מחקר זה נתמך על ידי מענק (CNUH-BRI-2012-02-005) ממומן על ידי המכון למחקר ביורפואי של בית החולים הלאומי Chonbuk (CNUH-BRI), הרפובליקה של קוריאה.

ועדת טיפול בבעלי חיים מוסדיים ושימוש ועדת Chonbuk האוניברסיטה הלאומית אישרה מחקר זה. הטיפול, השימוש והטיפול בבעלי חיים עקבו אחר כל ההנחיות והמדיניות. תחזק את חדר הניתוחים ב 24 ° C. 1. הרדמה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאקלמות חזירים מיניאטורי, בגיל 12 חודשים, ביחידה ניסיונית לפחות שבוע אחד. בצע בדיקה קלינית למדידת קצב הנשימה, הלב ואת טמפרטורת הגוף. אין להאכיל כל חזיר מיניאטורי במשך 12 שעות לפני ההרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרקו את האטרופין (0.05 מ&quot;ג / ק&quot;ג) וקטמין (20 מ&quot;ג / ק&quot;ג) / קסילקין (2 מ&quot;ג לק&quot;ג) לאזור השרירים הצווארליים, מאחורי האוזן, לצורך פרה-דידקציה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הרגעה, בחוזקה להחיל רצועת גומי סביב הבסיס של האוזן לנקות את האוזן עם אלכוהול מקומי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מעל קטר מחט פלסטיק בתוך וריד האוזן ולהסיר את רצועת גומי. ודא כי הקטטר ממוקם כראוי. שַׁפַעַתSh קטטר עם מלוחים heparinized ולתקן עם קלטת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור אינטובציה endotracheal, למקם את חזיר מיניאטורי שכיבה שכיבה. בעזרת עוזר, להחזיק את הלסת של חזיר עם קלע מתאים לפתוח את הפה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את קצה laryngoscope לתוך חלל הלוע שלי כדי לעקור את החניך מן החיך הרך. השתמש קצה להב laryngoscope כדי להפוך את מיתרי הקול גלוי ולקדם את צינור endotracheal לתוך קנה הנשימה במהלך התפוגה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרגישו מעבר חופשי של אוויר לאינטובציה נאותה ובדקו את ההאזנה בחזה לצלילי נשימה בשני הצדדים הימניים והשמאליים של החזיר המיניאטורי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מילוי השרוול עם נפח המתאים של האוויר של צינור endotracheal עם האוויר באמצעות מזרק 10 מ&quot;ל לתקן את הצינור כדי חוטם באמצעות סרט דבק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק ריכוז 2.0% של isoflurane, הרדמה שאיפה עבור הרדמה ממושכת, דרך endotrצינור אינטובציה. בדוק את רפלקסים הקרנית ואת palpebral לאשר את הרדמה ולהשתמש משחה על העיניים כדי למנוע יובש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על מערכת הלב וכלי הדם, מערכת הנשימה, ואת טמפרטורת הגוף במהלך ההרדמה לפחות כל 5 דקות עד החזיר מיניאטורי משחזרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 30 דקות לפני ניתוח עמוד השדרה, להחיל 30 מ&quot;ג / ק&quot;ג cefazolin IV לאט, הדור הראשון של אנטיביוטיקה של קפאלוספורין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניהול 5-10 מ&quot;ל / ק&quot;ג / שעה של מלח (37 מעלות צלזיוס) מלוחים באמצעות קו הרביעי כדי לשמור על הומאוסטזיס ולספק 50 מיקרוגרם / ק&quot;ג / דקה של פנטניל לשלוט בכאב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ניתוח עמוד השדרה, לבצע extubation כאשר רפלקס בולע חזק ניכר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את החזיר מיניאטורי לחדר לפקח עד שהוא מתאושש מהרדמה. לספק מזון ומים כאשר חזיר מיניאטורי הוא בהכרה מלאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל 3 מ&quot;ג / ק&quot;ג אנטיביוטיקה אנרופלוקסין עם 4.4 מ&quot;ג / ק&quot;ג carprofen יומי עבור בקרת כאב במהלך 3 הימים הראשונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוניאת החזיר מדי יום עד הסרת התפרים. </li></ol> 2. ניתוח שדרה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החיטוי הברגים transpedicular ומערכות קיבוע האחורי עבור עיקור, בהתאם להנחיות היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את החלק האחורי של חזיר מיניאטורי, כ 10 ס&quot;מ מהמרכז שמאלה או ימינה, באמצעות מכונת גילוח בזמן החזיר נמצא במצב שכיבה. נקו את העור עם תמיסת פודידון-יוד ו -70% אלכוהול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעשות חתך קו האמצע האורך מתהליך ספיניוס השני של עמוד השדרה המותני אל הקשת הקודמת חציון הראשון באמצעות איזמל. לנתח דרך הרקמות תת עורית ו fascia אל קצה התהליכים ספיניוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרם את השרירים paraspinal subperiosteally מן laminae הבסיסית באמצעות מעלית Cobb. לנתח לאורך תהליך ספיני ולמינה מוגבל המפרקים היבט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את קורטקס שטחית של נקודת הכניסה (וזה רק נחות לתהליך ממילארי מ L3אל L5 משני הצדדים) עם בר או רונג &#39;ר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את סיכה המדריך באתר פתוח, במקביל endplate מעולה בזווית 20 ° לתהליך ספיני. הגדר את נקודת המוצא האידיאלית באמצעות C- הזרוע או ניידים postero-anterior / לרוחב צילומי רנטגן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס בדיקה pedicle עד 25 מ&quot;מ על פי הרנטגן. לאשר את מסלול תוך-תוך שלם על ידי pedicle וגוף הגוף באמצעות מכשיר צליל pedicle. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס שישה ברגים pedicle לתוך pedicle מוכן של L3 עד L5 עד הראש בורג הוא יושב היטב. הצבע את הפתח בצד של ראש השתל בכיוון הרצוי ויישר את המיקום האופקי עם מסלול מוט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס שני מוטות לשני הצדדים של ראשי בורג pedicle, בהתאמה. שים את שרוול אגוז בראש בורג pedicle באמצעות ידית אוניברסלית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדקו בחוזקה את האום באמצעות מפתח ברגים ישר והחזקו את האום באמצעות מפתח מומנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אשר את העמדות oF ברגים pedicle באמצעות ניידים postero-anterior / לרוחב צילומי רנטגן. הערה: המתן עד חזיר מיניאטורי להתעורר ולבדוק את דפוסי ההליכה ואת התפקוד המוטורי של איבר האחורי כדי לקבוע אם בורג כבר מושתל רע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזיז את אתר הניתוח עם 3 ליטר של מלח רגיל באמצעות נורה השקיה bulb עם יניקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים סיליקון סילוק באתר הניתוח להוציא את קצה הסיליקון. סגור את השרירים paraspinal תת עורי באמצעות 1.0 התפרים מטרי מטרי. סגור את העור עם 2.0 מטרי שאינו absorbable ניילון התפרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחטא את האתר תפר עם povidone- יוד וליישם רוטב באמצעות גזה קלטת סטרילי. </li></ol> 3. הליך הקציר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ב 12 שבועות לאחר הניתוח, להזריק xylazine (2 מ&quot;ג / ק&quot;ג) ו ketamine (10 מ&quot;ג / ק&quot;ג) לאזור שריר הצוואר לרוחב, מאחורי האוזן, עבור premedication. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הרגעה, לנהל 15 מ&quot;ג / ק&quot;ג KCl ישירות לתוך וריד האוזןקטטר עבור המתת חסד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע חתך קו האמצע האורך ב הנגע הקודם ניתוח צלקת. לנתח את הרקמה הרכה ואת השרירים paraspinal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את תהליך ספיני של עמוד השדרה המותני, laminas, מוטות, אגוזים, תהליכים רוחביים מ L3 ל L5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את האגוזים באמצעות מפתח מומנט נגד ומוטות. גזור את שטח הדיסק L2-3 ואת שטח הדיסק L5-S1 באמצעות מסור נדנוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את שני הצדדים של החלק האמצעי הקדמי של עמוד השדרה L3-5 עם מעלית Cobb ו מלקחיים מגדל. לאחר הקציר, אם עמוד השדרה לא ניתן לבדוק מיד, לעטוף אותו גזה ספוג עם מלוח לאחסן ב -20 מעלות צלזיוס. </li></ol>

