أوفين القطني الفقرية نموذج التنكس القرص الاستفادة من الجانبي خلف الصفاق مثقاب إصابة
Summary
انحطاط القرص الفقرية هو مساهم كبير في آلام الظهر وسبب رئيسي للإعاقة في جميع أنحاء العالم. توجد العديد من النماذج الحيوانية من انحطاط القرص الفقرية. علينا أن نظهر نموذج البيضة من انحطاط القرص الفقرية، وذلك باستخدام مثقاب، مما يحقق إصابة القرص ثابت ومستوى استنساخه من انحطاط القرص.
Abstract
انحطاط القرص الفقرية هو مساهم كبير في تطوير آلام الظهر والسبب الرئيسي للإعاقة في جميع أنحاء العالم. وقد تم تطوير العديد من النماذج الحيوانية من انحطاط القرص الفقرية. نموذج الحيوان المثالي يجب أن تحاكي عن كثب القرص الفقري البشري فيما يتعلق التشكل والخصائص الميكانيكية الحيوية وغياب الخلايا نوتوكوردال. نموذج القرص الفقري القطني الأغنام تفي بهذه المعايير. نقدم نموذج البيضة من انحطاط القرص الفقرية باستخدام إصابة مثقاب من خلال نهج خلف الصفاق الجانبي. النهج الجانبي يقلل بشكل كبير من شق والمراضة المحتملة المرتبطة النهج الأمامي التقليدي إلى العمود الفقري البيضة. استخدام طريقة الحفر بت من الإصابة يتيح القدرة على إنتاج إصابة متسقة وقابلة للتكرار، من أبعاد دقيقة، أن يبدأ درجة متناسقة من انحطاط القرص الفقرية. الطبيعة البؤرية للحلقيونواة بولبوسوس عيب يحاكي بشكل وثيق الحالة السريرية للفقر القرص الفقري التنسيق. الخراف يتعافى بسرعة بعد هذا الإجراء وعادة ما تكون النقالة وتناول الطعام في غضون ساعة. ينشأ انحطاط القرص الفقرية والخراف تخضع التشريح والتحليل اللاحق في فترات من ثمانية أسابيع. ونحن نعتقد أن نموذج إصابة بت الحفر من انحطاط القرص الفقرية يوفر مزايا أكثر من نماذج الإصابة الحلقية التقليدية.
Introduction
آلام أسفل الظهر هي السبب الرئيسي للإعاقة في جميع أنحاء العالم 1 . القطني الفقري انحطاط القرص المرتبطة الألم ديسغوجينيك يعتبر مساهما كبيرا في آلام أسفل الظهر 2 . هناك طلب متزايد على نماذج حيوانية موثوقة من مرض القرص الفقري لتوسيع فهم العملية التنكسية وللتحقيق في العلاجات المحتملة.
العديد من النماذج الحيوانية من القرص الفقري انحطاط موجودة 3 . نماذج الحيوانات المستخدمة في التحقيق من التنكسية مجموعة مرض القرص في الحجم من الفئران 4 ، إلى الثدييات أكبر مثل الكلاب 5 ، الأغنام 6 ، والرئيسيات غير البشرية 7 . الطرق المستخدمة للحث على انحطاط القرص الفقرية يمكن تصنيفها على نطاق واسع في فئات الميكانيكية (على سبيل المثال ضغط القرص الفقرية ن 8 أو إصابات جراحية 6 )، الكيميائية ( مثل انحلال النواة الكيميائية 5 )، أو أقل شيوعا، انحطاط عفوي ( مثل الفئران الرمال 9 ).
ونظرا لتعقيد انحطاط القرص الفقري البشري، لا يوجد نموذج حيواني مثالي. ومع ذلك، تم تحديد اعتبارات هامة في اختيار نموذج حيواني مناسب لمحاكاة هذا الشرط عن كثب 3 . وتشمل هذه الاعتبارات عدم وجود خلايا نوتوكوردال (الخلايا البدائية مع وظيفة الخلية السلف المحتملة 10 غائبة من نواة الكبار بولبوسوس في البشر والأغنام والماعز والكلاب الغضروفية ولكن موجودة في معظم الثدييات)، أوجه التشابه في حجم القرص الحيوان والفقرات بالنسبة للبشر، والقوى الميكانيكية الحيوية للمقارنة إلى الحالة السريرية، والاعتبارات الميكانيكية والأخلاقية 3 .
