitt mit steriler Gaze ab. Entfernen Sie das Tuch unter der operativen Gliedmaße.Stellen Sie die Höhen der unteren Seiten der Steinmann-Stiftklemmen so ein, dass sie der Höhe des Stifts entsprechen. Befestigen Sie den Steinmann-Stift auf beiden Seiten des Knies, indem Sie die oberen Seiten der Klemmen befestigen und die Schrauben festziehen. Entfernen Sie die Naht und öffnen Sie den Schnitt erneut.Verwenden Sie selbsthaltende Weitlaner- und Cricket-Retraktoren, um den medialen Femurkondylus freizulegen. Befestigen Sie den sterilen Drei-Millimeter-Schlagkopf am Fallturmträger. Bringt den Fallturm über das operative Ende und platziert seinen Sockel unter der einschlagenden Plattform.Senken Sie den Impaktor vorsichtig auf die Mitte des posteromedialen Femurkondylus. Bewegen Sie das Kaninchen oder den Turm, um sicherzustellen, dass der Impaktkopf über dem medialen Femurkondylus zentriert ist. Sobald die richtige Flugbahn sichergestellt ist, klemmen Sie den Turm mit den Schnellspannern auf die Plattform.Als nächstes setzen Sie den Impaktor auf den Fallturm sieben Zentimeter über dem medialen Femurkondylus. Klicken Sie in der Lab-View-Datenerfassungssoftware auf die Starttaste, kurz bevor Sie den Spindelanschlag freigeben, um den Schlitten zu lösen und ihn unter der Schwerkraft fallen zu lassen. Führen Sie eine Visualisierung der Knorpeloberfläche durch, um festzustellen, ob ein entsprechender Knorpelschaden aufgetreten ist.Um die Daten mit dem MATLAB-Code zu analysieren, verschieben Sie die Datendatei von den Sensoren in denselben Ordner wie MATLAB und führen Sie den Code aus. Prüfen Sie die Lastzeitkurve und stellen Sie sicher, dass sie glatt ist und anzeigt, dass kein Bruch aufgetreten ist. Entfernen Sie den Fallturm über der operativen Extremität und legen Sie alle verwendeten chirurgischen Instrumente beiseite.Nachdem Sie die neuen sterilen Handschuhe getragen haben, legen Sie erneut ein steriles Tuch auf die untere Extremität. Dann legen Sie den medialen Femurkondylus wieder frei. Spülen Sie die Operationsstelle gründlich mit 50 bis 60 Millilitern steriler Kochsalzlösung aus.Verschließen Sie die hintere Kapsel mit einer 5-0 Polysorb-Naht, gefolgt von einem Hautverschluss mit einer 4-0 Monosorb-Naht. Entferne den höhenverstellbaren Schraubmechanismus, mit dem der Steinmann-Stift befestigt ist. Entfernen Sie den Steinmann-Stift mit dem angetriebenen Drahttreiber vom Oberschenkelknochen.Verbinden Sie die Wunde mit einem nicht klebenden Verband, gefolgt von Klebeband. Führen Sie eine Röntgenaufnahme der operativen Extremität durch, um sicherzustellen, dass keine Fraktur aufgetreten ist und der Stift angemessen platziert wird. Der Erfolg des chirurgischen Eingriffs wurde durch die Visualisierung des Kondylus und Röntgenaufnahmen überwacht, um zu bestätigen, dass keine Fraktur vorlag.Eine unsachgemäße Platzierung der Steinmann-Stifte führte zu einer osteochondralen Fraktur beim Aufprall. In diesem Modell betrug die durchschnittliche Spitzenbelastung 82 Megapascal und die durchschnittliche Belastungsrate 37 Megapascal pro Millisekunde. Knorpelschäden wurden im kontralateralen, unverletzten Femurkondylus nicht beobachtet und waren hauptsächlich an der Impaktstelle lokalisiert.Betroffene 16-wöchige mediale Femurkondylen (MFCs) wiesen im Vergleich zu den Kontroll-MFCs höhere OARSI-Werte auf. Darüber hinaus wiesen MFCs mit impaktiertem Knie auch höhere AARSI-Werte im Vergleich zu MTP, LTP und LFC auf. Im Gegensatz dazu wurden keine Unterschiede in den OARSI-Scores zwischen den MFC-, LTP-, MTP- und LFC-Kompartimenten des kontralateralen nicht retinierten Knies beobachtet.Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den betroffenen und nicht betroffenen LFC-, MTP- und LTP-Fugenoberflächen. Gelenkknorpel aus impaktierten MFCs wiesen eine höhere Tunnelpositivität auf, was auf eine erhöhte Chondrozyten-Apoptose im Vergleich zu nicht betroffenen MFCs hindeutet. Am Ende des Eingriffs kann das Schmerzverhalten der Kaninchen verfolgt werden.Nach der Studie wird die Entwicklung einer posttraumatischen Arthrose mit bildgebenden Verfahren, Histologie und anderen Methoden untersucht. Wir verwenden dieses Modell, um Therapeutika und Geräte zu testen, die darauf abzielen, posttraumatische Arthrose zu lindern. Das Modell könnte uns auch helfen, den Verlauf dieser Krankheit besser zu verstehen.

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