<ol>
	<li>Greenfield, R. T., Grant, R. E., Bryant, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pedicle+screw+fixation+in+the+management+of+unstable+thoracolumbar+spine+injuries.">Pedicle screw fixation in the management of unstable thoracolumbar spine injuries.</a> Orthop Rev. 21 (6), 701-706 (1992).</li><li>Upasani, V. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pedicle+screw+surface+coatings+improve+fixation+in+nonfusion+spinal+constructs.">Pedicle screw surface coatings improve fixation in nonfusion spinal constructs.</a> Spine. 34 (4), 335-343 (2009).</li><li>Halvorson, T. L., Kelley, L. A., Thomas, K. A., Whitecloud, T. S., Cook, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+bone+mineral+density+on+pedicle+screw+fixation.">Effects of bone mineral density on pedicle screw fixation.</a> Spine. 19 (21), 2415-2420 (1994).</li><li>Weinstein, J. N., Spratt, K. F., Spengler, D., Brick, C., Reid, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+pedicle+fixation:+reliability+and+validity+of+roentgenogram-based+assessment+and+surgical+factors+on+successful+screw+placement.">Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgical factors on successful screw placement.</a> Spine. 13 (9), 1012-1018 (1988).</li><li>Fini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+assessment+of+the+bone-screw+interface+after+insertion+of+uncoated+and+hydroxyapatite-coated+pedicular+screws+in+the+osteopenic+sheep.">Biological assessment of the bone-screw interface after insertion of uncoated and hydroxyapatite-coated pedicular screws in the osteopenic sheep.</a> J Biomed Mater Res A. 66 (1), 176-183 (2003).</li><li>Kim, D. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Titanium-Coated+Pedicle+Screws:+In+Vivo+Porcine+Lumbar+Spine+Model.">Evaluation of Titanium-Coated Pedicle Screws: In Vivo Porcine Lumbar Spine Model.</a> World Neurosurg. 91, 163-171 (2016).</li><li>Upasani, V. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pedicle+screw+surface+coatings+improve+fixation+in+nonfusion+spinal+constructs.">Pedicle screw surface coatings improve fixation in nonfusion spinal constructs.</a> Spine. 34 (4), 335-343 (2009).</li><li>Smit, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+a+quadrupted+as+an+in+vivo+model+for+the+study+of+the+spine-biomechanical+considrations.">The use of a quadrupted as an in vivo model for the study of the spine-biomechanical considrations.</a> Eur Spine J. 11 (2), 137-144 (2002).</li><li>Aldini, N. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pedicular+fixation+in+the+osteoporotic+spine:+a+pilot+in+vivo+study+on+long-term+ovariectomized+sheep.">Pedicular fixation in the osteoporotic spine: a pilot in vivo study on long-term ovariectomized sheep.</a> J Orthop Res. 20 (6), 1217-1224 (2002).</li><li>Fini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+assessment+of+the+bone-screw+interface+after+insertion+of+uncoated+and+hydroxyapatite-coated+pedicular+screws+in+the+osteopenic+sheep.">Biological assessment of the bone-screw interface after insertion of uncoated and hydroxyapatite-coated pedicular screws in the osteopenic sheep.</a> J Biomed Mater Res A. 66 (1), 176-183 (2003).</li><li>Branemark, R., Ohrnell, L. O., Skalak, R., Carlsson, L., Branemark, P. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+characterization+of+osseointegration:+an+experimental+in+vivo+investigation+in+the+beagle+dog.">Biomechanical characterization of osseointegration: an experimental in vivo investigation in the beagle dog.</a> J Orthop Res. 16 (1), 61-69 (1998).</li><li>McLain, R. F., Yerby, S. A., Moseley, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+morphometry+of+L4+vertebrae:+comparison+of+large+animal+models+for+the+human+lumbar+spine.">Comparative morphometry of L4 vertebrae: comparison of large animal models for the human lumbar spine.</a> Spine. 27 (8), E200-E206 (2002).</li><li>Giavaresi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+preclinical+evaluation+of+the+influence+of+osteoporosis+on+the+anchorage+of+different+pedicle+screw+designs.">In vivo preclinical evaluation of the influence of osteoporosis on the anchorage of different pedicle screw designs.</a> Eur Spine J. 20 (8), 1289-1296 (2011).</li><li>Hasegawa, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydroxyapatite-coating+of+pedicle+screws+improves+resistance+against+pull-out+force+in+the+osteoporotic+canine+lumbar+spine+model:+a+pilot+study.">Hydroxyapatite-coating of pedicle screws improves resistance against pull-out force in the osteoporotic canine lumbar spine model: a pilot study.</a> Spine J. 5 (3), 239-243 (2005).</li><li>Smorgick, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-+versus+multilevel+fusion+for+single-level+degenerative+spondylolisthesis+and+multilevel+lumbar+stenosis:+four-year+results+of+the+spine+patient+outcomes+research+trial.">Single- versus multilevel fusion for single-level degenerative spondylolisthesis and multilevel lumbar stenosis: four-year results of the spine patient outcomes research trial.</a> Spine. 38 (10), 797-805 (2013).</li><li>Busscher, I., Ploegmakers, J. J., Verkerke, G. J., Veldhuizen, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+anatomical+dimensions+of+the+complete+human+and+porcine+spine.">Comparative anatomical dimensions of the complete human and porcine spine.</a> Eur Spine J. 19 (7), 1104-1114 (2010).</li></ol>

