Eff ec ts o f El ec tr ic al ly -S ti mu la te d Si lv er -C oa te d Im pl an ts a nd
B ac te ri al C on ta mi na ti on i n a Ca ni ne R adiu s Fr ac tu re Gap Model
By
R us se ll E ri c Wr ight , DVM
T he si s su bm it te d to t he f ac ul ty o f th e Vi rgin ia P ol yt ec hn ic I ns ti tu te a nd Sta te
U ni ve rs it y in p ar ti al f ul fi ll me nt o f th e re qu ir em en t fo r th e de gr ee o f
M as te r of Sci en ce
In
Vet er in ar y M e di ca l Sc ie nc es
A pp ro ve d:
_ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ _
P et er K . Sh ir es , Ch ai rm an
_ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ _
_ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ _
J er yl C . Jo ne s
Ro be rt B . Du nc an J r.
J ul y 7, 1 99 9
B la ck sb ur g, Vir gi ni a
K ey W or ds : Sil ve r, i on to ph or es is , ra di us , fr ac tu re , ef fe ct s, o st eo my el it is
C op yr ight 1 99 9, R us se ll E ri c Wr ight
Eff ec ts o f El ec tr ic al ly -S ti mu la te d Si lv er -C oa te d Im pl an ts a nd
B ac te ri al C on ta mi na ti on i n a Ca ni ne R adiu s Fr ac tu re Gap Model
By
R us se ll E ri c Wr ight
( Ab st ra ct )
T he p ur po se o f t hi s p ro je ct w as t o s tu dy t he e ff ec ts o f a no di c e le ct ri ca ll y
s ti mu la te d s il ve r- co at ed s ta in le ss s te el i mp la nt s a nd b ac te ri al c on ta mi na ti on i n a c an in e
r ad iu s f ra ct ur e gap m od el .
T we lv e s ke le ta ll y m at ur e c an in es w ei gh in g 1 9. 2- 23 .2 k g w er e u se d. D ogs w er e
r an do ml y a ss igne d t o i nt o c on tr ol a nd c on ta mi na te d gro up s.
A 5 m m o st ec to my gap
w as m ad e i n b ot h r ad ii o f e ac h d og. O ne r ad iu s o f e ac h d og w as s ta bi li ze d w it h a s il ve rc oa te d s ta in le ss s te el b on e p la te a nd t he o th er w it h a n u nc oa te d s ta in le ss s te el b on e
p la te .
T he o st ec to my s it es w er e i no cu la te d w it h s te ri le P BS i n 6 d ogs a nd S .
i nt er me di us i n t he o th e r 6 d ogs. E ac h i mp la nt s et w as e le ct ri ca ll y s ti mu la te d w it h d ir ec t
c ur re nt f or 2 0 m in ut es d ai ly , f or 1 0 d ay s. A ni ma ls w er e t re at ed w it h C ep ha le xi n o ra ll y
f or 1 0 d ay s.
R ad io gr ap hs w er e o bt ai ne d a t t wo w ee k i nt er va ls .
e ut ha ni ze d a t 1 2 w ee ks a nd e ac h p la te w as c ul tu re d.
A ni ma ls w er e
R ad io gr ap hi c, h is to lo gi c a nd
b ac te ri ol ogic e va lu at io ns o f e ac h r ad iu s w er e p er fo rm ed . T he d if fe re nc e i n b on e h ea li ng
b et we en s il ve r- co at ed a nd s ta in le ss s te el t re at ed r ad ii w as d et er mi ne d f or e ac h d og b y
s ub je ct iv e r ad io gr ap hi c e va lu at io n a nd q ua nt it at iv e a na ly si s o f r ad io gr ap hi c d en si ty
u si ng c om me rc ia l s of tw ar e.
A t w ee k 1 2, a s igni fi ca nt d ec re as e i n b on e h ea li ng w as f ou nd o n r ad io gr ap hi c
e va lu at io ns a nd q ua nt it at iv e b on e a re a a na ly si s o f c on ta mi na te d r ad ii t ha t w er e t re at e d
w it h
e le ct ri ca ll y
s ti mu la te d
s il ve r- co at ed
i mp la nt s
( p- va lu e 0 .0 25
a nd
0 .0 18
r es pe ct iv el y) . I no cu lu m o r i mp la nt t re at me nt t yp e s ho we d n o s igni fi ca nt d if fe re nc e o n
r ad io gr ap hi c e va lu at io ns o r q ua nt it at iv e b on e a re a a na ly si s. N o s igni fi ca nt d if fe re nc es
w er e d et ec te d i n r ad io gr ap hi c e va lu at io ns o f o st eo my el it is o r h is to lo gi c e va lu at io ns o f
b on e h ea li ng, i nf la mm at io n a nd p er i- im pl an t r es or pt io n.
