この研究は、韓国の全北大学病院生物医学研究所（CNUH-BRI）の資金提供による助成金（CNUH-BRI-2012-02-005）によって支持された。

全北国立大学法人化審査委員会がこの研究を承認した。動物の治療、使用、取り扱いは、すべてのガイドラインとポリシーに従った。 24℃で手術室を維持する。 1.麻酔<ol><li>少なくとも1週間、実験単位で12カ月齢の小型ブタを順化させる。呼吸数、心拍数、体温を測定する臨床検査を行う。麻酔処置の12時間前に各小型豚に餌を与えないでください。 </li><li>前投与のために、耳の後ろ側の子宮頸部筋領域にアトロピン（0.05mg / kg）およびケタミン（20mg / kg）/キシラキシン（2mg / kg）を注入する。 </li><li>鎮静後、耳の根元にゴムバンドをしっかりと掛けて、局所アルコールで耳をきれいにしてください。 </li><li>オーバー・ザ・ニードルのプラスチックカテーテルを耳静脈に置き、ゴムバンドを外す。カテーテルが正しく配置されていることを確認します。インフルエンザカテーテルをヘパリン処理した生理食塩水で洗浄し、テープで固定する。 </li><li> 気管内挿管のために、小型豚を胸骨の臥位に配置する。アシスタントの助けを借りて、適切なスリングで豚の顎を持ち、口を開ける。 <ol><li>喉頭鏡の先端を咽頭腔に通して、喉頭蓋を軟口蓋から押し退ける。喉頭鏡の先端を使って声帯を見えるようにし、呼気中気管内チューブを気管に進める。 </li><li>適切な挿管のための空気の自由な通過を感じ、ミニブタの左右両側の呼吸音の胸部聴診を確認する。 </li></ol></li><li> 10 mLの注射器を使用して気管内チューブの空気の適切な容量の空気でカフを満たし、接着テープを使用してチューブをスナウトに固定する。 </li><li>長期間の麻酔のための吸入麻酔剤であるイソフルラン2.0％濃度をエンドトールを通して提供する痛みのある挿管。角膜および眼球の反射を検査して麻酔を確認し、眼に軟膏を使用して乾燥を防ぐ。 </li><li>ミニブタが回復するまで少なくとも5分ごとに麻酔中の心臓血管系、呼吸器系および体温を監視する。 </li><li>脊髄手術の30分前に、セファロスポリン抗生物質の第1世代であるセファゾリンIVを30mg / kgでゆっくりと投与する。 </li><li>恒常性を維持するためにIVラインを用いて5〜10 mL / kg /時の温（37℃）生理食塩水を投与し、痛みを抑制するために50μg/ kg /分のフェンタニルを投与する。 </li><li>脊椎手術の後、強い嚥下反射が明らかな場合には抜管を行う。 </li><li>ミニ豚を部屋に持ち込み、麻酔から回復するまでモニターします。ミニブタが完全に意識しているときには、食べ物と水を提供してください。 </li><li>最初の3日間の疼痛管理のために、毎日4.4mg / kgのカルプロフェンを含む3mg / kgのエンロフロキサシン抗生物質を適用する。 </li><li> Moni縫合糸が取り除かれるまで毎日ブタを服用してください。 </li></ol> 2.脊椎手術<ol><li>製造業者のガイドラインに従って、透過性スクリューおよび後固定器システムをオートクレーブして滅菌する。 </li><li>ブタが仰臥位にある間にシェーバーを使用して、中央から左または右に約10cmの小型ブタの背部を剃る。ポビドンヨード溶液と70％アルコールで皮膚を洗浄する。 </li><li>メスを使用して、腰椎の第2の棘突起から第1の正中仙骨紋に縦中心線切開を行う。皮下組織および筋膜を棘突起の先端まで解剖する。 </li><li> Cobbエレベーターを用いて、下層の小層から傍脊髄筋を腹膜下に上昇させる。棘状突起に沿って解剖し、椎弓板を椎間関節に限定する。 </li><li>エントリーポイントの表在皮質を開く（これはL3から哺乳類のプロセスにちょうど劣る）両側のL5まで）にバリまたはロングガールを付けます。 </li><li>ガイドピンを開いた場所、上端板と平行に、棘突起に対して20°の角度で挿入します。 Cアームまたはポータブルポストロ - 前方/側方X線を使用して理想的な出発点を定義します。 </li><li> X線に従ってペディクルプローブを最大25 mm挿入します。椎弓根の鳴動装置を用いて、椎弓根および体の触診によって完全な骨内軌跡を確認する。 </li><li>準備されたL3〜L5の椎弓根に6つの椎弓根スクリューを差し込み、ネジ頭がしっかりと固定されるようにします。インプラントヘッドの側面開口部を所望の方向に向け、水平位置をロッド軌道と整列させる。 </li><li>茎ネジ頭の両側にそれぞれ2本のロッドを挿入します。ユニバーサルハンドルを使用してペディクルスクリューヘッドのスリーブとナットを入れます。 </li><li>ストレートソケットレンチを使用してナットを緩く締め、カウンタートルクレンチを使用してナットをしっかり締めます。 </li><li>ポジションを確認するポータブルな前後前後のX線を使用した茎ねじ。 注：ミニブタが目を覚ますのを待って、後ろ足の歩行パターンと運動機能をチェックして、ねじがひどく植え込まれているかどうかを判断します。 </li><li>吸引を伴うバルブ洗浄シリンジを使用して、手術部位を通常の生理食塩水3Lで灌注する。 </li><li>手術部位にシリコーンを流し、シリコンチップを取り出します。 1.0メートルの吸収可能な縫合糸を用いて、傍脊髄の筋肉および皮下を閉じる。非吸収性ナイロン縫合糸2.0メートルで皮膚を閉じます。 </li><li>ポビドンヨードで縫合部位を消毒し、滅菌ガーゼおよびテープを用いて包帯を適用する。 </li></ol>収穫手続き<ol><li>術後12週目に、キシラジン（2mg / kg）およびケタミン（10mg / kg）を耳の後ろ側の子宮頸部筋領域に注射し、前投薬する。 </li><li>鎮静後、耳静脈に直接15mg / kgのKClを投与する安楽死のためのカテーテル。 </li><li>以前の手術瘢痕病変で縦中心線切開を行う。軟組織と傍脊髄の筋肉を解剖する。 </li><li>腰椎、薄層板、ロッド、ナット、および横断プロセスの棘突起をL3からL5に露出させる。 </li><li>カウンタートルクレンチとロッドを使用してナットを取り外します。振動刃を使用して、L2-3ディスクスペースとL5-S1ディスクスペースをカットします。 </li><li>コブエレベーターとタワー鉗子でL3-5脊柱の中部と前部の両側を解剖する。収穫後、直ちに脊椎を検査することができない場合は、食塩水を浸したガーゼで包んで-20℃で保存する。 </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. 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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>