המחברים אין שום דבר הקשור נייר זה כדי לחשוף.

הערכה של ברגים transpedicular בעמוד השדרה חזירי דורש הרבה זמן ומאמץ. ראשית, החזיר המיניאטורי הוא בעל חיים גדול. עבור טיפול בבעלי חיים והרדמה, החוקר צריך פרוטוקול מיוחד. שנית, ניתוח צריך לשמור על סביבה דומה לזו של הניתוח האנושי. המטרה של הערכת ברגים pedicle בעמוד השדרה החזירי היא לפתח בורג יעיל שניתן להחיל על בני אדם. שלישית, הערכת יציבות לטווח ארוך של ברגים transpedicular דורש כ שלושה חודשים לאחר ניתוח עמוד השדרה. לפיכך, חוקרים בתחום קיבוע בורג pedicle צריך לתקנן את הפרוטוקול על ידי ביצוע תכנון מדויק. למרות מחקרים רבים על ברגים pedicle במודלים עמוד השדרה בוצעו 9 , 10 , 11 , לא מחקר סיפקה פרוטוקול מפורט להערכת ברגים transpedicular באמצעות in vivo חזיר המותנייםאורן. למרות המודל האידיאלי עבור עמוד השדרה האנושי אינו קיים, מודל עמוד השדרה חזירי הוא חלופה בשל אופיו של הניסוי הזה לגודל אנטומי המאפיינים מכני של עמוד השדרה. בנוסף, הוא זול יחסית. מקליין ואחרים. 12 השוו את המורפומטריה של החוליה המותנית הרביעית מחלב האדם, החור, הכבש, הכבשים והכלב והגיעו למסקנה כי דגימות חזירי דם מדגימות מספר יתרונות על פני מודלים אחרים של בעלי חיים כחלופה לשדרה האנושית. יתר על כן, עמוד השדרה מרובעת של המודל חזירי טעון בעיקר באותו אופן כמו זה של עמוד השדרה האנושי 8 . לכן, עמוד השדרה של החזירי משמש כמודל חלופי לעמוד השדרה האנושי עבור ניסויים הכוללים קיבוע עמוד השדרה וטכניקות מכשור. במחקר זה, תיארנו את השיטה המפורטת של הרדמה, ניתוח, קציר בL3-L5 עמוד השדרה המותני של חזה עבור הערכה של קיבוע בורג pedic. מחקרים רבים העריכו ברגים pedicle לאחר מספר רב של ניתוחי עמוד השדרה 7 , 13 , 14 . במקרים רבים של מחלת ניוון אנושית, ניתוחים בעמוד השדרה מבוצעים באמצעות אחד או שניים fusions עמוד השדרה. משמעות הדבר היא כי שניים או שלושה עמוד השדרה של ברגים pedicle משמשים קיבוע 15 . Micro-CT להערכת היווצרות עצם סביב ברגים pedicle יש טווח מדידה מוגבל. במקרה זה, השתמשנו שני ברגים שליטה עבור L3 pedicles, שני ברגים מצופה HA עבור L4 pedicles, ושני ברגים מצופים טיטניום עבור L5 pedicles. מכיוון שהממדים האנטומיים של עמוד השדרה המותני L3-L5 הם כמעט 16 , השוואה בין הברגים L3-L5 היא אמינה יותר בהשוואה בין ברגים ברמת מרובה. כתוצאה מכך, קיבעון שניים או שלושה ברמת קיבוע של ברגים pedicle ב קההעמוד השדרה הוא מתאים יותר לעומת קיבועים ברמת מרובה. כדי להעריך באופן מדויק ולהשוות את הברגים transpedicular, נקודה קריטית אחת יש לזכור: כל בורג צריך להיות ממוקם במיקום דומה על הגוף השדרה. עם זאת, רוב הפרוטוקולים להשתלת ברגים transpedicular במודלים של בעלי חיים קוראים לחשיפת מראש קידוח pedicles של עמוד השדרה לפני החדרת ברגים pedicle 5 , 13 , 14 . מאידך, Upasani et al . הציע פרוטוקול כירורגי הכולל קביעת המיקום והגודל של ברגים pedicle לפני הניתוח באמצעות טומוגרפיה ממוחשבת תמונות של עמוד השדרה 2 . פרוטוקול זה מציע החדרת סיכה מדריך בנקודת הכניסה של בורג pedicle בעמוד השדרה המותני. הגדרת המיקום של בורג pedicle באמצעות C- הזרוע או צילומי רנטגן ניידים הוא הציע גם בפרוטוקול זה. יתר על כן, באמצעות מכשיר צליל pedicle, המסלול תוך intraosseous מלא ניתן לאשר. פרוטוקול זה ניתן להשתמש כדי לקבוע את המיקום הנכון של ברגים pedicle, כך מיקומה של pedicle ניתן למנוע. פרוטוקול זה מבוסס על טכניקת ניתוח עמוד השדרה האנושי המשמש בבית החולים שלנו. לשיטה זו יש מגבלות מסוימות. ראשית, הניתוח בוצע עם מודל חזירי בריא. בגלל המטרה של הערכת ברגים pedicle היא להפחית את הסיבוכים בחולים עם אוסטאופורוזיס, פרוטוקול זה צריך להיות מיושם על מודלים אוסטאופורוטי עמוד השדרה חזירי כדי להדגים את האפקטיביות של ברגים pedicle. שנית, מודל עמוד השדרה חזירי דורש רכישה ודיור של, כמו גם ציוד כירורגי, חזירים. זה יכול להגדיל את העלות, ובכך להגביל את מספר בעלי חיים שניתן להשתמש בהם בכל קבוצת מחקר. שלישית, במחקר זה נכללו רק חזירים מיניאטוריים בני 12 חודשים משום שהם היו eאסי לרכוש ולטפל. בנוסף, אם כי ישנם מספר סוגים של התקנים קיבוע עמוד השדרה, רק פרוטוקול באמצעות מערכת קיבוע נוקשה שימש כאן כי זה הנפוץ ביותר בשימוש בניתוח השדרה. לסיכום, מודל חזירי של קיבוע בורג pedic מספק פלטפורמת קלינית מפתח לחקור טכניקות קיבעון יעיל לגרום סיבוכים פחות בחולים עם אוסטאופורוזיס. פרוטוקול זה מספק פרטים טכניים עבור הרדמה, ניתוח, הקציר במודל עמוד שדרה המותניים חזירי. זה יקל על הערכה של קיבוע בורג transpedicular באמצעות מודל זה.

