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

이 연구는 미 육군 의학 연구 획득 활동(U.S. ARMY MEDICAL RESEARCH ACQUISITION ACTIVITY)의 DoD Peer Reviewed Medical Research Program - Investigator-Initiated Research Award W81XWH-20-1-0304, NIH NIAMS R01AR076477, NIH(AR065971)의 종합 근골격계 T32 교육 프로그램(Comprehensive Musculoskeletal T32 Training Program) 및 NIH NIAMS Grant R01 AR069657의 지원을 받았습니다. 저자들은 이 프로젝트에 기계 가공 및 제작에 대한 전문 지식을 제공한 Kevin Carr와 조직학을 지원해 준 Drew Brown과 Indiana Center for Musculoskeletal Health Bone Histology Core에 감사의 뜻을 전합니다.

다음 절차는 인디애나 대학교 의과대학 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)의 승인을 받아 수행되었습니다. 모든 생존 수술은 NIH 지침에 명시된 대로 무균 상태에서 수행되었습니다. 통증 및 감염 위험은 성공적인 결과를 최적화하기 위해 적절한 진통제와 항생제로 관리되었습니다. 본 연구에는 3.0-4.0kg의 골격적으로 성숙한 수컷 뉴질랜드 흰 토끼가 사용되었습니다.
1. ...

이 수술 절차는 PTOA 모델에서 토끼 내측 대퇴골 과두의 체중 지지 표면에 일관된 연골 손상을 생성하는 것을 목표로 합니다. 이 시술의 장점은 무릎에 대한 후방 접근을 통해 전체 후측 대퇴골 과두를 직접 시각화할 수 있으며 약 37분 내에 수행할 수 있다는 것입니다(표 2). 또한, 이것은 개방성 손상 모델이며, 활막 및 관절낭(17,44)에 대한 잠...