C ul tu re r es ul ts w er e n ot
i nd ic at iv e o f S . i nt er me di us i no cu la te d o st eo my el it is .
T he u se o f a b il at er al r ad ia l o st ec to my
m od el a ll ow ed c om pa ri so n
e le ct ri ca ll y– st im ul at ed s il ve r- co at ed a nd u nc oa te d i mp la nt s w it hi n e ac h d og.
of
B on e
h ea li ng i n t he s ta bl e 5 m m f ra ct ur e gap r ad ia l o st ec to my m od el , w as p ro gr es si ve i n b ot h
c on ta mi na te d a nd n on -c on ta mi na te d s it ua ti on s. O ur s tu dy f ou nd a n egat iv e e ff ec t o n
b on e h ea li ng w he n e le ct ri ca ll y- st im ul at ed s il ve r s te ar at e c oa te d i mp la nt w er e u se d i n S .
i nt er me di us c on ta mi na te d r ad iu s o st ec to mi es . T hi s t re nd b ec am e a pp ar en t a t 6 w ee ks
p os t- op er at iv el y, b ut w as n ot s ta ti st ic al ly e vi de nt u nt il 1 2 w ee ks . F ur th er s tu di es a re
iii
w ar ra nt ed t o e va lu at e t he a pp ro pr ia te p ro to co l, t he e ff ec ts o f, a nd i nd ic at ed u se o f t hi s
t re at me nt m od al it y i n c on ta mi na te d f ra ct ur es a nd c li ni ca l o st eo my el it is s it ua ti on s.
iv
Gra nt I nf or ma ti on
T hi s p ro je ct w as m a de p os si bl e t hr ou gh t he gen er ou s f in an ci al s up po rt o f t he
Vir gi ni a Vet er in ar y M ed ic al A ss oc ia ti on Vet er in ar y M em or ia l F un d a nd T he A O N or th
A me ri ca R es id en t C li ni ca l T ra um a R es ea rc h P ro gr am .
v
D edic at io n
I w ou ld l ik e to d ed ic at e th is m an us cr ip t to m y lo vi ng w if e Sa ra h an d ou r so n Ca le b,
w ho se s up po rt a nd u nd er st an di ng w er e un en di ng a nd u nc on di ti on al .
vi
A ck no wl edge me nt s
T he a ut ho r w is he s t o t ha nk G er mi ll e C ol ma no , M ar th a M oo n, D an ie l W ar d, J oh n
Str au ss , T ar yn B ra nd t, Sus an A ye rs , K im W ri gh t, J en ni fe r L es se r a nd D r. J oh n
R ob er ts on f or t he ir a ss is ta nc e w it h t hi s s tu dy .
vii
Table o f Co nt en ts
A bs tr ac t
ii
G ra nt I nf or ma ti on
v
D ed ic at io n
vi
A ck no wl ed ge me nt s
v ii
L is t of T ab le s
xi
L is t of F igur es
xii
L it er at ur e Re vi ew
1
O st eo my el it is
1
I mp la nt A ss oc ia te d In fe ct io n
4
P at ho ge ne si s of O st eo my el it is
5
D ia gn os is o f Os te om ye li ti s
6
T re at me nt
8
M od el s of O st eo my el it is
9
B on e He al in g
10
A ss es sm en t of B on e He al in g
11
M od el s of B on e He al in g
13
M ed ic in al Sil ve r
14
A nt ib ac te ri al P ro pe rt ie s of Sil ve r
15
Sil ve r To xi ci ty
15
Sil ve r Io nt op ho re si s
16
C li ni ca l St ud ie s
16
viii
M ol ec ul ar M on ol ay er in g
17
I nt ro du ct io n
18
M at er ia l an d M e th od s
21
Sub je ct s
21
Sil ve r Co at in g
21
B ac te ri al I no cu lu m
22
A ne st he si a an d Su rgic al P ro ce du re
22
E le ct ri ca l St im ul at io n
23
P os t- op er at iv e M o ni to ri ng
24
B on e Ar ea A na ly si s
25
R ad io gr ap hi c An al ys is
26
H is to lo gi c An al ys is
27
Sta ti st ic al A na ly si s
28
R es ul ts
30
B on e Ar ea A na ly si s
30
R ad io gr ap hi c An al ys is
30
H is to lo gi c An al ys is
31
C ul tu re R es ul ts
32
D is cu ss io n
33
T ab le s
40
F igur es
43
R ef er en ce s
51
ix
Vit a
62
x
List of Tables
T ab le 1 :
W ee k 12 M ea n Bo ne A re a an d M e an R ad io gr ap hi c Bo ne H ea li ng
47
T ab le 2 :
M ea n Di ff er en ce i n Bo ne A re a
48
T ab le 3 :
M ea n Di ff er en ce i n Ra di ogra ph ic B on e He al in g Sc or es
xi
49
L is t of F ig ur es
F igur e 1:
P ic tu re o f 5 mm R ad ia l Os te ct om y M o de l
50
F igur e 2:
L in ea r Sc or in g Sh ee t: R ad io gr ap hi c An al ys is
51
F igur e 3:
E xa mp le s of R ad io gr ap hi c Li ne ar Sco ri ng a nd M e as ur em en t
52
F igur e 4:
L in ea r Sc or in g Sh ee t: H is to lo gi c An al ys is
53
F igur e 5:
E xa mp le s of H is to lo gi c Li ne ar Sco ri ng a nd M ea su re me nt
54
F igur e 6:
I ma ge D ep ic ti ng B on e Ar ea A na ly si s
55
F igur e 7:
M ea n Di ff er en ce i n Bo ne A re a
56
F igur e 8:
M ea n D if fe re nc e in R ad io gr ap hi c Bo ne H ea li ng
57
xii
L it er at ur e R ev ie w
O st eo my el it is i s d ef in ed i n D or la nd ’s M ed ic al D ic ti on ar y a s i nf la mm at io n o f
b on e c au se d b y a p yo ge ni c o rgan is m. ( 26 ) I t m ay r em ai n l oc al iz ed o r s pr ea d t hr ou gh t he
b on e t o i n vo lv e t he m ar ro w, c or te x, c an ce ll ou s t is su e, a nd p er io st eu m.