著者らは、この論文に関連するものは何も開示していない。

ブタ背骨における経直腸スクリューの評価は、多くの時間と労力を必要とする。まず、ミニブタは大きな動物です。動物のケアと麻酔については、研究者は特別なプロトコルが必要です。第二に、手術は人間の手術と同様の環境を維持すべきである。ブタ背骨の椎弓根スクリューを評価する目的は、ヒトに適用できる効率的なスクリューを開発することです。第3に、経直腸ねじの長期安定性を評価するには、背骨手術の約3ヶ月後が必要です。したがって、椎弓根スクリュー固定の分野の研究者は、正確な計画を実行することによってプロトコルを標準化する必要がある。脊椎モデルの椎弓根スクリューに関する多くの研究が9,10,11で行われているが、インビボブタ腰椎を用いた経椎骨ネジの評価のための詳細なプロトコールは提供されていないパインモデル。 人間の背骨の理想的なモデルは存在しませんが、ブタの背骨モデルは、この実験の性質、および背骨の解剖学的サイズおよび機械的特性のために代替物です。さらに、それは比較的安価である。 McLain et al。ヒト、ブタ、ヒツジ、ヒツジ、およびイヌの標本から4番目の腰椎の形態計測を比較し、ブタの標本はヒトの背骨の代替として他の動物モデルに比べていくつかの利点を示すと結論づけた。さらに、ブタモデルの四足脊椎は、本質的にヒトの背骨8と同じ方法で装填される。したがって、ブタの背骨は、脊椎固定および計測技術を伴う実験のために、人間の背骨の代替モデルとして使用される。 この研究では、麻酔、手術、収穫の詳細な方法を茎ねじ固定の評価のためのブタL3-L5腰椎。多くの研究では、多段階背骨手術の後に椎弓根スクリューを評価している7,13,14。ヒトの変性疾患の多くの場合において、背骨手術は、1つまたは2つの背骨融合によって行われる。これは、2つまたは3つの背骨レベルの茎ネジが固定15に使用されることを意味する。茎ネジの周りの骨形成の評価のためのマイクロCTは、限られた測定範囲を有する。この場合、L3椎弓根には2本の制御ねじ、L4椎弓根には2本のHA被覆ねじ、L5椎弓根用には2本のチタン被覆ねじを使用しました。 L3-L5腰椎の解剖学的寸法はほぼ同じであるため、L3-L5ねじの比較は複数のレベルのねじの比較よりも信頼性が高い。その結果、縫い目内の茎ネジの2つまたは3つのレベルの固定複数レベルの固定と比較してより適切である。 経皮スクリューを正確に評価して比較するには、1つの重要な点に留意する必要があります。各スクリューは、椎体の同様の位置に配置する必要があります。しかし、動物モデルでは、経椎骨ネジを移植するためのプロトコルの大部分は、椎弓根スクリュー5,13,​​14を挿入する前に、脊柱の茎を露出させ、あらかじめ穿孔する必要がある。一方、Upasani らは、脊柱2のコンピュータ断層撮影画像を使用することにより手術前に椎弓根スクリューの位置およびサイズを決定することを含む外科的プロトコルを提案した。このプロトコルは、腰椎の椎弓根スクリューの入口点にガイドピンを挿入することを示唆している。 CアームまたはポータブルX線を使用して茎ねじの位置を定義することも、このプロトコル。さらに、椎弓鳴装置を使用することにより、完全な骨内軌道を確認することができる。このプロトコルは、椎弓根の誤配置が防止されるように、茎ねじの適切な位置決めを決定するために使用することができる。このプロトコルは、私たちの病院で使用されている人間の背骨の手術技術に基づいています。 この方法にはいくつかの制限があります。まず、健常なブタモデルを用いて手術を行った。椎弓根スクリューを評価する目的は、骨粗鬆症患者の合併症を軽減することであるため、椎弓根スクリューの有効性を実証するために、このプロトコルを骨粗鬆症ブタ背骨モデルに適用する必要があります。第2に、ブタ背骨モデルは、ブタのための外科器具と同様に、購入および収容を必要とする。これはコストを増加させ、各研究グループで使用できる動物の数を制限する可能性があります。第三に、この研究では、12ヶ月齢の小型豚が含まれていたのは、e取得し、処理するasy。さらに、背骨固定のためのいくつかのタイプの装置があるが、脊椎手術で最も一般的に使用されるので、剛性固定システムを使用するプロトコルのみがここで使用された。 結論として、椎弓根スクリュー固定のブタモデルは、骨粗鬆症患者の合併症をより少なくする効率的な固定技術を調査するための重要な臨床プラットフォームを提供します。このプロトコルは、麻酔、手術、およびブタの腰椎モデルにおける収穫に関する技術的詳細を提供する。これにより、このモデルを用いた経椎骨固定の評価が容易になる。

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 border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<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&#39;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&#160;</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>&#160;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&#160;</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

椎弓根スクリュー固定は、脊髄疾患の処置のためのゴールドスタンダードです。しかし、脊髄手術後の茎ねじ緩みの問題が多くの研究によって報告されており、これは深刻な問題である。この問題に対処するために、様々なタイプの椎弓根スクリューを検査し、脊椎骨における良好な固定強度および骨結合を有するものを同定した。ブタの脊椎は、解剖学的サイズ、機械的特性、およびコストのために椎弓根スクリューの評価における人間の背骨のための良い選択肢です。いくつかの研究では、椎弓根スクリューはブタモデルにおいて効率的であると報告されているが、ブタモデルを用いた椎弓根スクリューの評価のための詳細なプロトコールは記載されていない。ここでは、インビボブタ腰椎モデルを使用して経椎骨ねじを評価するための詳細な方法を説明する。ここで提供される麻酔、背骨手術、収穫の技術的な詳細は、ranspedicularスクリュー固定モデル。