Transpedicular screw fixation is a gold-standard treatment for degenerative lumbar spine and bursting fracture because it involves three columns of the spine and achieves stabilization1,2. However, most patients who undergo such surgery also have osteoporosis3,4. Many studies have evaluated the fixation strength and the osseointegration status of transpedicular screws, because the loosening of pedicle screws currently in use has been reported in patients with osteoporosis5,6.
The porcine spine is similar to the human spine in terms of size. It is less expensive compared to a primate model7. Furthermore, an in vivo mechanical study has demonstrated that the quadruped porcine spine is essentially loaded in the same way as that of the human spine8, which is why many researchers use porcine spines for studies on the prevention of pedicle screw loosening. However, it takes several months to study pedicle screws in the porcine spine because identifying the long-term stability of pedicle screws takes times. In order to compare different types of screws in the vertebral body, it is necessary to insert the screws in similar positions. Therefore, researchers should be well-acquainted with proper anesthesia techniques, standardized surgical protocols, and harvest procedures before performing any experiments. Here, we describe a detailed method for anesthesia, surgery, and harvest for the evaluation of pedicle screw fixation using a porcine spine model, including ex vivo imaging, histology, and strength testing.

<table><tbody><tr><td>Miniature pig</td><td>OrientBio</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Atropine</td><td>Jeil pharmaceutical</td><td>A04900241</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Over-the needle plastic catheter</td><td>BD</td><td>REF382412</td><td>Maintenance of IV line</td></tr><tr><td>Ketamine</td><td>Yuhan</td><td>A04502441</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Bayer Korea</td><td>A00800071</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Laryngoscope</td><td>Karl storz</td><td></td><td>Intubation</td></tr><tr><td>Endotracheal tube</td><td>Covidien</td><td></td><td>Intubation</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>JW pharmaceutical Co</td><td>A02104781</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Eye ointment</td><td>Hanlim pharma</td><td>A37851721</td><td>Protection of pig&#039;s eye</td></tr><tr><td>Cefazolin</td><td>Donga pharma</td><td>A01503951</td><td>Antibiotics</td></tr><tr><td>Saline</td><td>JW pharmaceutical Co</td><td>A02151392</td><td>Maintenance of fluid homeostasis</td></tr><tr><td>Fentanyl</td><td>Hana pharm</td><td>C03200032</td><td>Pain control</td></tr><tr><td>Enrofloxacin</td><td>Bayer</td><td>93106-60-6&amp;nbsp;</td><td>Antibiotics</td></tr><tr><td>Morphine</td><td>Myungmoon pharma</td><td>C03700091</td><td>Pain control</td></tr><tr><td>Meloxicam</td><td>Boehringer Ingelheim</td><td>A07600711</td><td>Antibiotics</td></tr><tr><td>Povidone-iodine</td><td>Hyundai pharma</td><td></td><td>Wound dressing</td></tr><tr><td>Scalpel blade size 15</td><td>Braun</td><td>&amp;nbsp;I1 BB515</td><td>Skin incision</td></tr><tr><td>Cobb elevator</td><td>Codman</td><td>65-2546</td><td>Dissection of muscle</td></tr><tr><td>Burr</td><td>Medtronic</td><td></td><td>Making of starting point of screw</td></tr><tr><td>Rongeur</td><td>Aesculap</td><td>FO515R</td><td>Making of starting point of screw</td></tr><tr><td>Guide pin (K-wire)</td><td>CE</td><td>01067803</td><td>Guidance of screw trajectory</td></tr><tr><td>C-arm</td><td>GE</td><td>OEC 9800 plus</td><td>Guidance of screw trajectory</td></tr><tr><td>Portable X-ray</td><td>Siemens</td><td>Mobile XP hybrid</td><td>Guidance of screw trajectory</td></tr><tr><td>Pedicle probe</td><td>OtisBiotech</td><td>SPI-02-01</td><td>Guidance of screw trajectory</td></tr><tr><td>Pedicle sounding device</td><td>OtisBiotech</td><td>SPI-03-01</td><td>Guidance of screw trajectory</td></tr><tr><td>Pedicle screw</td><td>OtisBiotech</td><td>MS-40025</td><td></td></tr><tr><td>Posterior fixator systems</td><td>OtisBiotech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rod&amp;nbsp;</td><td>OtisBiotech</td><td>ROD-60140</td><td>Rigid fixation between screws</td></tr><tr><td>Universal handle</td><td>OtisBiotech</td><td>SPI-08-01</td><td>To fix the screws to the rod</td></tr><tr><td>Straight socket wrench</td><td>OtisBiotech</td><td>SPI-06-01</td><td>To fix the screws to the rod</td></tr><tr><td>counter torque wrench</td><td>OtisBiotech</td><td>SPI-07-01</td><td>To fix the screws to the rod</td></tr><tr><td>Bulb irrigation syringe</td><td>Hyupsug medical</td><td>HS-IR-140</td><td>Irrigation</td></tr><tr><td>Silicone drain</td><td>Sewon medical</td><td>2205-006</td><td>To drain the fluid at the surgical site</td></tr><tr><td>3.0 metric absorbable suture</td><td>Ethicon</td><td>BA1673H</td><td>Muscle suture</td></tr><tr><td>2.0 metric nonabsorbable nylon suture</td><td>Ethicon</td><td>W1626T</td><td>Skin suture</td></tr><tr><td>Gauze</td><td>Kingphar Korea</td><td>KP120-06</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital</td><td>Hanlim pharma</td><td>645301221</td><td>Euthanasia</td></tr><tr><td>Oscillating saw</td><td>Zimmer</td><td></td><td>Harvest spine</td></tr><tr><td>Tower forceps</td><td>Aesculap</td><td>BF461R</td><td>Harvest spine</td></tr></tbody></table>

