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Erschienen in: European Spine Journal 9/2015

01.09.2015 | Original Article

Surgical technique for lumbar intervertebral disc transplantation in a goat model

verfasst von: Jun Xiao, Yong-Can Huang, Stephen K. L. Lam, Keith D. K. Luk

Erschienen in: European Spine Journal | Ausgabe 9/2015

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Abstract

Purpose

Fresh-frozen intervertebral disc transplantation was determined to be an effective treatment for degenerative disc diseases in rhesus monkeys and in humans. Further research in improving different aspects of disc allografts transplantation is needed and will be investigated in large animal models. This study reports the detailed surgical technique of intervertebral disc transplantation without internal fixation and the important notes to ensure success in goats.

Methods

Fifty-one male goats were used in this study. Ten goats were used as intervertebral disc allograft donors; the remaining forty-one goats were used to develop the surgical technique for intervertebral disc allograft transplantation. Radiographs, ex vivo MRI and gross observation were used to monitor the stability and healing of the disc allografts at 3 months, postoperatively.

Results

Size matching of the disc allograft, preservation of the anterior longitudinal ligament and an appropriate portion of the annulus fibrosus at the recipient site were crucial for stable graft retention. Additionally, a slightly reduced height of the disc allograft compared to that of the recipient slot may avoid graft endplate fracture.