외상 후 골관절염(PTOA)은 전 세계적으로 장애의 주요 원인이며 증상이 있는 골관절염(OA)의 12%-16%를 차지합니다1. 현재 말기 골관절염 관리의 표준은 무릎 및 고관절 전치환술(total knee and hip arthroplasty)2 또는 말기 경골 또는 거골하 관절염의 경우와 같이 관절 고정술이다. 인공관절 치환술은 대체로 성공적이기는 하지만, 비용이 많이 들고 병적인 합병증을 유발할 수 있다3. 또한, 인공관절 치환술은 50세 미만의 환자에서 교정이 필요 없는 임플란트 생존율이 77%-83%로 낮기 때문에 덜 바람직합니다4,5. 현재 PTOA의 진행을 예방하거나 완화하기 위해 FDA가 승인한 치료법은 없습니다.
PTOA는 활막 조직, 연골하 뼈 및 관절 연골을 포함한 전체 관절에 영향을 미칩니다. 관절 연골 퇴행, 활막 염증, 연골하 뼈 리모델링 및 골극 형성이 특징입니다 6,7. PTOA의 표현형은 연골, 활막 및 연골하 뼈 사이의 복잡한 상호 작용 과정을 통해 발달합니다. 현재 알려진 바에 따르면 연골 손상은 제2형 콜라겐(COL2) 및 아그레칸(ACAN)과 같은 세포외 기질(ECM) 성분의 방출로 이어집니다. 이러한 ECM 구성 요소 단편은 염증을 유발하며 IL-6, IL-1β 및 활성 산소 종의 생산을 증가시킵니다. 이러한 매개체는 연골세포에 작용하여 MMP-13과 같은 기질 금속단백분해효소(MMP)의 상향조절을 유발하여 관절 연골을 저하시키는 동시에 기질 합성을 감소시켜 관절 연골의 전반적인 이화 환경을 유발한다8. 또한 원발성 골관절염 및 PTOA 9,10에서 연골 세포 사멸이 증가했다는 증거가 있습니다. 미토콘드리아 기능 장애는 연골 11,12,13,14의 생 리학적 부하 후에 발생하며, 이는 연골 세포 사멸을 증가시킬 수 있다12,15. 향상된 연골세포 사멸은 프로테오글리칸 고갈 및 연골 이화작용 증가와 관련이 있으며, 연골 및 연골하골 리모델링의 변화에 선행하는 것으로 나타났다16,17,18.
대부분의 인간 질병과 마찬가지로 질병의 병태생리학을 더 깊이 이해하고 새로운 치료법을 테스트하기 위해서는 PTOA의 신뢰할 수 있는 중개 모델이 필요합니다. 돼지 및 송곳니와 같은 대형 동물은 PTOA17,19의 관절 내 골절 및 충격 모델에 사용되었지만 비용이 많이 듭니다. 생쥐, 쥐 및 토끼와 같은 더 작은 동물 모델은 비용이 저렴하며 일반적으로 전방 십자인대(ACL)의 외과적 절개 및/또는 내측 반월상 연골의 파괴를 포함하는 관절 불안정화를 통해 생성된 PTOA를 연구하는 데 사용됩니다 20,21,22,23,24,25. 관절 외상은 인대 손상을 포함한 다양한 결과를 초래할 수 있지만26 거의 모든 경우에 연골의 기계적 과부하가 발생한다.
인대 불안정성(전방십자인대 절개에서와 같이)과 급성 연골손상 후 PTOA의 발병 이면에 있는 병리학이 뚜렷한 메커니즘에 기인한다는 새로운 증거가 있다27. 따라서 연골에 대한 직접적인 손상 모델을 개발하는 것이 중요합니다. 현재 쥐와 생쥐에서 골연골 또는 연골 손상을 일으키는 충격 모델의 수는 제한되어 있다28,29. 그러나 쥐 연골은 고립된 연골 결손을 생성하는 데 적합하지 않습니다. 쥐 관절 연골은 3-5 세포층의 두께에 불과하고 조직화된 표재성, 요골 및 전이 연골 영역과 인간과 더 큰 동물에서 발견되는 두꺼운 석회화 연골층이 없기 때문입니다. 쥐 모델은 또한 부분적인 연골 결손의 자발적 해소를 나타낸다30,31. 따라서 토끼의 연골 두께와 조직이 인간과 유사하고 PTOA를 초래하는 일관된 연골 충격을 전달할 수 있는 가장 작은 동물 모델이기 때문에 이 충격 모델을 선택했습니다. 토끼의 대퇴 과두 충격에 대한 이전의 개방 수술 모델은 진자(32), 휴대용 스프링-장착된 연골 매복 장치(33) 및 토끼 특이적 충격기 생성(34)을 가능하게 하는 드롭 타워를 사용했다. 그러나 이러한 연구는 생체 내 데이터가 부족했습니다. 다른 연구들은 진자 기반35, 공압36 및 스프링 장착37 충격 장치(10)를 사용한 생체 내 데이터를 보고했으며, 이러한 연구는 방법 간에 피크 응력 및 하중 속도의 높은 변동성을 보여줍니다. 그러나 이 분야에서는 생체 내 급성 연골 외상을 안정적으로 모델링할 수 있는 일관된 접근 방식이 부족합니다.
현재 프로토콜은 토끼 무릎의 후방 내측 과두에 일관된 충격을 전달하기 위해 드롭 타워 기반 시스템을 사용합니다. 무릎에 대한 후방 접근은 후방 내측 대퇴골 과두를 노출시키기 위해 사용됩니다. 그런 다음 Steinman 핀을 관절면과 일직선으로 내측에서 외측으로 대퇴골 과두를 가로질러 배치하고 플랫폼에 고정합니다. 일단 고정되면 하중이 후방 내측 대퇴 과두에 전달됩니다. 이 방법을 사용하면 토끼 대퇴골 원위부의 체중 지지 표면에 일관된 연골 손상이 전달될 수 있습니다.

<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

외상 후 골관절염(PTOA)은 미국 내 모든 골관절염 사례의 12%를 차지합니다. PTOA는 관절 연골에 작용하는 고충격 하중과 같은 단일 외상성 사건 또는 전방 십자인대 파열과 같은 관절 불안정에 의해 시작될 수 있습니다. 현재 PTOA를 예방할 수 있는 효과적인 치료법은 없습니다. 연골 손상이 진행되는 메커니즘을 더 잘 이해하고 PTOA의 진행을 완화하거나 예방하기 위한 새로운 치료 전략을 조사하기 위해서는 신뢰할 수 있는 PTOA 동물 모델을 개발하는 것이 필요합니다. 이 프로토콜은 연골 손상을 유도하기 위한 개방형 낙하탑 기반 토끼 대퇴골 과두 충격 모델을 설명합니다. 이 모델은 579.1 ± 71.1N의 피크 하중과 81.9 ± 10.1MPa의 피크 응력과 2.4 ± 0.5ms의 피크 하중을 제공했습니다. 매복 내측 대퇴 과두(MFC)의 관절 연골은 비매복 무릎의 반대측 MFC(0.56 ± 0.42) 및 기타 연골 표면(p < 0.0001)에 비해 세포사멸 세포의 비율이 더 높았고(p=0.0058) 3.38 ± 1.43으로 더 높았습니다. OARSI 점수의 차이는 영향을 받지 않은 관절 표면 사이에서 감지되지 않았습니다(p > 0.05).

