Purpose: Experimental post-traumatic arthrofibrosis studies have been conducted using mostly rabbit models. However, there is great interest in developing and validating models in smaller animals, which would allow for more cost-effective research. The aim is to validate a model in rats recently described by Owen et al.
Materials and methods: Twenty 14-weeks old Sprague Dawley female rats were used in the study: 10 rats were used to assess biomechanical contracture, as passive extension angle at different torques (PEA-2, PEA-4, PEA-8) and at capsule disruption, and 10 rats to assess histological fibrosis (area and thickness of posterior capsule). Left knee acted as control. Index surgery was performed on the right knee (operated knee) as described by Owen at al.: intra-articular injury, disruption of posterior capsule, and immobilization with a percutaneous suture in flexion. After a 4-week immobilization period, the suture was removed, followed by another 4-week remobilization period and euthanasia.
Results: Operated knees showed lower PEA-4 (−40.6°; P = .011), PEA-8 (−45.6°; P = .044) and PEA at capsule disruption (−66.5°; P = .043) than the control knees. Mean PEA-2, PEA-4 and PEA-8 from our sample were similar to those reported by Owen et al. Operated knees showed a larger posterior capsule area (1.82 mm2; P = .033) and thickness (.31 mm; P = .043) than the control knees.
Conclusions: The post-traumatic arthrofibrosis model described by Owen et al. has the capacity to induce biomechanical contracture and histological fibrosis. Our biomechanical results are comparable to those of Owen, supporting the model's reproducibility.
Introducción: La investigación preclínica sobre la artrofibrosis postraumática se ha centrado principalmente en modelos experimentales de conejo. No obstante, existe un creciente interés por desarrollar y validar modelos en animales de menor tamaño, lo que permitiría una investigación más coste-efectiva. El objetivo de este estudio es validar el modelo en rata descrito recientemente por Owen et al.
Material y métodos: Se utilizaron 20 ratas hembra Sprague Dawley de 14 semanas de edad: 10 se emplearon para el análisis de la rigidez biomecánica, mediante la medición del ángulo de extensión pasiva (passive extension angle [PEA]) a diferentes pares de torsión (PEA-2, PEA-4, PEA-8) y en el momento de rotura capsular, y 10 se emplearon para el análisis de la fibrosis histológica, mediante la medición del área y el grosor de la cápsula posterior. La rodilla izquierda se utilizó como control. La cirugía inicial se realizó sobre la rodilla derecha (rodilla operada) según la técnica descrita por Owen et al.: lesión intraarticular, rotura de la cápsula posterior e inmovilización en flexión mediante una sutura percutánea. Tras 4 semanas de inmovilización, se retiró la sutura y se permitió la libre movilidad durante otras 4 semanas antes del sacrificio.
Resultados: Las rodillas operadas presentaron un menor PEA-4 (−40,6°; p = 0,011), PEA-8 (−45,6°; p = 0,044) y PEA en la rotura capsular (−66,5°; p = 0,043 en comparación con las rodillas control. Los valores medios obtenidos en nuestra serie para PEA-2, PEA-4 y PEA-8 fueron comparables a los de Owen et al. Las rodillas operadas presentaron una mayor área (1,82 mm2; p = 0,033) y grosor (0,31 mm; p = 0,043) de la cápsula posterior en comparación con las rodillas control.
Conclusiones: Según nuestros resultados, el modelo de artrofibrosis postraumática descrito por Owen et al. es capaz de inducir rigidez biomecánica y fibrosis histológica. Nuestros resultados biomecánicos son comparables a los de Owen, lo que confirma la reproducibilidad del modelo.