jove_content "> القرود غير البشرية تلبي العديد من المعايير المذكورة أعلاه، وقد وصفت نماذج بابون و ماكاك من انحطاط القرص الفقري العفوي 11 ، 12 ، 13. كلا النوعين يقضون قدرا كبيرا من الوقت في وضعية منتصبة أو شبه منتصبة – ميزة واضحة بالنسبة للنماذج الحيوانية الأخرى، ومع ذلك، فإن النظر الأخلاقي والعملي ( مثل النفقات والإسكان والتأخر في حدوث انحطاط عفوي) يقيد استخدامها في العديد من المؤسسات.العمود الفقري البيضة هو نموذج راسخ من انحطاط القرص الفقرية، مع مزايا بما في ذلك التشابه الخلوي، الميكانيكا الحيوية والتشريح التشريحي للعمود الفقري البشري 10 ، 14 ، 15 . على الرغم من مكانة رباعي الأضلاع من الأغنام القرص الفقري القطني البيضاوي يتعرض لضغوط مماثلة على القرص البشريs = "كريف"> 14. نموذج أوفين هو أيضا أكثر قبولا على نطاق واسع، من منظور أخلاقي، من نماذج الرئيسيات غير البشرية. وقد وصفت أساليب متنوعة لبدء عملية التنكسية، وكثير منها يتطلب الوصول المباشر إلى القرص الفقرية. بسبب إنهاء الحبل الشوكي في المنطقة المقدسة وتحجيم الرباط الطولي الخلفي في العمود الفقري القطني الأوفين، النهج الخلفية للقرص الفقرية هي تحديا من الناحية الفنية وأقل استخداما في الأغنام 16 . طرق الوصول التقليدية إلى العمود الفقري القطني الأغنام، أي عن طريق النهج الأمامية أو الأمامية، تتطلب شق كبير في البطن، محفوفة بمخاطر الفتق، والأضرار التي لحقت الأحشاء الداخلية وهياكل وعائية عصبية 16 . قد يؤدي استخدام شق جانبي صغير نسبيا بعيدا عن مناطق البطن التابعة إلى تقليل هذه المخاطر 17 .
نقدم بيضة موديل التنكسية القطني القرص الفقري المرض باستخدام إصابة مثقاب أجريت من خلال نهج جانبي الحد الأدنى الغازية، ومستوحاة من عمل تشانغ وآخرون. آل 18 . والهدف من هذا البروتوكول هو تمكين موثوقة نموذج إصابة القرص القطني التي يمكن استنساخها بسهولة، وتنتج إصابة متسقة، وآمنة وجيدة التحمل. هذا النهج هو مناسبة تماما للمحققين تسعى للحث على درجة أقل من انحطاط القرص الفقري القطني من تلك التي لوحظت مع بضع بضع الجراحية التقليدية (بيانات غير منشورة) للتحقيق إما انحطاط القرص الفقرية أو العلاجات التجدد. وسيتم وصف هذه النتائج في منشور قادم.
Protocol
Representative Results
Discussion
هذا النهج وصول الحد الأدنى الغازية الحد الأدنى هو فعال وآمن مع عدم وجود الفتق بعد الجراحة، تفكك الجرح البطن أو العدوى لوحظ في هذه السلسلة. استخدام نموذج إصابة القرص الفقري بت مثقاب مع توقف عمق يوفر وسيلة استنساخه لإحداث إصابة القرص الفقري متسقة من البعد المعروف ( أ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الدكتور كريس دالي هو المتلقي من مؤسسة للجراحة ريتشارد جيبسون البحوث المنح الدراسية. ويود المؤلفون أن يشكروا الدكتور آن جيبون، والدكتور دونغ تشانغ، وموظفي خدمات موناش الحيوانية، وجامعة موناش لمساعدتهم في جراحة الحيوان والرعاية.