Conclusions

Lumbar intervertebral disc transplantation without internal fixation can be successfully performed in goats.
Literatur
2.
Zurück zum Zitat Samartzis D, Karppinen J, Mok F, Fong DY, Luk KD, Cheung KM (2011) A population-based study of juvenile disc degeneration and its association with overweight and obesity, low back pain, and diminished functional status. J Bone Joint Surg Am 93(7):662–670. doi:10.2106/JBJS.I.0156893/7/662 CrossRefPubMed Samartzis D, Karppinen J, Mok F, Fong DY, Luk KD, Cheung KM (2011) A population-based study of juvenile disc degeneration and its association with overweight and obesity, low back pain, and diminished functional status. J Bone Joint Surg Am 93(7):662–670. doi:10.​2106/​JBJS.​I.​0156893/​7/​662 CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Luoma K, Riihimaki H, Luukkonen R, Raininko R, Viikari-Juntura E, Lamminen A (2000) Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976) 25(4):487–492CrossRef Luoma K, Riihimaki H, Luukkonen R, Raininko R, Viikari-Juntura E, Lamminen A (2000) Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976) 25(4):487–492CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Ding Y, Ruan DK, He Q, Hou LS, Lin JN, Cui HP (2013) Imaging evaluation and relative significance in cases of cervical disc allografting: radiographic character following total disc transplantation. J Spinal Disord Tech. doi:10.1097/BSD.0b013e318290fc41 Ding Y, Ruan DK, He Q, Hou LS, Lin JN, Cui HP (2013) Imaging evaluation and relative significance in cases of cervical disc allografting: radiographic character following total disc transplantation. J Spinal Disord Tech. doi:10.​1097/​BSD.​0b013e318290fc41​
7.
Zurück zum Zitat Luk KD, Ruan DK, Chow DH, Leong JC (1997) Intervertebral disc autografting in a bipedal animal model. Clin Orthop Relat Res 337:13–26CrossRefPubMed Luk KD, Ruan DK, Chow DH, Leong JC (1997) Intervertebral disc autografting in a bipedal animal model. Clin Orthop Relat Res 337:13–26CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Crevensten G, Walsh AJL, Ananthakrishnan D, Page P, Wahba GM, Lotz JC, Berven S (2004) Intervertebral disc cell therapy for regeneration: mesenchymal stem cell implantation in rat intervertebral discs. Ann Biomed Eng 32(3):430–434CrossRefPubMed Crevensten G, Walsh AJL, Ananthakrishnan D, Page P, Wahba GM, Lotz JC, Berven S (2004) Intervertebral disc cell therapy for regeneration: mesenchymal stem cell implantation in rat intervertebral discs. Ann Biomed Eng 32(3):430–434CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Sakai D, Mochida J, Yamamoto Y, Nomura T, Okuma M, Nishimura K, Nakai T, Ando K, Hotta T (2003) Transplantation of mesenchymal stem cells embedded in Atelocollagen gel to the intervertebral disc: a potential therapeutic model for disc degeneration. Biomaterials 24(20):3531–3541 (pii): S0142961203002229CrossRefPubMed Sakai D, Mochida J, Yamamoto Y, Nomura T, Okuma M, Nishimura K, Nakai T, Ando K, Hotta T (2003) Transplantation of mesenchymal stem cells embedded in Atelocollagen gel to the intervertebral disc: a potential therapeutic model for disc degeneration. Biomaterials 24(20):3531–3541 (pii): S0142961203002229CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Zhang Y, Drapeau S, An HS, Markova D, Lenart BA, Anderson DG (2011) Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine (Phila Pa 1976) 36(19):1519–1527. doi:10.1097/BRS 0b013e 3181 f60b39CrossRef Zhang Y, Drapeau S, An HS, Markova D, Lenart BA, Anderson DG (2011) Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine (Phila Pa 1976) 36(19):1519–1527. doi:10.​1097/​BRS 0b013e 3181 f60b39CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Verlaan JJ, Oner FC, Slootweg PJ, Verbout AJ, Dhert WJ (2004) Histologic changes after vertebroplasty. J Bone Joint Surg Am 86-A(6):1230–1238PubMed Verlaan JJ, Oner FC, Slootweg PJ, Verbout AJ, Dhert WJ (2004) Histologic changes after vertebroplasty. J Bone Joint Surg Am 86-A(6):1230–1238PubMed
15.
Zurück zum Zitat Zhang Y, Drapeau S, Howard SA, Thonar EJ, Anderson DG (2011) Transplantation of goat bone marrow stromal cells to the degenerating intervertebral disc in a goat disc injury model. Spine (Phila Pa 1976) 36(5):372–377. doi:10.1097/BRS.0b013e3181d10401 Zhang Y, Drapeau S, Howard SA, Thonar EJ, Anderson DG (2011) Transplantation of goat bone marrow stromal cells to the degenerating intervertebral disc in a goat disc injury model. Spine (Phila Pa 1976) 36(5):372–377. doi:10.​1097/​BRS.​0b013e3181d10401​
16.
Zurück zum Zitat Nisolle JF, Wang XQ, Squelart M, Hontoir F, Kirschvink N, Clegg P, Vandeweerd JM (2014) Magnetic resonance imaging (MRI) anatomy of the ovine lumbar spine. Anat Histol Embryol 43(3):203–209. doi:10.1111/ahe.12063 CrossRefPubMed Nisolle JF, Wang XQ, Squelart M, Hontoir F, Kirschvink N, Clegg P, Vandeweerd JM (2014) Magnetic resonance imaging (MRI) anatomy of the ovine lumbar spine. Anat Histol Embryol 43(3):203–209. doi:10.​1111/​ahe.​12063 CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Trout JJ, Buckwalter JA, Moore KC, Landas SK (1982) Ultrastructure of the human intervertebral disc. I. Changes in notochordal cells with age. Tissue Cell 14(2):359–369 (pii): 0040-8166(82)90033-7CrossRefPubMed Trout JJ, Buckwalter JA, Moore KC, Landas SK (1982) Ultrastructure of the human intervertebral disc. I. Changes in notochordal cells with age. Tissue Cell 14(2):359–369 (pii): 0040-8166(82)90033-7CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat Hoogendoorn RJW, Smit TH, Wuisman PIJM (2005) Notochordal cells in mature caprine intervertebral discs. Eur Cell Mater 10:59 Hoogendoorn RJW, Smit TH, Wuisman PIJM (2005) Notochordal cells in mature caprine intervertebral discs. Eur Cell Mater 10:59
20.
Zurück zum Zitat Oehme D, Goldschlager T, Rosenfeld J, Danks A, Ghosh P, Gibbon A, Jenkin G (2012) Lateral surgical approach to lumbar intervertebral discs in an ovine model. Sci World J 2012:873726. doi:10.1100/2012/873726 CrossRef Oehme D, Goldschlager T, Rosenfeld J, Danks A, Ghosh P, Gibbon A, Jenkin G (2012) Lateral surgical approach to lumbar intervertebral discs in an ovine model. Sci World J 2012:873726. doi:10.​1100/​2012/​873726 CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Chan SC, Lam S, Leung VY, Chan D, Luk KD, Cheung KM (2010) Minimizing cryopreservation-induced loss of disc cell activity for storage of whole intervertebral discs. Eur Cell Mater 19:273–283 (pii): vol019a26PubMed Chan SC, Lam S, Leung VY, Chan D, Luk KD, Cheung KM (2010) Minimizing cryopreservation-induced loss of disc cell activity for storage of whole intervertebral discs. Eur Cell Mater 19:273–283 (pii): vol019a26PubMed
22.
Zurück zum Zitat Lam SK, Chan SC, Leung VY, Lu WW, Cheung KM, Luk KD (2011) The role of cryopreservation in the biomechanical properties of the intervertebral disc. Eur Cell Mater 22:393–402 (pii): vol022a29PubMed Lam SK, Chan SC, Leung VY, Lu WW, Cheung KM, Luk KD (2011) The role of cryopreservation in the biomechanical properties of the intervertebral disc. Eur Cell Mater 22:393–402 (pii): vol022a29PubMed
Metadaten
Titel
Surgical technique for lumbar intervertebral disc transplantation in a goat model
verfasst von
Jun Xiao
Yong-Can Huang
Stephen K. L. Lam
Keith D. K. Luk
Publikationsdatum
01.09.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Spine Journal / Ausgabe 9/2015
Print ISSN: 0940-6719
Elektronische ISSN: 1432-0932
DOI
https://doi.org/10.1007/s00586-014-3631-1

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