E vi de nc e o f
o st eo my el it is c an b e f ou nd i n f os si li ze d c re at ur es d at in g b ac k 2 50 m il li on y ea rs .( 29 ) I n
h um an s, t he i nc id en ce o f o st eo my el it is h as b ee n r ep or te d i n t he r an ge b et we en 0 .5 % a nd
2 .7 %. ( 8, 2 9) W hi le c on si de re d r ar e i n d ogs, t he a ct ua l r at e o f o st eo my el it is o cc ur re nc e
h as n ot b ee n r ep or te d.
T he s ou rc e o f c on ta mi na ti ng b ac te ri a i n o st eo my el it is c an b e h em at ogen ou s,
t ra um at ic o r i at ro ge ni c i n o ri gi n. T h e h em at ogen ou s f or m o f o st eo my el it is r es ul ts f ro m
b ac te ri al i no cu la ti on v ia t he b lo od s tr ea m. I t i s r ar el y r ep or te d i n t he d og a nd c at , b ut
m or e c om mo nl y d es cr ib ed i n f oa ls , c al ve s, l am bs a nd h um an s < 1 6 y ea rs o f a ge .( 14 , 3 8)
T he v as cu la r a na to my o f t he m et ap hy si s i n j uv en il es a pp ea rs t o b e t he p re di sp os in g
c au se f or t hi s f or m o f i nf ec ti on .( 14 , 2 9)
I n j uv en il es , t he n ut ri en t a rt er y e nt er s t he
d ia ph ys is o f l on g b on es a nd b ra nc he s p ro xi ma ll y a nd d is ta ll y. T he se b ra nc he s e nd i n
n on an as to mo ti c s in us oi ds b en ea th t he e pi ph ys is .
d ia me te r t ha n t he ir v en ou s d ra in age.
T he se s in us oi ds a re s ma ll er i n
A s a r es ul t, t ur bu le nt a nd r ed uc ed b lo od f lo w
o cc ur s a t t hi s j un ct io n. I t h as b ee n s ugge st ed t ha t i nf ec ti on b egin s i n t he se s in us oi ds
f ol lo wi ng b ac te re mi a. ( 14 ) T hi s v as cu la r a rr an ge me nt c ha nges i n m an w it h t he c lo su re o f
t he gro wt h p la te . T he re fo re , i t i s u nc om mo n f or a h em at ogen ou s c au se o f o st eo my el it is
t o b e i mp li ca te d i n a du lt h um an s a nd m os t o th er a du lt a ni ma ls .
1
M os t c as es o f o st eo my el it is i n v et er in ar y m ed ic in e a re t he r es ul t o f l oc al
c on ta mi na ti on . B ac te ri al c on ta mi na ti on o f b on e c an o cc ur s ec on da ry t o o pe n f ra ct ur es ,
s pr ea d f ro m s of t t is su e i nf ec ti on , p en et ra ti ng w ou nd s, o r s ur gi ca l i nv as io n.
T hi s i s
gen er al ly c la ss if ie d a s p os tt ra um at ic o st eo my el it is s in ce i t i s a ss oc ia te d w it h a t ra um at ic
e ve nt o r s ur gi ca l i nt er ve nt io n. ( 8) P os tt ra um at ic o st eo my el it is i s a l oc al b on e i nf ec ti on
a nd n ot a s ys te mi c c on di ti on .