Materials
| Medetomidine Hydrochloride (10 mL Injection) | Therapon/Zoetis | PFIDOM10 | Multiple suppliers: Zoetis/Ilium |
| Thiopentone | Troy | Triothiopentone | Multiple suppliers: Neon Laboratories, Jagsonphal Pharmaceuticals |
| Isoflurane (2-3 % in oxygen) | Baxter | AHN3636 | Multiple suppliers: Baxter/VetOne |
| Amoxicillin parenteral | GlaxoSmithKline | JO1CA04 | Multiple suppliers: GlaxoSmithKline/Merck |
| Bupivacaine (0.5% Injection 20 mL) | Pfizer | 005BUP001 | Multiple suppliers: Pfizer/AstraZeneca |
| PVD Iodine Solution | Jurox | 61330 | Multiple suppliers: Jurox/Orion |
| Chlorhexidine 5%w/v | Jurox | Chlorhex C 5L (SCRUB) | Multiple suppliers: Jurox/Pfizer |
| Transdermal Fental Patch (75 μg/h) | Janssen-Cilag | S8-Dur7.5 | Multiple suppliers: Sandoz |
| Buprenorphine iv | Jurox | 504410 | Multiple suppliers: LGM Pharma |
| Atipamezole (Antisedan 0.06 mg/kg – 0.08 mg/kg) | Zoetis | PFIANT10 | Multiple suppliers: Ilium |
| Oster Golden A5 2-Speed Clippers | Oster | 078005-140-003 | Oster |
| 20 ml luer lock syringe | Terumo | 6SS+20L | Multiple suppliers: Medshop Australia/Terumo |
| 21 G IV needle | Terumo | SG3-1225 | Multiple suppliers:Medshop Australia/Terumo |
| #4 scalpel handle | Austvet | AD010/04 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| #22 scalpel baldes | Austvet | ||
| Gillies tissue forceps | Austvet | AB430/15 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Metzenbaum curved dissecting scissors | Austvet | AC101/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Deaver retractor | Surgical Instruments | 23.75.03 | Multiple suppliers: Surgical Instrument/Austvet |
| Hohmann retractor | Austvet | KA173/35 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Mayo suture scissors | Austvet | AC911/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Needleholder 14 cm | EliteMedical | 18-1030 | Multiple suppliers: EliteMedical/Austvet |
| CMT 3.5 mm Brad-Point Drill | Carbatec | 516-035-51 | Multiple suppliers: Southeast Tool/Carbatec |
| Drill Bit Stop 4 mm | Drill Warehouse | 20121600 | Multiple suppliers: Amazon |
| Bosch 10.8 V Cordless Angle Drill | Get Tools Direct | GWB10.8V-LIBB | Multiple suppliers:Bunnings/Get Tools Direct |
| Autoclavable veterinary drill bag | AustVet | DRA043-AV | AustVet |
| 2-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP335H | Ethicon |
| 3-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP232H | Ethicon |
| Siemens 3 Tesla Skyra Widebore MRI | Siemens | N/A | Siemens |
| 9.4 Tesla Agilent (Varian) MRI | Agilent Technologies | N/A | Agilent Technologies |
| Atomscope HF 200 A Radiogaph | Radlink | 330003A | Multiple Suppliers: Radlink/DLC Australia |
| Veterinary Pulse Oximiter | DLC | 192500A | Multiple suppliers: DLC Australi Pty Ltd/AustVet |
References
- Hoy, D., March, L., et al. The global burden of low back pain: estimates from the Global Burden of Disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 73 (6), 968-974 (2014).
- Luoma, K., Riihimäki, H., Luukkonen, R., Raininko, R., Viikari-Juntura, E., Lammine, A. Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine. 25 (4), 487-492 (2000).
- Daly, C., Ghosh, P., Jenkin, G., Oehme, D., Goldschlager, T. A Review of Animal Models of Intervertebral Disc Degeneration: Pathophysiology, Regeneration, and Translation to the Clinic. BioMed Res Int. 2016 (3), 5952165 (2016).
- Sahlman, J., Inkinen, R., et al. Premature vertebral endplate ossification and mild disc degeneration in mice after inactivation of one allele belonging to the Col2a1 gene for Type II collagen. Spine. 26 (23), 2558-2565 (2001).
- Melrose, J., Taylor, T., Ghosh, P., Holbert, C. Intervertebral disc reconstitution after chemonucleolysis with chymopapain is dependent on dosage: An experimental study in beagle dogs. Spine. 21 (1), (1996).