インビボでのブタの腰椎モデルを用いた経椎間膜スクリューの評価のための麻酔、手術、および収穫の詳細なプロトコールをここに記載する。このプロトコルは、機械的試験（ 図1 ）、定量的マイクロCT評価（ 図2 ）、および組織学（ 図3 ）を含む多くの下流分析に適しています。代表的な機械的試験（ 図1 ）は、平均抽出ねじりピークトルクを示す。これは、機械的試験ゲージを使用して、茎ねじと骨との間の結合強度を表す。 3つのタイプの椎弓根スクリューが評価された：未被覆、ヒドロキシアパタイト（HA）被覆、およびチタン被覆。データは、3つの群のそれぞれからの14の椎弓根スクリューから収集した。平均抽出ねじりピークトルクは、チタン被覆椎弓根スクリュー群で大きかった。 図2A ）は、関心のある領域（スクリューの全長の内部空間）が、骨の分析のためのマイクロCTプログラムによって評価され得ることを実証している（ 図2B1 ）、骨の表面密度（ 図2B2 ）、および特定の骨の表面（ 図2B3 ）を含むが、これらに限定されない。データは3つの群のそれぞれからの4つの茎ネジから収集した。 代表的な組織像（ 図3 ）をGoldner trichromeで染色した。椎弓根スクリューと骨との間の境界面が観察された。赤色は線維組織を示し、青色は骨を示す。被覆されていない椎弓根スクリューでは、椎弓根スクリューと骨との間の界面に繊維組織が観察された。 HAおよびチタンコーティングされた椎弓根スクリューおよび骨の両方のねじの間の界面に新しい骨形成が見られた。その中で骨をネジで締め付け、ネジのネジ山と骨との間の空間を骨で圧縮した（ 図3 ）。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/55225/55225fig1.jpg" /> 図1：豚の腰椎の茎ねじの機械的解析椎弓根スクリューと骨との間の結合強度の平均抽出ねじりピークトルクを機械的試験ゲージで測定した。参考文献6から変更。値は、平均±SEM（ n = 14）として示される。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55225/55225fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/55225/55225fig2.jpg" /> 図2. Pにおける茎ねじの組織形態分析orcine腰椎。 （ A ）手動の関心領域（ROI）は、ねじの全長の内部空間に設定した。 （ B ）マイクロCTを用いて、骨体積率、骨表面密度、および特異的骨表面積を測定した。参考文献6から変更。値は、平均±SEM（ n = 4）として示される。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55225/55225fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/55225/55225fig3.jpg" /> 図3：ブタ腰椎における茎ねじの組織学的分析。椎弓根スクリュー表面と骨との間の界面を観察するためにGoldner trichrome染色（x1、x20、およびx40）を行った。参考文献6から変更。スケールバー（黒）= 1 mm。スケールバー（white）=500μm。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55225/55225fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。</a>

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

ここでは、 インビボでのブタの腰椎モデルを用いて経椎骨のネジを評価する方法を紹介する。

麻酔、手術および収縮法を用いた経肛門用ねじの評価<em&gt;インビボ</em&gt;豚の腰椎モデル

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

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7.6K ビュー.  Chonbuk National University School of Medicine, Chonbuk National University Hospital. ここでは、 インビボでのブタの腰椎モデルを用いて経椎骨のネジを評価する方法を紹介する。 

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Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules that regulate HSCs. In these transplant model systems, the function of HSCs is determined by the ability of these cells to engraft and reconstitute lethally irradiated recipient mice. Commonly, the donor cell contribution/engraftment is measured by antibodies to donor- specific cell surface proteins using flow cytometry. However, this method heavily depends on the specificity and the ability of the cell surface marker to differentiate donor-derived cells from recipient-originated cells, which may not be available for all mouse strains. Considering the various backgrounds of genetically modified mouse strains in the market, this cell surface/ flow cytometry-based method has significant limitations especially in mouse strains that lack well-defined surface markers to separate donor cells from congenic recipient cells. Here, we reported a PCR-based technique to determine donor cell engraftment/contribution in transplant recipient mice. We transplanted male donor bone marrow HSCs to lethally irradiated congenic female mice. Peripheral blood samples were collected at different time points post transplantation. Bone marrow samples were obtained at the end of the experiments. Genomic DNA was isolated and the Y chromosome specific gene, Zfy1, was amplified using quantitative Real time PCR. The engraftment of male donor-derived cells in the female recipient mice was calculated against standard curve with known percentage of male vs. female DNAs. Bcl2 was used as a reference gene to normalize the total DNA amount. Our data suggested that this approach reliably determines donor cell engraftment and provides a useful, yet simple method in measuring hematopoietic cell reconstitution in murine bone marrow transplantation models. Our method can be routinely performed in most laboratories because no costly equipment such as flow cytometry is required.

