Показанная здесь модель диафизарного перелома бедренной кости представляет собой простую и недорогую мышиную модель, подходящую для фундаментальных и доклинических исследований заживления переломов длинных костей. Методика открытой хирургии не требует сложных хирургических инструментов и фиксирующих приспособлений. Это позволяет визуально осматривать образующийся перелом.
Эта модель может быть использована для локальной трансплантации и тестирования in vivo терапевтических компонентов, включая стволовые клетки, лекарственные препараты и биоматериалы, которые не могут быть доставлены чрескожным или системным введением. Протокол операции требует определенных знаний основных хирургических техник и анатомии мыши для выполнения критических этапов. Наглядная демонстрация в этой работе может помочь даже тем, кто не имеет опыта работы с животными.
Процедуру продемонстрируют Леонардо Мюллер и Бьянка Фраде, магистранты Лаборатории стволовых клеток и восстановления костей. После переноса животного, находящегося под наркозом, на операционный стол продезинфицируйте разрезаемую область, протерев кожу губкой с 10%-ным повидон-йодом. Затем высушите протертый участок стерильными марлевыми салфетками, промойте 70%-ным этиловым спиртом и снова высушите стерильной марлевой салфеткой.
Затем поместите мышь в правое боковое положение пролежней и задрапируйте мышь так, чтобы была видна только область разреза. Перед операцией закапайте глазные капли в глаза мыши, чтобы избежать сухости, и постоянно проверяйте дыхание мыши во время хирургической процедуры. Лезвием скальпеля No 11 сделайте один сантиметровый кожный боковой парапателлярный разрез, начиная с уровня бугристости большеберцовой кости и заканчивая уровнем надколенника, а затем на равном расстоянии по направлению к дистальному отделу бедренной кости.
Ножницами с тупым концом рассеките подкожную фасцию вокруг линии разреза, чтобы обнажить широчайшую фасцию, латеральный вастус и двуглавую мышцу бедра. Лезвием скальпеля No 11 сделайте еще один разрез в широчайшей фасции, аналогичный тому, который делается в коже, начиная с уровня бугристости большеберцовой кости и проходя вдоль апоневроза двуглавой мышцы бедра до уровня дистального отдела бедренной кости, чтобы открыть суставную капсулу и получить доступ к коленному суставу. Выполните медиальный вывих надколенника, подложив под него кончик прямого зубчатого пинцета с прецизионным кончиком и отодвинув его в сторону вместе со связками надколенника и четырехглавой мышцы бедра, обнажив таким образом мыщелки бедренной кости.
Придерживая бедренную кость пинцетом с зазубренным наконечником, согните колено под углом 90 градусов и вручную перфорируйте интрамедуллярный канал бедренной кости через межмыщелковую ямку иглой для подкожных инъекций 26-го калибра. Удерживая колено согнутым под углом 90 градусов, введите отрезок длиной 1,0 сантиметра, 0,016-дюймовую стержневую проволоку из нержавеющей стали через отверстие в медуллярный канал бедренной кости по направлению к большому вертелу. Отрегулируйте предотвратительный дистальный конец проволоки пинцетом с прямым зазубренным концом, чтобы плотно зафиксировать ее в латеральном мыщелке.
Затем отделите латеральную вастику и двуглавую мышцу бедра путем рассечения тупым концом пинцетом с зазубренным концом, чтобы получить доступ к дистальному диафизу бедренной кости. Введите рассекающие ножницы вокруг диафиза бедренной кости под углом примерно 90 градусов и аккуратно выполните полную кортикальную остеотомию. Переместите мышцы и коленную чашечку, надавливая кончиком пинцета с прямым зазубренным кончиком на область мыщелка.
Закройте мышечную фасцию рассасывающимся шовным материалом 6-0, а затем кожу нейлоновым швом 6-0, оба простым прерывистым способом. Рентгенограммы приемлемых картин переломов показывают поперечные диафизарные переломы, при которых линии переломов находятся под углом 90 градусов к оси кости, короткие косые переломы, при которых линия перелома составляет менее 30 градусов относительно оси кости, вправимые фрагментарные переломы, при которых видны несколько небольших фрагментов кости, Но анатомическое расположение кости остается. Здесь показаны репрезентативные рентгенограммы неправильно размещенных спиц, когда спица не находится внутри медуллярного канала проксимального фрагмента бедренной кости, что приводит к неправильной фиксации сломанной кости, а также в случае, когда проволока не прошла через какой-либо фрагмент кости и сломанная кость полностью не выровнена.
Видимая мозоль в месте перелома на 14-й и 21-й день после операции свидетельствует о регенеративном процессе модели. Гистологический анализ показывает оценку костной мозоли в месте перелома. Костная мозоль, первоначально на седьмой день, представляет собой обширные участки хряща высокой линии вокруг линии перелома.
На 14-й день вокруг хрящевой области наблюдаются фронты окостенения, образующие трабекулярную кость и полости, заполненные восстановленным костным мозгом. Наконец, на 21-й день участки хряща почти полностью заменяются трабекулярной костью, что указывает на успешное сращивание костей. Успех модели зависит от правильной вставки проволоки.
Поэтому очень важно держать колено согнутым под углом 90 градусов во время этого шага. Кроме того, микрокомпьютерная демография может быть использована для оценки эволюции клеток и характеристик формируемой кости в трехмерной и количественной шкале.
