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兔前交叉韧带手术

  介绍:前交叉韧带(ACL)是最常见的韧带损伤。在过去的几十年中,由于膝关节镜和肌腱移植手术的领域取得了相当大的改进,前交叉韧带断裂的管理也基本上是从非手术治疗到使用肌腱移植重建前交叉韧带。前交叉韧带置换的成功率取决于骨隧道愈合及软组织移植骨;为了实现膝关节的稳定性,让患者进行体育活动这一方面是所必需的。虽然手术技术和治疗不断进步,重要的挑战仍然是关于ACL更换移植后的愈合过程。加快促进肌腱合并潜在的手段是结合使用生长因子或干细胞疗法。

  方法:新西兰兔:选用61只雄性新西兰兔,动物3个月大,体重2-2.5公斤。微生物学检查证实这些兔无特定病原体(SPF)和无病毒抗体。兔实验前至少有48h的适应期。手术和术后维护符合实验动物伦理委员会指令。实验过程中,一个封闭的系统维持保护动物微生物状况。动物放置在单独、不分层、不锈钢笼具使兔进行视觉、听觉和嗅觉适应,减少应激。动物笼子每周清洗三次,按照最佳的笼具清洁建议。所有家兔均暴露于12:12明/暗周期。动物设施室温维持在17°C至21°C,相对湿度在55%至50%之间。所有动物自由采食自动饮食。

  外科手术的人员和材料:本操作包括三类人 (研究员、动物外科医生、技术人员)。在诱导室团队成员手术前准备动物、使用麻醉剂和在手术过程中把无菌手术器械交给团队的其他成员。在无菌区内两个团队成员准备了所需的所有材料,并开展手术。过程:一个成员准备的同种异体肌腱,而另一个准备手术部位。

  麻醉与术前准备:兔在全身麻醉情况下进行前交叉韧带重建术,按次序给药,分别为抗焦虑、肌松药和镇静药。这种方法减轻了动物静脉麻醉给药的应激。新西兰兔麻醉通过肌肉注射(IM)注射抗焦虑药(地西泮(0.5毫克/公斤)),肌松药(盐酸美托咪啶(290μg/kg)和镇静药,氯胺酮500(50 mg/kg))确保适度的深度镇静平衡。维持自然通风,避免气管插管的发病率(包括外伤性插管、外伤性拔管、气胸或肺炎)平均手术时间为40分钟。在一个平静,安静,和非紧张的环境下进行动物诱导麻醉。在手术部位对侧肌肉注射麻醉,应用抗生素预防感染,手术部位使用无菌单来保证无菌,暴露动物的胸部使动物呼吸速率直接可视。每只兔的右膝盖去除被毛后,用无酒精碘伏擦拭消毒。

  手术技术:在无菌条件下进行前交叉韧带重建。每只兔子都位于仰卧位,盖上无菌单,仅暴露右膝。为了无菌,脚被包裹。在膝关节正中处做一切口,获取右趾伸肌长肌腱(EDL)。取出后,EDL移植物被浸泡在PBS中,室温保持在约15分钟。在兔腿内侧髌骨关节旁操作,而膝盖骨向外脱位。这条腿极度屈曲暴露ACL,前交叉韧带(ACL)切除后,胫骨和股骨骨隧道的建立是为了在该部位移植ACL。建立骨隧道,在前交叉韧带的插入点穿孔(2毫米直径)。特别注意的股骨骨隧道。当一个手术组的成员在钻骨隧道,另一名成员正在准备同种异体移植。同种异体移植物张力下缝合,使用非吸收性3.0聚丙烯缝到膝关节伸直后的骨膜上。

  术后动物护理和标本采集:镇痛是使用美洛昔康(0.02毫克/公斤)持续24小时。手术后的膝盖用弹性绷带进行为期5天的固定。术后2天,所有兔均被允许自由活动并恢复正常活动。这些动物每天进行一般检查,检测任何疼痛的临床症状和其他并发症,如神经性厌食症,不正常的哭泣,活动减少,和腿部包扎问题。

  对于标本采集,在3和6周时如先前描述,全身诱导麻醉每一只兔子。在充分麻醉后处死动物,用约5毫升混合物(含1克戊巴比妥钠,52毫克和0.05毫克的苯甲醇、胭脂红)心内注射。通过呼吸停止、心音缺失和反射消失来确认动物死亡。

  成像: 64层骨关节CT被用来作兔膝关节移植图像。分辨率为0.3×0.6 mm2。在两个手术的膝关节腔注射碘同对侧非手术的膝盖对照,相对于天然ACL,确认手术进行适当的初始放置,兔安乐死后2小时内进行成像。

  结果:外科手术:没有因为使用麻醉剂,出现动物死亡情况。此外,麻醉后兔没有出现呼吸和心跳异常的情况。在"方法"部分中描述的所有药物剂量是适合动物的大小,重量和类型;各自的用药效果持续约40分钟。手术过程中没有早醒的动物。整个外科手术持续了约40分钟,这一时间段提供了充足的时间用于诱导麻醉,手术,包扎伤口,随后转移到他们的各自笼中。

  术后护理: 所有的兔子的耐受性良好,并没有表现出术后感染的迹象。动物术后2天内恢复到正常活动。研究过程中没有疼痛的迹象,伤口感染或异常行为。在去毛的腿上,切口部位的评估和定位是很容易做的。所有的兔子都不需要第二次敷料或长期的固定。术后约5天内动物体重下降,体重曲线进行归一化处理,并在3个星期,所有的兔子超过各自术前体重。在6周时,平均体重增加平均为550克,体重增加约为19%。在手术后4周内,兔子有明显的跛行,但恢复良好,并有一个匀称的跳跃。

  成像:关节的CT影像分析提供了关于在膝关节移植手术插入的证据。相对于胫骨和股骨轴植入定位相似,在矢状断面的ACL如图。

  大体解剖:术后3周和6周,膝关节切开术评估植入物的质量与整合。

  讨论:本文密切模仿人类进行前交叉韧带修复手术。新西兰白兔成为研究ACL手术提供优良高性价比动物模型。在本研究中成功地操作所描述的手术和麻醉程序,不需要插管和通风。在技术具有挑战性的过程中兔子仍然充分镇静;

  结论:新西兰白兔为研究ACL手术提供了一个极好的模型。

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