an anesthesia, surgery, and harvest method for the evaluation of transpedicular screws using an in vivo porcine lumbar spine model

קיבוע בורג pedicle הוא תקן הזהב לטיפול במחלות עמוד השדרה. עם זאת, מחקרים רבים דיווחו על סוג של ברגים משוחרר pedicle לאחר ניתוח בעמוד השדרה, וזה חשש רציני. כדי לטפל בבעיה זו, סוגים שונים של ברגים pedicle נבדקו כדי לזהות את אלה עם כוח קיבוע טוב osseointegration בעמוד השדרה. עמוד השדרה החזירי הוא חלופה טובה עבור עמוד השדרה האנושי בהערכת ברגים pedicle בשל גודל אנטומי, תכונות מכניות, ועלות. למרות מספר מחקרים דיווחו כי ברגים pedicle יעילים במודל חזירי, שום מחקר לא תיאר פרוטוקולים מפורטים להערכת בורג pedicle באמצעות מודל חזירי. כאן, אנו מתארים שיטה מפורטת להערכת ברגים transpedicular באמצעות מודל vivo חזה חזירי המותני. פרטים טכניים עבור הרדמה, ניתוח עמוד השדרה, ואת המסיק בתנאי כאן יקל עם הערכה של tמודל קיבוע בורג ranspedicular.

<html> פרוטוקול מפורט עבור הרדמה, ניתוח, קציר להערכת ברגים transpedicular באמצעות מודל חזה המותני חזה חזירי vivo מתואר כאן. פרוטוקול זה מתאים למספר ניתוחים במורד הזרם, כולל בדיקות מכניות ( איור 1 ), הערכה כמותית מיקרו-CT ( איור 2 ), ו היסטולוגיה ( איור 3 ). בדיקות מכניות נציג ( איור 1 ) מציג את הממוצע מיצוי החילוץ מומנט שיא. הוא מייצג את כוח מליטה בין בורג pedicle ואת העצם באמצעות מד בדיקה מכנית. שלושה סוגים של ברגים pedicle הוערכו: uncoated, hydroxyapatite (HA) מצופים, מצופה טיטניום. הנתונים נאספו מ 14 ברגים pedicle מכל אחת משלוש הקבוצות. ממוצע מיצוי מומנט שיא הטורסיאלי היה גדול יותר בקבוצת טיגניום מצופה בורג pidelle. Hin-page = &quot;1&quot;&gt; נציג מיקרו-CT תמונות ( איור 2 א ) מראים כי האזור של עניין (החלל הפנימי של אורך מלא של הבורג) ניתן להעריך על ידי מיקרו-CT תוכנית לניתוח של העצם נפח חלק ( איור 2B1 ), צפיפות משטח העצם ( איור 2B2 ), ואת משטח העצם הספציפי ( איור 2B3 ). הנתונים נאספו מ 4 ברגים pedicle מכל אחת משלוש הקבוצות. תמונה היסטולוגית נציג ( איור 3 ) היה מוכתם עם trichrome גולדנר. ממשק בין בורג pedicle ואת העצם היה נצפתה. הצבע האדום מציין רקמה סיבית, בעוד הצבע הכחול מציין עצם. ב בורג pedicle uncoated, רקמה סיבית נצפתה בממשק בין בורג pedicle ואת העצם. היווצרות עצם חדשה נמצאה בממשק שבין החוטים של ברגים ועצמות מצולעים של HA ו- Titanium. ב tItanium מצופה בורג pedicle הקבוצה, את החלל בין החוטים של הבורג ואת העצם היו דחוסים עם העצם ( איור 3 ). <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55225/55225fig1.jpg" /> איור 1: ניתוח מכני של ברגים pedicle בעמוד השדרה המותני. מיצוי ממוצע מומנט מומנט שיא עבור כוח מליטה בין בורג pedicle לבין העצם נמדד עם מד בדיקה מכנית. שונה מהתייחסות 6 . הערכים מוצגים כממוצע ± SEM ( n = 14). <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55225/55225fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55225/55225fig2.jpg" /> איור 2. ניתוח היסטומורפולוגי של ברגים Pedicle ב Pעמוד השדרה המותני. ( א ) אזורים ידניים של ריבית (ROI) נקבעו עם החלל הפנימי של האורך המלא של הבורג. ( ב ) נפח נפח העצם, צפיפות פני העצם, ואת שטח פני השטח ספציפיים נמדדו עם מיקרו-CT. שונה מהתייחסות 6 . הערכים מוצגים כממוצע ± SEM ( n = 4). <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55225/55225fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55225/55225fig3.jpg" /> איור 3: ניתוח היסטולוגית של ברגים pedicle בעמוד השדרה המותני. Goldner trichrome מכתים (x1, x20, ו x40) בוצע כדי לבחון את הממשק בין השטח בורג pedicle לבין העצם. שונה מהתייחסות 6 . סרגל קנה מידה (שחור) = 1 מ&quot;מ. סרגל קנה מידה (whiTe) = 500 מיקרומטר. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55225/55225fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model at JoVE.com

An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

כאן, אנו מציגים שיטה להעריך ברגים transpedicular באמצעות מודל vivo חזירי המותניים עמוד השדרה.