Determining donor cell engraftment presents a challenge in mouse bone marrow transplant models that lack well-defined phenotypical markers. We described a methodology to quantify male donor cell engraftment in female transplant recipient mice. This method can be used in all mouse strains for the study of HSC functions.

競争力のあるマウス骨髄移植モデルにおけるドナー細胞の生着を​​決定するために、定量的リアルタイムPCRを用いて

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

医学

An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice

Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity is a commonly used model to study both acute lung injury and fibrosis, and multiple methods have been developed for administering bleomycin (and other toxic agents) into the lungs. However, many of these approaches, such as transtracheal instillation, have inherent drawbacks, including the need for strong anesthetics and survival surgery. This paper reports a quick, reproducible method of intratracheal intubation that involves mild inhaled anesthesia, visualization of the trachea, and the use of a surrogate spirometer to confirm exposure. As a proof of concept, 8-12 week old C57BL/6 mice were administered either 2.0 U/kg of bleomycin or an equivalent volume of PBS, and both damage and fibrotic endpoints were measured post-exposure. This procedure allows researchers to treat a large cohort of mice in a relatively short period with little expense and minimal post-procedure care.

This article presents a rapid and simple method for administering bleomycin directly into the mouse trachea via intubation. Key advantages of this method are that it is highly reproducible, easy to master, and does not require specialized equipment or lengthy recovery times.

マウスの気管の迅速な挿管のための改善された方法

Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) models based on pBECs in mono-culture (MC), MC with astrocyte-conditioned medium (ACM), and non-contact co-culture (NCC) with astrocytes of porcine or rat origin. pBECs were isolated and cultured from fragments of capillaries from the brain cortices of domestic pigs 5-6 months old. These fragments were purified by careful removal of meninges, isolation and homogenization of grey matter, filtration, enzymatic digestion, and centrifugation. To further eliminate contaminating cells, the capillary fragments were cultured with puromycin-containing medium. When 60-95% confluent, pBECs growing from the capillary fragments were passaged to permeable membrane filter inserts and established in the models. To increase barrier tightness and BBB characteristic phenotype of pBECs, the cells were treated with the following differentiation factors: membrane permeant 8-CPT-cAMP (here abbreviated cAMP), hydrocortisone, and a phosphodiesterase inhibitor, RO-20-1724 (RO). The procedure was carried out over a period of 9-11 days, and when establishing the NCC model, the astrocytes were cultured 2-8 weeks in advance. Adherence to the described procedures in the protocol has allowed the establishment of endothelial layers with highly restricted paracellular permeability, with the NCC model showing an average transendothelial electrical resistance (TEER) of 1249 &#177; 80 &#937; cm2, and paracellular permeability (Papp) for Lucifer Yellow of 0.90 10-6 &#177; 0.13 10-6 cm sec-1 (mean &#177; SEM, n=55). Further evaluation of this pBEC phenotype showed good expression of the tight junctional proteins claudin 5, ZO-1, occludin and adherens junction protein p120 catenin. The model presented can be used for a range of studies of the BBB in health and disease and, with the highly restrictive paracellular permeability, this model is suitable for studies of transport and intracellular trafficking.

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of the protocol is to present an optimized procedure for the establishment of an in vitro blood-brain barrier (BBB) model based on primary porcine brain endothelial cells (pBECs). The model shows high reproducibility, high tightness, and is suitable for studies of transport and intracellular trafficking in drug discovery.

体外血液脳関門ブタ脳血管内皮細胞に基づくモデルの確立のための改良法

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The amount of the different tissues in the callus provides important information on the fracture healing progress. Available in vivo techniques to longitudinally monitor the callus tissue development in preclinical fracture-healing studies using small animals include digital radiography and &#181;CT imaging. However, both techniques are only able to distinguish between mineralized and non-mineralized tissue. Consequently, it is impossible to discriminate cartilage from fibrous tissue. In contrast, magnetic resonance imaging (MRI) visualizes anatomical structures based on their water content and might therefore be able to noninvasively identify soft tissue and cartilage in the fracture callus. Here, we report the use of an MRI-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice. The experiments demonstrated that the fixator and a custom-made mounting device allow repetitive MRI scans, thus enabling longitudinal analysis of fracture-callus tissue development.

