介紹:前交叉韌帶(ACL)是最常見(jiàn)的韌帶損傷。在過(guò)去的幾十年中,由于膝關(guān)節鏡和肌腱移植手術(shù)的領(lǐng)域取得了相當大的改進(jìn),前交叉韌帶斷裂的管理也基本上是從非手術(shù)治療到使用肌腱移植重建前交叉韌帶。前交叉韌帶置換的成功率取決于骨隧道愈合及軟組織移植骨;為了實(shí)現膝關(guān)節的穩定性,讓患者進(jìn)行體育活動(dòng)這一方面是所必需的。雖然手術(shù)技術(shù)和治療不斷進(jìn)步,重要的挑戰仍然是關(guān)于A(yíng)CL更換移植后的愈合過(guò)程。加快促進(jìn)肌腱合并潛在的手段是結合使用生長(cháng)因子或干細胞療法。
方法:新西蘭兔:選用61只雄性新西蘭兔,動(dòng)物3個(gè)月大,體重2-2.5公斤。微生物學(xué)檢查證實(shí)這些兔無(wú)特定病原體(SPF)和無(wú)病毒抗體。兔實(shí)驗前至少有48h的適應期。手術(shù)和術(shù)后維護符合實(shí)驗動(dòng)物倫理委員會(huì )指令。實(shí)驗過(guò)程中,一個(gè)封閉的系統維持保護動(dòng)物微生物狀況。動(dòng)物放置在單獨、不分層、不銹鋼籠具使兔進(jìn)行視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和嗅覺(jué)適應,減少應激。動(dòng)物籠子每周清洗三次,按照最佳的籠具清潔建議。所有家兔均暴露于12:12明/暗周期。動(dòng)物設施室溫維持在17°C至21°C,相對濕度在55%至50%之間。所有動(dòng)物自由采食自動(dòng)飲食。
外科手術(shù)的人員和材料:本操作包括三類(lèi)人 (研究員、動(dòng)物外科醫生、技術(shù)人員)。在誘導室團隊成員手術(shù)前準備動(dòng)物、使用麻醉劑和在手術(shù)過(guò)程中把無(wú)菌手術(shù)器械交給團隊的其他成員。在無(wú)菌區內兩個(gè)團隊成員準備了所需的所有材料,并開(kāi)展手術(shù)。過(guò)程:一個(gè)成員準備的同種異體肌腱,而另一個(gè)準備手術(shù)部位。
麻醉與術(shù)前準備:兔在全身麻醉情況下進(jìn)行前交叉韌帶重建術(shù),按次序給藥,分別為抗焦慮、肌松藥和鎮靜藥。這種方法減輕了動(dòng)物靜脈麻醉給藥的應激。新西蘭兔麻醉通過(guò)肌肉注射(IM)注射抗焦慮藥(地西泮(0.5毫克/公斤)),肌松藥(鹽酸美托咪啶(290μg/kg)和鎮靜藥,氯胺酮500(50 mg/kg))確保適度的深度鎮靜平衡。維持自然通風(fēng),避免氣管插管的發(fā)病率(包括外傷性插管、外傷性拔管、氣胸或肺炎)平均手術(shù)時(shí)間為40分鐘。在一個(gè)平靜,安靜,和非緊張的環(huán)境下進(jìn)行動(dòng)物誘導麻醉。在手術(shù)部位對側肌肉注射麻醉,應用抗生素預防感染,手術(shù)部位使用無(wú)菌單來(lái)保證無(wú)菌,暴露動(dòng)物的胸部使動(dòng)物呼吸速率直接可視。每只兔的右膝蓋去除被毛后,用無(wú)酒精碘伏擦拭消毒。
手術(shù)技術(shù):在無(wú)菌條件下進(jìn)行前交叉韌帶重建。每只兔子都位于仰臥位,蓋上無(wú)菌單,僅暴露右膝。為了無(wú)菌,腳被包裹。在膝關(guān)節正中處做一切口,獲取右趾伸肌長(cháng)肌腱(EDL)。取出后,EDL移植物被浸泡在PBS中,室溫保持在約15分鐘。在兔腿內側髕骨關(guān)節旁操作,而膝蓋骨向外脫位。這條腿極度屈曲暴露ACL,前交叉韌帶(ACL)切除后,脛骨和股骨骨隧道的建立是為了在該部位移植ACL。建立骨隧道,在前交叉韌帶的插入點(diǎn)穿孔(2毫米直徑)。特別注意的股骨骨隧道。當一個(gè)手術(shù)組的成員在鉆骨隧道,另一名成員正在準備同種異體移植。同種異體移植物張力下縫合,使用非吸收性3.0聚丙烯縫到膝關(guān)節伸直后的骨膜上。