הרדמה, ניתוח, שיטת הקציר להערכת ברגים transpedicular באמצעות<em&gt; בויבו</em&gt; חור שדרה מותני

Pedicle screw fixation is the gold standard for the treatment of spinal diseases. However, many studies have reported the issue of loosening pedicle ...

an-anesthesia-surgery-harvest-method-for-evaluation-transpedicular

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Medicine

Unit 1

An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

Local Anesthetics

SCIENTISTS IN ACTION

7.6K Views.  Chonbuk National University School of Medicine, Chonbuk National University Hospital.  כאן, אנו מציגים שיטה להעריך ברגים transpedicular באמצעות מודל vivo חזירי המותניים עמוד השדרה. 

Video: An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has significantly broadened our knowledge of physiological and pathological processes in numerous tissues in vivo 4-7. In studies of the central nervous system (CNS), there has been a broad application of in vivo imaging in the brain, which has produced a plethora of novel and often unexpected findings about the behavior of cells such as neurons, astrocytes, microglia, under physiological or pathological conditions 8-17. However, mostly technical complications have limited the implementation of in vivo imaging in studies of the living mouse spinal cord. In particular, the anatomical proximity of the spinal cord to the lungs and heart generates significant movement artifact that makes imaging the living spinal cord a challenging task.
We developed a novel method that overcomes the inherent limitations of spinal cord imaging by stabilizing the spinal column, reducing respiratory-induced movements and thereby facilitating the use of two-photon microscopy to image the mouse spinal cord in vivo. This is achieved by combining a customized spinal stabilization device with a method of deep anesthesia, resulting in a significant reduction of respiratory-induced movements. This video protocol shows how to expose a small area of the living spinal cord that can be maintained under stable physiological conditions over extended periods of time by keeping tissue injury and bleeding to a minimum. Representative raw images acquired in vivo detail in high resolution the close relationship between microglia and the vasculature. A timelapse sequence shows the dynamic behavior of microglial processes in the living mouse spinal cord. Moreover, a continuous scan of the same z-frame demonstrates the outstanding stability that this method can achieve to generate stacks of images and/or timelapse movies that do not require image alignment post-acquisition. Finally, we show how this method can be used to revisit and reimage the same area of the spinal cord at later timepoints, allowing for longitudinal studies of ongoing physiological or pathological processes in vivo.

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

A minimally invasive protocol to stabilize the mouse spinal column and perform repetitive in vivo spinal cord imaging using two-photon microscopy is described. This method combines a spinal stabilization device and an anesthetic regimen to minimize respiratory-induced movements and produce raw imaging data that require no alignment or other post-processing.

בתחום ההדמיה vivo של חוט השדרה בעזרת עכבר דו פוטון מיקרוסקופית

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has ...

Neuroscience

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by repeated, time-lapse in vivo imaging in live rodents. These studies were made possible by straightforward surgical procedures, which enabled optical access for a prolonged period of time without repeat surgical procedures. In contrast, analogous studies of the spinal cord have been previously limited to only a few imaging sessions, each of which required an invasive surgery. As previously described, we have developed a spinal chamber that enables continuous optical access for upwards of 8 weeks, preserves mechanical stability of the spinal column, is easily stabilized externally during imaging, and requires only a single surgery. Here, the design of the spinal chamber with its associated surgical implements is reviewed and the surgical procedure is demonstrated in detail. Briefly, this video will demonstrate the preparation of the surgical area and mouse for surgery, exposure of the spinal vertebra and appropriate tissue debridement, the delivery of the implant and vertebral clamping, the completion of the chamber, the removal of the delivery system, sealing of the skin, and finally, post-operative care. The procedure for chronic in vivo imaging using nonlinear microscopy will also be demonstrated. Finally, outcomes, limitations, typical variability, and a guide for troubleshooting are discussed.

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

In this video, we describe a procedure for implanting a chronic optical imaging chamber over the dorsal spinal cord of a live mouse. The chamber, surgical procedure, and chronic imaging are reviewed and demonstrated.

נוהל השתלה קאמרי בעמוד השדרה לאורך<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של כבל עכבר השדרה

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Laminotomy for Lumbar Dorsal Root Ganglion Access and Injection in Swine

Dorsal root ganglia (DRG) are anatomically well defined structures that contain all primary sensory neurons below the head. This fact makes DRG attractive targets for injection of novel therapeutics aimed at treating chronic pain. In small animal models, laminectomy has been used to facilitate DRG injection because it involves surgical removal of the vertebral bone surrounding each DRG. We demonstrate a technique for intraganglionic injection of lumbar DRG in a large animal species, namely, swine. Laminotomy is performed to allow direct access to DRG using standard neurosurgical techniques, instruments, and materials. Compared with more extensive bone removal via laminectomy, we implement laminotomy to conserve spinal anatomy while achieving sufficient DRG access. Intraoperative progress of DRG injection is monitored using a non-toxic dye. Following euthanasia on post-operative day 21, the success of injection is determined by histology for intraganglionic distribution of 4&#39;,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). We inject a biologically inactive solution to demonstrate the protocol. This method could be applied in future preclinical studies to target therapeutic solutions to DRG. Our methodology should facilitate testing the translatability of intraganglionic small animal paradigms in a large animal species. Additionally, this protocol may serve as a key resource for those planning preclinical studies of DRG injection in swine.