이 시술의 성공 여부는 충격 직후 외과의가 과두를 시각화하고(그림 4A) 방사선 촬영을 통해 골절이 발생하지 않도록 모니터링했습니다(그림 4B). 과두의 수술 중 골절로 이어지는 충격 실패의 위험이 있습니다. 이는 일반적으로 Steinman 핀이 잘못 배치되었기 때문입니다(그림 5). 이 모델을 사용하면 수술 중 골절에 의한 이차성 골?...

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

토끼의 개방성 내측 대퇴골 과두 충격 모델은 외상 후 골관절염(PTOA)과 PTOA 진행을 완화하기 위한 새로운 치료 전략을 연구하는 데 신뢰할 수 있습니다. 이 프로토콜은 임팩터 헤드가 있는 캐리지 기반 드롭 타워를 사용하여 토끼의 후방 내측 대퇴골 과두의 고립된 연골 결손을 생성합니다.

토끼에서 외상 후 골관절염을 생성하기 위한 재현 가능한 연골 충격 모델

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

이 방법은 토끼 무릎의 체중 부하 표면에 급성 연골 손상을 일으켜 외상 후 골관절염을 확실하게 유발합니다. 이 모델은 임상 실습과 관련된 관절 외상을 반영합니다. 이를 통해 외상 후 관절염을 완화하기 위한 새로운 치료법을 평가할 수 있습니다.주요 기술적 장애물은 Steinmann 핀을 대퇴골축에 배치하는 것입니다. 잘못 배치하면 대퇴골 골절이 발생합니다. 토끼 사체에서 이 모델을 먼저 연습하는 것이 좋습니다.시작하려면 스테인리스 스틸 앞다리 블록을 임팩트 플랫폼 끝 아래에 놓고 플랫폼을 가열 패드로 덮습니다. 마취된 토끼를 가열 패드의 엎드린 자세에 놓습니다. 반대쪽 엉덩이 아래에 패딩 처리된 범프를 놓습니다.실크 테이프를 사용하여 꼬리를 수술 사지의 위쪽과 반대쪽으로 부드럽게 집어넣습니다. 클로르헥시딘과 70% 알코올에 적신 멸균 거즈로 수술 부위를 무릎 뒤쪽에서 시작하여 바깥쪽으로 원을 그리며 청소합니다. 멸균 장갑을 수술 발에 발목까지 놓고 멸균 점착성 랩으로 감쌉니다.3개의 드레이프를 사용하여 수술 부위를 드레이프하여 하나는 수술 사지 바로 아래에 놓고 다른 두 개는 신체의 나머지 부분을 덮습니다. 수건 클램프로 커튼을 고정하십시오. 슬개골의 위치를 앞쪽으로 촉진하여 무릎 관절의 위치를 추정합니다.15 칼날을 사용하여 슬개골의 상극 높이에서 뻗은 무릎의 뒤쪽을 따라 3-4cm를 절개합니다. 밑에 있는 표재성 근막을 통해 뭉툭하고 날카로운 절개를 수행합니다. 내측으로 피부와 내측 비복근 사이의 간격을 발달시킨 후 이 간격에 자체 유지 Weitlaner 견인기를 놓습니다.그런 다음 복재를 측면으로 절개하고 혈관을 내측으로, 위전체 복합체를 측면으로 수축시킵니다. 후대퇴골 과두(posteromedial femoral condyle)에서 작은 이동성 파벨라(mobile fabella)가 확인될 때까지 원위부로 계속 해부합니다. 관절 절개술을 시행하여 상외측 골당을 해체하여 밑에 있는 내측 대퇴골 과두를 노출시킵니다.연조직을 수축시킵니다. 과두가 노출된 상태로 유지하면서 0.062인치 Steinmann 핀을 내측 대퇴 과두의 상부 측면에 놓고 과두의 후방 측면에서 약 5mm 떨어진 내측 대퇴 과두의 전방 후방 방향 중앙에 놓습니다. 그런 다음 배터리로 구동되는 Steinmann 핀 드라이버를 사용하여 관절 표면과 평행한 뼈와 외측 피부를 통해 핀을 측면으로 구동합니다.견인기를 제거하고 3-0 Polysorb 봉합사로 피부 절개 부위를 연속적으로 봉합합니다. 멸균 거즈로 절개 부위를 덮습니다. 수술 팔다리 아래의 드레이프를 제거합니다.Steinmann 핀 클램프의 아래쪽 측면 높이를 조정하여 핀 높이와 일치하도록 합니다. 클램프의 상단을 부착하고 나사를 조여 무릎 양쪽에 Steinmann 핀을 고정합니다. 봉합사를 제거하고 절개 부위를 다시 엽니다.자체 유지 Weitlaner 및 크리켓 견인기를 사용하여 내측 대퇴골 과두를 노출시킵니다. 멸균 3mm 임팩터 헤드를 드롭 타워 캐리지에 부착합니다. 낙하 타워를 작동 말단 위로 가져오고 충격을 가하는 플랫폼 아래에 베이스를 놓습니다.임팩터를 대퇴골 후과두의 중앙으로 부드럽게 내립니다. 토끼나 탑을 움직여 임팩터 헤드가 내측 대퇴골 과두의 중앙에 오도록 합니다. 