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

The evaluation of tissue development in the fracture callus during endochondral bone healing is essential to monitor the healing process. Here, we report the use of a magnetic resonance imaging (MRI)-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice.

生体内で破壊カルス開発マウス大腿骨の骨、MRI 対応のデバイスを用いたマウスの骨治癒過程の評価

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart failure. Multiple small-animal models of heart transplantation have been used to study the acute and long-term effects of novel therapies. However, few are tested and demonstrated success in clinical trials. It is of critical importance to evaluate new therapies in a clinically relevant large-animal model for efficient and reliable translation of basic studies&#39;&#160;findings. Here, we describe a pre-clinical large-animal (porcine) model of orthotopic heart transplantation that has been firmly established and previously used to investigate novel cardioprotective strategies. This procedure focuses on acute ischemia-reperfusion injury and is a reliable method to investigate novel interventions which have been tested and validated in smaller experimental models, such as the murine model. We demonstrate its usefulness in assessing cardiac performance during the early post-transplantation period and other potential possibilities enabled by the model.

Here, we describe a pre-clinical large-animal (porcine) model of orthotopic heart transplantation that has been firmly established and utilized to investigate novel cardioprotective strategies.

オルソトピック心臓移植の前臨床ブタモデル

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

An In Vivo Mouse Model of Total Intravenous Anesthesia During Cancer Resection Surgery

Anesthesia is a routine component of cancer care that is used for diagnostic and therapeutic procedures. The anesthetic technique has recently been implicated in impacting long-term cancer outcomes, possibly through modulation of adrenergic-inflammatory responses that impact cancer cell behavior and immune cell function. Emerging evidence suggests that propofol-based total intravenous anesthesia (TIVA) may be beneficial for long-term cancer outcomes when compared to inhaled volatile anesthesia. However, the available clinical findings are inconsistent. Preclinical studies that identify the underlying mechanisms involved are critically needed to guide the design of clinical studies that will expedite insight. Most preclinical models of anesthesia have been extrapolated from the use of anesthesia in in vivo research and are not optimally designed to study the impact of anesthesia itself as the primary endpoint. This paper describes a method for delivering propofol-TIVA anesthesia in a mouse model of breast cancer resection that replicates key aspects of clinical delivery in cancer patients. The model can be used to study mechanisms of action of anesthesia on cancer outcomes in diverse cancer types and can be extrapolated to other non-cancer areas of preclinical anesthesia research.

An In Vivo Mouse Model of Total Intravenous Anesthesia During Cancer Resection Surgery

This paper describes a method for modeling total intravenous anesthesia (TIVA) during cancer resection surgery in mice. The goal is to replicate key features of anesthesia delivery to patients with cancer. The method allows investigation of how anesthetic technique affects cancer recurrence after resection surgery.

癌切除手術時の静脈内麻酔の in vivo マウスモデル

Anesthesia is a routine component of cancer care that is used for diagnostic and therapeutic procedures. The anesthetic technique has recently been ...

Establishment and Evaluation of a Porcine Vein Graft Disease Model

Venous graft disease (VGD) is the leading cause of coronary artery bypass graft (CABG) failure. Large animal models of CABG-VGD are needed for the investigation of disease mechanisms and the development of therapeutic strategies. 
To perform the surgery, we enter the cardiac chamber through the third intercostal space and carefully dissect the internal mammary vein and immerse it in normal saline. The right main coronary artery is then treated for ischemia. The target vessel is incised, a shunt plug is placed, and the distal end of the graft vein is anastomosed. The ascending aorta is partially blocked, and the proximal end of the graft vein is anastomosed after perforation. The graft vein is checked for patency, and the proximal right coronary artery is ligated. 
CABG surgery is performed in minipigs to harvest the left internal mammary vein for its use as a vascular graft. Serum biochemical tests are used to evaluate the physiological status of the animals after surgery. Ultrasound examination shows that the proximal, middle, and distal end of the graft vessel are unobstructed. In the surgical model, turbulent blood flow in the graft is observed upon histological examination after the CABG surgery, and venous graft stenosis associated with intimal hyperplasia is observed in the graft. The study here provides detailed surgical procedures for the establishment of a repeatable CABG-induced VGD model.