We describe a method for laminotomy in swine that provides access to lumbar dorsal root ganglia (DRG) for intraganglionic injection. Injection progress is monitored intraoperatively and histologically confirmed up to 21 days after surgery. This protocol could be used for future preclinical studies involving DRG injection.

Laminotomy גישה גנגליון המותני שורש העזוב, הזרקה של החזירים

Dorsal root ganglia (DRG) are anatomically well defined structures that contain all primary sensory neurons below the head. This fact makes DRG attractive ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated digital vaporizer is utilized to achieve a stable plane of anesthesia at a low-flow rate of isoflurane. A single vertebral spine is removed, and a commercially available cover-glass is overlaid on a thin agarose bed. A 3D-printed plastic backplate is then affixed to the adjacent vertebral spines using tissue adhesive and dental cement. A stabilization platform is used to reduce motion artifact from respiration and heartbeat. This rapid and clamp-free method is well-suited for acute multi-photon fluorescence microscopy. Representative data are included for an application of this technique to two-photon microscopy of the spinal cord vasculature in transgenic mice expressing eGFP:Claudin-5 &#8212; a tight junction protein.

This protocol describes implantation of a glass window onto the spinal cord of a mouse to facilitate visualization by intravital microscopy.

כריתת למינציה ואת חוט השדרה חלון השרשה בעכבר

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

In Vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection

Spine implant infections portend poor outcomes as diagnosis is challenging and surgical eradication is at odds with mechanical spinal stability. The purpose of this method is to describe a novel mouse model of spinal implant infection (SII) that was created to provide an inexpensive, rapid, and accurate in vivo tool to test potential therapeutics and treatment strategies for spinal implant infections.
In this method, we present a model of posterior-approach spinal surgery in which a stainless-steel k-wire is transfixed into the L4 spinous process of 12-week old C57BL/6J wild-type mice and inoculated with 1 x 103 CFU of a bioluminescent strain of Staphylococcus aureus Xen36 bacteria. Mice are then longitudinally imaged for bioluminescence in vivo on post-operative days 0, 1, 3, 5, 7, 10, 14, 18, 21, 25, 28, and 35. Bioluminescence imaging (BLI) signals from a standardized field of view are quantified to measure in vivo bacterial burden.
To quantify bacteria adhering to implants and peri-implant tissue, mice are euthanized and the implant and surrounding soft tissue are harvested. Bacteria are detached from the implant by sonication, cultured overnight and then colony forming units (CFUs) are counted. The results acquired from this method include longitudinal bacterial counts as measured by in vivo S. aureus bioluminescence (mean maximum flux) and CFU counts following euthanasia.
While prior animal models of instrumented spine infection have involved invasive, ex vivo tissue analysis, the mouse model of SII presented in this paper leverages noninvasive, real time in vivo optical imaging of bioluminescent bacteria to replace static tissue study. Applications of the model are broad and may include utilizing alternative bioluminescent bacterial strains, incorporating other types of genetically engineered mice to contemporaneously study host immune response, and evaluating current or investigating new diagnostic and therapeutic modalities such as antibiotics or implant coatings.

The protocol describes a novel in vivo mouse model of spinal implant infection where a stainless-steel k-wire implant is infected with bioluminescent Staphylococcus aureus Xen36. Bacterial burden is monitored longitudinally with bioluminescent imaging and confirmed with colony forming unit counts after euthanasia.

במודל עכבר Vivo של זיהום שתל בעמוד השדרה

Spine implant infections portend poor outcomes as diagnosis is challenging and surgical eradication is at odds with mechanical spinal stability. The ...

Real-Time Assessment of Spinal Cord Microperfusion in a Porcine Model of Ischemia/Reperfusion

Spinal cord injury is a devastating complication of aortic repair. Despite developments for the prevention and treatment of spinal cord injury, its incidence is still considerably high and therefore, influences patient outcome. Microcirculation plays a key role in tissue perfusion and oxygen supply and is often dissociated from macrohemodynamics. Thus, direct evaluation of spinal cord microcirculation is essential for the development of microcirculation-targeted therapies and the evaluation of existing approaches in regard to spinal cord microcirculation. However, most of the methods do not provide real-time assessment of spinal cord microcirculation. The aim of this study is to describe a standardized protocol for real-time spinal cord microcirculatory evaluation using laser-Doppler needle probes directly inserted in the spinal cord. We used a porcine model of ischemia/reperfusion to induce deterioration of the spinal cord microcirculation. In addition, a fluorescent microsphere injection technique was used. Initially, animals were anesthetized and mechanically ventilated. Thereafter, laser-Doppler needle probe insertion was performed, followed by the placement of cerebrospinal fluid drainage. A median sternotomy was performed for exposure of the descending aorta to perform aortic cross-clamping. Ischemia/reperfusion was induced by supra-celiac aortic cross-clamping for a total of 48 min, followed by reperfusion and hemodynamic stabilization. Laser-Doppler Flux was performed in parallel with macrohemodynamic evaluation. In addition, automated cerebrospinal fluid drainage was used to maintain a stable cerebrospinal pressure. After completion of the protocol, animals were sacrificed, and the spinal cord was harvested for histopathological and microsphere analysis. The protocol reveals the feasibility of spinal cord microperfusion measurements using laser-Doppler probes and shows a marked decrease during ischemia as well as recovery after reperfusion. Results showed comparable behavior to fluorescent microsphere evaluation. In conclusion, this new protocol might provide a useful large animal model for future studies using real-time spinal cord microperfusion assessment in ischemia/reperfusion conditions.

Spinal cord microcirculation plays a pivotal role in spinal cord injury. Most methods do not allow real-time assessment of spinal cord microcirculation, which is essential for the development of microcirculation-targeted therapies. Here, we propose a protocol using Laser-Doppler-Flow Needle probes in a large animal model of ischemia/reperfusion.

הערכה בזמן אמת של מיקרופרפוזיה בחוט השדרה במודל חזירי של איסכמיה/רפרפוזיה

Spinal cord injury is a devastating complication of aortic repair. Despite developments for the prevention and treatment of spinal cord injury, its ...