적절한 궤적이 확보되면 clamp 토글 cl을 사용하여 플랫폼에 타워를 고정합니다.amps.다음으로, 임팩터를 내측 대퇴부 과두에서 7cm 위에 드롭 타워에 설정합니다. 실험실 보기 데이터 수집 소프트웨어에서 스핀들 스톱을 풀기 직전에 시작 버튼을 클릭하여 캐리지를 해제하고 중력에 의해 떨어지도록 합니다. 연골 표면의 시각화를 수행하여 적절한 연골 손상이 발생했는지 확인합니다.MATLAB 코드를 사용하여 데이터를 분석하려면 센서의 데이터 파일을 MATLAB과 동일한 폴더로 이동한 다음 코드를 실행하십시오. 하중 시간 곡선을 검사하고 매끄러운지 확인하여 파손이 발생하지 않았음을 나타냅니다. 수술 말단 위에서 드롭 타워를 제거하고 사용한 모든 수술 도구를 따로 보관합니다.새 멸균 장갑을 착용한 후 멸균 드레이프를 하지에 다시 도포합니다. 그런 다음 내측 대퇴부 과두를 다시 노출시킵니다. 수술 부위를 50-60 밀리리터의 멸균 식염수로 철저히 헹굽니다.5-0 Polysorb 봉합사를 사용하여 후방 캡슐을 닫은 다음 4-0 Monosorb 봉합사로 피부를 봉합합니다. Steinmann 핀을 고정하는 높이 조절 나사 메커니즘을 제거합니다. 전원이 공급되는 와이어 드라이버를 사용하여 대퇴골에서 Steinmann 핀을 제거합니다.비접착 드레싱으로 상처를 드레싱한 다음 접착 테이프를 붙입니다. 수술 사지의 X-ray를 수행하여 골절이 발생하지 않았는지, 핀이 적절하게 배치되었는지 확인합니다. 수술 성공 여부는 과두의 시각화와 방사선 촬영을 통해 모니터링하여 골절이 없음을 확인했습니다.Steinmann 핀을 잘못 배치한 결과 충격으로 골연골 골절이 발생했습니다. 이 모델에서 평균 피크 충격 응력은 82메가파스칼이었고 평균 로딩 속도는 밀리초당 37메가파스칼이었습니다. 연골 손상은 손상되지 않은 반대측 대퇴 과두에서 관찰되지 않았으며 주로 충돌 부위에 국한되었습니다.영향을 받은 16주 내측 대퇴골 과두(MFC)는 대조군 MFC에 비해 OARSI 점수가 더 높았습니다. 또한 매복 무릎 MFC는 MTP, LTP 및 LFC에 비해 더 높은 OARSI 점수를 보였습니다. 대조적으로, 반대측 비매복 무릎의 MFC, LTP, MTP 및 LFC 구획 간에 OARSI 점수의 차이는 관찰되지 않았습니다.충격을 받은 LFC, MTP 및 LTP 접합 표면과 충격을 받지 않은 관절 표면 사이에는 유의미한 차이가 없었습니다. 영향을 받은 MFC의 관절 연골은 터널 양성 수준이 더 높았으며, 이는 영향을 받지 않은 MFC에 비해 연골세포 세포사멸이 증가했음을 나타냅니다. 시술이 끝나면 토끼의 통증 행동을 추적할 수 있습니다.연구 후 외상 후 골관절염의 발병은 영상 기술, 조직학 및 기타 방법을 사용하여 평가됩니다. 우리는 이 모델을 사용하여 외상 후 골관절염을 완화하는 것을 목표로 하는 치료법과 장치를 테스트하고 있습니다. 이 모델은 또한 이 질병의 진행을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse

마우스에서 관절염 통증의 Monoiodoacetate 모델

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 ...

연구

의학

The Lower Body Positive Pressure Treadmill for Knee Osteoarthritis Rehabilitation

무릎 관절염 재활을위한 하체 양압 러닝 머신

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

내측 반월판 및 연골 스크래치 쥐의 불안정화 가속화된 골관절염의 모델

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

무릎 골관절염 쥐의 염증과 연골 손실을 줄이기 위한 Tuina 조작

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

무릎 골관절염의 토끼 모델에 대한 Tuina 개입

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

무릎 골관절염의 나트륨 모노요오드아세트산 주사 유도 쥐 모델에 대한 Tuina 개입

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