In this protocol, novel pig vein bypass grafting was performed through a small incision in the left chest wall without cardiopulmonary bypass. A postoperative pathology study was done, which showed intimal thickening.

ブタ静脈移植病モデルの確立と評価

Venous graft disease (VGD) is the leading cause of coronary artery bypass graft (CABG) failure. Large animal models of CABG-VGD are needed for the ...

3D Printing Model of a Patient's Specific Lumbar Vertebra

Selective dorsal rhizotomy (SDR) is a difficult, risky, and sophisticated operation, in which a laminectomy should not only expose an adequate surgical field of view but also protect the patient&#39;s spinal nerves from injury. Digital models play an important role in the pre-and intra-operation of SDR, because they can not only make doctors more familiar with the anatomical structure of the surgical site, but also provide precise surgical navigation coordinates for the manipulator. This study aims to create a 3D digital model of a patient-specific lumbar vertebra that can be used for planning, surgical navigation, and training of the SDR operation. The 3D printing model is also manufactured for more effective work during these processes.
Traditional orthopedic digital models rely almost entirely on computed tomography (CT) data, which is less sensitive to soft tissues. Fusion of the bone structure from CT and the neural structure from magnetic resonance imaging (MRI) is the key element for the model reconstruction in this study. The patient&#39;s specific 3D digital model is reconstructed for the real appearance of the surgical area and shows the accurate measurement of inter-structural distances and regional segmentation, which can effectively help in the preoperative planning and training of SDR. The transparent bone structure material of the 3D-printed model allows surgeons to clearly distinguish the relative relationship between the spinal nerve and the vertebral plate of the operated segment, enhancing their anatomical understanding and spatial sense of the structure. The advantages of the individualized 3D digital model and its accurate relationship between spinal nerve and bone structures make this method a good choice for preoperative planning of SDR surgery.

This study aims to create a 3D-printed model of a patient-specific lumbar vertebra, which contains both the vertebra and spinal nerve models fused from high-resolution computed tomography (HRCT) and MRI-Dixon data.

患者の特定の腰椎の3Dプリントモデル

Selective dorsal rhizotomy (SDR) is a difficult, risky, and sophisticated operation, in which a laminectomy should not only expose an adequate surgical ...

肺結節の診断と治療のための3D再構成

A 3D Digital Model for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules

The three-dimensional (3D) reconstruction of pulmonary nodules using medical images has introduced new technical approaches for diagnosing and treating pulmonary nodules, and these approaches are progressively being acknowledged and adopted by physicians and patients. Nonetheless, constructing a relatively universal 3D digital model of pulmonary nodules for diagnosis and treatment is challenging due to device differences, shooting times, and nodule types. The objective of this study is to propose a new 3D digital model of pulmonary nodules that serves as a bridge between physicians and patients and is also a cutting-edge tool for pre-diagnosis and prognostic evaluation. Many AI-driven pulmonary nodule detection and recognition methods employ deep learning techniques to capture the radiological features of pulmonary nodules, and these methods can achieve a good area under-the-curve (AUC) performance. However, false positives and false negatives remain a challenge for radiologists and clinicians. The interpretation and expression of features from the perspective of pulmonary nodule classification and examination are still unsatisfactory. In this study, a method of continuous 3D reconstruction of the whole lung in horizontal and coronal positions is proposed by combining existing medical image processing technologies. Compared with other applicable methods, this method allows users to rapidly locate pulmonary nodules and identify their fundamental properties while also observing pulmonary nodules from multiple perspectives, thereby providing a more effective clinical tool for diagnosing and treating pulmonary nodules.

著者スポットライト:肺結節の診断と治療のための3Dデジタルモデル  

The objective of this study is to develop a novel 3D digital model of pulmonary nodules that serves as a communication bridge between physicians and patients and is also a cutting-edge tool for pre-diagnosis and prognostic evaluation.

肺結節の診断と治療のための3Dデジタルモデル

The three-dimensional (3D) reconstruction of pulmonary nodules using medical images has introduced new technical approaches for diagnosing and treating ...