- Oehme, D., Goldschlager, T., Shimon, S., Wu, J. Radiological, Morphological, Histological and Biochemical Changes of Lumbar Discs in an Animal Model of Disc Degeneration Suitable for Evaluating the potential regenerative capacity of novel biological agents. J Tiss Sci Eng. , (2015).
- Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30 (5), 268-272 (2001).
- Iatridis, J. C., Mente, P. L., Stokes, I. A. F., Aronsson, D. D., Alini, M. Compression-Induced Changes in Intervertebral Disc Properties in a Rat Tail Model. Spine. 24 (10), 996 (1999).
- Silberberg, R., Aufdermaur, M., Adler, J. H. Degeneration of the intervertebral disks and spondylosis in aging sand rats. Arch Pathol Lab Med. 103 (5), 231-235 (1979).
- Alini, M., Eisenstein, S. M., et al. Are animal models useful for studying human disc disorders/degeneration. Eur Spine J. 17 (1), 2-19 (2007).
- Lauerman, W. C., Platenberg, R. C., Cain, J. E., Deeney, V. F. Age-related disk degeneration: preliminary report of a naturally occurring baboon model. J Spinal Disord. 5 (2), 170-174 (1992).
- Platenberg, R. C., Hubbard, G. B., Ehler, W. J., Hixson, C. J. Spontaneous disc degeneration in the baboon model: magnetic resonance imaging and histopathologic correlation. J Med Primatol. 30 (5), 268-272 (2001).
- Nuckley, D. J., Kramer, P. A., Del Rosario, ., Fabro, A., Baran, N., S, R. P., Ching, Intervertebral disc degeneration in a naturally occurring primate model: radiographic and biomechanical evidence. J Orthop Res. 26 (9), 1283-1288 (2008).
- Wilke, H. J., Kettler, A., Claes, L. E. Are sheep spines a valid biomechanical model for human spines. Spine. 22 (20), 2365-2374 (1997).
- Sheng, S. -. R., Wang, X. -. Y., Xu, H. -. Z., Zhu, G. -. Q., Zhou, Y. -. F. Anatomy of large animal spines and its comparison to the human spine: a systematic review. Eur Spine J. 19 (1), 46-56 (2010).
- Oehme, D., Goldschlager, T., et al. Lateral surgical approach to lumbar intervertebral discs in an ovine model. Scientific World J. 2012 (8), 873726 (2012).
- Youssef, J. A., McAfee, P. C., et al. Minimally invasive surgery: lateral approach interbody fusion: results and review. Spine. 35 (Suppl 26), S302-S311 (2010).
- Zhang, Y., Drapeau, S., An, H. S., Markova, D., Lenart, B. A., Anderson, D. G. Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine. 36 (19), 1519-1527 (2011).
- White, K., Taylor, P. Anaesthesia in sheep. In Practice. 22 (3), 126-135 (2000).
- Kandziora, F., Pflugmacher, R., et al. Comparison between sheep and human cervical spines: an anatomic, radiographic, bone mineral density, and biomechanical study. Spine. 26 (9), 1028-1037 (2001).
- Oehme, D., Ghosh, P., et al. Mesenchymal progenitor cells combined with pentosan polysulfate mediating disc regeneration at the time of microdiscectomy: a preliminary study in an ovine model. J Neurosurg Spine. 20 (6), 657-669 (2014).
- Hunter, C. J., Matyas, J. R., Duncan, N. A. Cytomorphology of notochordal and chondrocytic cells from the nucleus pulposus: a species comparison. J Anat. 205 (5), 357-362 (2004).
- Hoogendoorn, R. J., Helder, M. N., Smit, T. H., Wuisman, P. Notochordal cells in mature caprine intervertebral discs. Eur Cells Mater. 10 (Suppl 3), (2005).
- Pohlmeyer, K. . Zur vergleichenden Anatomie von Damtier, Schaf und Ziege: Osteologie und postnatale Osteogenese. , (1985).
- Pfirrmann, C. W., Metzdorf, A., Zanetti, M., Hodler, J., Boos, N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 26 (17), 1873-1878 (2001).