術(shù)后動(dòng)物護理和標本采集:鎮痛是使用美洛昔康(0.02毫克/公斤)持續24小時(shí)。手術(shù)后的膝蓋用彈性繃帶進(jìn)行為期5天的固定。術(shù)后2天,所有兔均被允許自由活動(dòng)并恢復正?;顒?dòng)。這些動(dòng)物每天進(jìn)行一般檢查,檢測任何疼痛的臨床癥狀和其他并發(fā)癥,如神經(jīng)性厭食癥,不正常的哭泣,活動(dòng)減少,和腿部包扎問(wèn)題。
對于標本采集,在3和6周時(shí)如先前描述,全身誘導麻醉每一只兔子。在充分麻醉后處死動(dòng)物,用約5毫升混合物(含1克戊巴比妥鈉,52毫克和0.05毫克的苯甲醇、胭脂紅)心內注射。通過(guò)呼吸停止、心音缺失和反射消失來(lái)確認動(dòng)物死亡。
成像: 64層骨關(guān)節CT被用來(lái)作兔膝關(guān)節移植圖像。分辨率為0.3×0.6 mm2。在兩個(gè)手術(shù)的膝關(guān)節腔注射碘同對側非手術(shù)的膝蓋對照,相對于天然ACL,確認手術(shù)進(jìn)行適當的初始放置,兔安樂(lè )死后2小時(shí)內進(jìn)行成像。
結果:外科手術(shù):沒(méi)有因為使用麻醉劑,出現動(dòng)物死亡情況。此外,麻醉后兔沒(méi)有出現呼吸和心跳異常的情況。在"方法"部分中描述的所有藥物劑量是適合動(dòng)物的大小,重量和類(lèi)型;各自的用藥效果持續約40分鐘。手術(shù)過(guò)程中沒(méi)有早醒的動(dòng)物。整個(gè)外科手術(shù)持續了約40分鐘,這一時(shí)間段提供了充足的時(shí)間用于誘導麻醉,手術(shù),包扎傷口,隨后轉移到他們的各自籠中。
術(shù)后護理: 所有的兔子的耐受性良好,并沒(méi)有表現出術(shù)后感染的跡象。動(dòng)物術(shù)后2天內恢復到正?;顒?dòng)。研究過(guò)程中沒(méi)有疼痛的跡象,傷口感染或異常行為。在去毛的腿上,切口部位的評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長(cháng)期的固定。術(shù)后約5天內動(dòng)物體重下降,體重曲線(xiàn)進(jìn)行歸一化處理,并在3個(gè)星期,所有的兔子超過(guò)各自術(shù)前體重。在6周時(shí),平均體重增加平均為550克,體重增加約為19%。在手術(shù)后4周內,兔子有明顯的跛行,但恢復良好,并有一個(gè)勻稱(chēng)的跳躍。
成像:關(guān)節的CT影像分析提供了關(guān)于在膝關(guān)節移植手術(shù)插入的證據。相對于脛骨和股骨軸植入定位相似,在矢狀斷面的ACL如圖。
大體解剖:術(shù)后3周和6周,膝關(guān)節切開(kāi)術(shù)評估植入物的質(zhì)量與整合。
討論:本文密切模仿人類(lèi)進(jìn)行前交叉韌帶修復手術(shù)。新西蘭白兔成為研究ACL手術(shù)提供優(yōu)良高性?xún)r(jià)比動(dòng)物模型。在本研究中成功地操作所描述的手術(shù)和麻醉程序,不需要插管和通風(fēng)。在技術(shù)具有挑戰性的過(guò)程中兔子仍然充分鎮靜;
結論:新西蘭白兔為研究ACL手術(shù)提供了一個(gè)極好的模型。