Surgical Technique for Lumbar Spinal Catheter Insertion in Pigs Enabling Continuous Access to the Thecal Sac in a Terminal Setup

Pigs are increasingly used as a large animal model for pharmacologic CNS research due to the anatomical and physiological similarities between the porcine and human central nervous systems (CNS). However, accessing the cerebrospinal fluid (CSF) in larger pig breeds by conventional lumbar puncture techniques can be challenging due to an oblique orientation of the spinal spinous processes and a limited interlaminar space. Accordingly, an open surgical procedure for inserting a lumbar spinal catheter for continuous CSF sampling at the L4/L5 level in pigs is thoroughly described in this work. After positioning the pig and identifying the anatomical landmarks, a dorsal midline surgical incision is made to expose the spinous processes. By advancing the introducer needle, the spinal catheter is inserted inside the thecal sac of the spinal canal while leaving the bone structures of the spine intact. This method allows continuous infusion into or sampling from the porcine thecal sac with minimal bleeding or CSF leakage. The procedure is simple, time-efficient, and reproducible across different experimental setups, offering significant potential for various pre-clinical studies, including pharmacokinetic research, surgical training, and spinal cord injury models.

We present a technique for inserting a lumbar spinal catheter at the L4-L5 level in a 3-month-old Danish Landrace pig as part of a terminal research protocol, enabling continuous infusion or CSF sampling from the thecal sac.

טכניקה כירורגית להחדרת קטטר עמוד השדרה המותני בחזירים המאפשרת גישה רציפה לשק ה-thecal במערך מסוף

Pigs are increasingly used as a large animal model for pharmacologic CNS research due to the anatomical and physiological similarities between the porcine ...

A Mouse Model of Lumbar Spine Instability

Intervertebral disc degeneration (IDD) is a common pathological change leading to low back pain. Appropriate animal models are desired for understanding the pathological processes and evaluating new drugs. Here, we introduced a surgically induced lumbar spine instability (LSI) mouse model that develops IDD starting from 1 week post operation. In detail, the mouse under anesthesia was operated by low back skin incision, L3&#8211;L5 spinous processes exposure, detachment of paraspinous muscles, resection of processes and ligaments, and skin closure. L4&#8211;L5 IVDs were chosen for the observation. The LSI model develops lumbar IDD by porosity and hypertrophy in endplates at an early stage, decrease in intervertebral disc volume, shrinkage in nucleus pulposus at an intermediate stage, and bone loss in lumbar vertebrae (L5) at a later stage. The LSI mouse model has the advantages of strong operability, no requirement of special equipment, reproducibility, inexpensive, and relatively short period of IDD development. However, LSI operation is still a trauma that causes inflammation within the first week post operation. Thus, this animal model is suitable for study of lumbar IDD.

We developed a lumbar intervertebral disc degeneration mouse model by resection of L3&#8211;L5 spinous processes along with supra- and inter-spinous ligaments and detachment of paraspinous muscles.

דגם עכבר של חוסר יציבות בעמוד השדרה המותני

Intervertebral disc degeneration (IDD) is a common pathological change leading to low back pain. Appropriate animal models are desired for understanding ...

Biology

Pedicle Screw Placement Using an Augmented Reality Head-Mounted Display in a Porcine Model

This protocol helps assess the accuracy and workflow of an augmented reality (AR) hybrid navigation system using the Magic Leap head-mounted display (HMD) for minimally invasive pedicle screw placement. The cadaveric porcine specimens were placed on a surgical table and draped with sterile covers. The levels of interest were identified using fluoroscopy, and a dynamic reference frame was attached to the spinous process of a vertebra in the region of interest. Cone beam computerized tomography (CBCT) was performed, and a 3D rendering was automatically generated, which was used for the subsequent planning of the pedicle screw placements. Each surgeon was fitted with an HMD that was individually eye-calibrated and connected to the spinal navigation system.
Navigated instruments, tracked by the navigation system and displayed in 2D and 3D in the HMD, were used for 33 pedicle cannulations, each with a diameter of 4.5 mm. Postprocedural CBCT scans were assessed by an independent reviewer to measure the technical (deviation from the planned path) and clinical (Gertzbein grade) accuracy of each cannulation. The navigation time for each cannulation was measured. The technical accuracy was 1.0 mm &#177; 0.5 mm at the entry point and 0.8 mm &#177; 0.1 mm at the target. The angular deviation was 1.5&#176; &#177; 0.6&#176;, and the mean insertion time per cannulation was 141 s &#177; 71 s. The clinical accuracy was 100% according to the Gertzbein grading scale (32 grade 0; 1 grade 1). When used for minimally invasive pedicle cannulations in a porcine model, submillimeter technical accuracy and 100% clinical accuracy could be achieved with this protocol.

The augmented reality head-mounted display, Magic Leap, was used in combination with a conventional navigation system to place pedicle screws in a porcine model by adhering to a novel workflow. With a median insertion time of &lt;2.5 min, submillimeter technical accuracy and 100% clinical accuracy were achieved according to Gertzbein.

מיקום בורג פדיקל באמצעות תצוגה המורכבת על ראש מציאות רבודה בדגם חזירי

This protocol helps assess the accuracy and workflow of an augmented reality (AR) hybrid navigation system using the Magic Leap head-mounted display (HMD) ...

Laser Doppler Needle Probe Insertion: A Technique for Real-time Quantification of Blood Flow within the Spinal Cord in a Porcine Model

Source: Behem, C. R. et al., <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/v/62047">Real-Time Assessment of Spinal Cord Microperfusion in a Porcine Model of Ischemia/Reperfusion.</a> J. Vis. Exp. (2020).
This video demonstrates the placement of a laser Doppler needle probe in the spinal cord of a porcine model. This helps in the continuous quantification of blood supply to the spinal cord, an important assessment in spinal cord injury.

החדרת מחט דופלר לייזר: טכניקה לכימות בזמן אמת של זרימת הדם בחוט השדרה במודל חזירי

Source: Behem, C. R. et al., Real-Time Assessment of Spinal Cord Microperfusion in a Porcine Model of Ischemia/Reperfusion. J. Vis. Exp. (2020).
This ...

הרדמה, ניתוח, שיטת הקציר להערכת ברגים transpedicular באמצעות

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video