R et ro sp ec ti ve s tu di es o f c an in e o st eo my el it is h av e b ee n r ep or te d. ( 14 , 7 6, 8 2)
C ay wo od r ep or ts t ha t 5 5% o f o st eo my el it is c as es w er e a ss oc ia te d w it h o pe n r ed uc ti on
o f c lo se d f ra ct ur es , w hi le o nl y 6 % o f o st eo my el it is c as es w er e a tt ri bu te d t o a
h em at ogen ou s s ou rc e. Sof t t is su e e xt en si on o f i nf ec ti on a cc ou nt ed f or 2 6% a nd o pe n
f ra ct ur es f or 1 0% o f c as es .( 14 ) Ste ad r ep ot s t ha t 7 0% o f o st eo my el it is c as es a re r el at ed
t o o rt ho pe di c c om pl ic at io ns , w hi le n o i nc id en ce o f h em at ogen ou s o st eo my el it is i s
n ot ed .( 82 )
O st eo my el it is m ay b e a cu te o r c hr on ic .
T he se t wo f or ms o f t he s am e d is ea se
e xh ib it d if fe re nt c li ni ca l s igns d ep en di ng o n t he d ur at io n o f i nf ec ti on . T he a cu te f or m o f
o st eo my el it is b egin s p os t- in oc ul at io n. L oc al s igns i nc lu de s of t t is su e s we ll in g, p yr exia ,
p ai n, r ed de ni ng o f t is su es , a nd l am en es s. ( 14 , 7 6, 8 2)
Sys te mi c s igns m ay i nc lu de
p yr exia , a no re xi a a nd d ep re ss io n. A c om pl et e b lo od c ou nt m ay d em on st ra te a n e le va te d
w hi te b lo od c el l c ou nt a nd a n eu tr op hi li c l ef t s hi ft .
2
T he p re do mi na nt r ad io gr ap hi c
f in di ng i s s of t t is su e s we ll in g.
T he se s igns a re n on -s pe ci fi c, m ak in g i t d if fi cu lt t o
d is ti ngui sh b et we en a cu te o st eo my el it is a nd p os t- tr au ma ti c i nf la mm at io n. ( 29 )
T he c hr on ic f or m o f o st eo my el it is p re se nt s p ri ma ri ly a s l oc al d is ea se . Sys te mi c
s igns o f p yr exia , a no re xi a a nd d ep re ss io n a re r ar el y p re se nt .
C om mo n c li ni ca l
c om pl ai nt s i nc lu de d ra in in g f is tu lo us t ra ct s a nd l am en es s. ( 14 , 7 6)
H em at ol ogic al
p ar am et er s m ay b e w it hi n n or ma l l im i ts o r d em on st ra te a m il dl y e le va te d w hi te b lo od
c el l c ou nt w it h a s li gh t n eu tr op hi li c l ef t s hi ft .( 14 , 7 6)
R ad io gr ap hi c c ha nges m ay
i nc lu de s igns o f i mp la nt l oo se ni ng, b on e s eq ue st ra , s cl er os is , o st eo ly si s, s of t t is su e
s we ll in g, a nd p er io s te al r ea ct io n. R ad io gr ap hi c l es io ns a nd c li ni ca l s igns t ha t p er si st o r
a re p ro gr es si ve f or gre at er t ha n 4 -6 w ee ks a re c on si st en t w it h a d ia gn os is o f c hr on ic
o st eo my el it is .
M os t c as es o f o st eo my el it is a re b ac te ri al i n o ri gi n. O th er e ti ol ogic a ge nt s s uc h a s
f un gi , p ar as it es , v ir us es , f or ei gn b od ie s a nd m et al li c i mp la nt s h av e b ee n r ep or te d. ( 43 ,
7 5, 8 4, 8 9) Stu di es h av e s ho wn t ha t a er ob ic a nd a na er ob ic , G ra m- po si ti ve a nd G ra mn egat iv e b ac te ri a h av e b ee n i mp li ca te d i n o st eo my el it is .
C ay wo o d a nd Smi th b ot h
r ep or t a s in gl e c au sa ti ve a ge nt i n 5 3% a nd 5 9% o f c as es r es pe ct iv el y. ( 14 , 7 6)
S ta ph yl oc oc cu s s pp . a re t he m os t c om mo nl y
o st eo my el it is .( 14 , 7 6, 8 2)
3
i so la te d
o rgan is ms
f ro m c an in e
S ta ph yl oc oc cu s i nt er me di u s i s t he m os t c om mo nl y i so la te d b ac te ri a o f n or ma l
c an in e s ki n f lo ra .( 72 )
S . i nt er me di us w as p re vi ou sl y i de nt if ie d a s S ta ph yl oc oc cu s
a ur eu s u nt il r ec en t n om en cl at ur e c ha nges .( 13 )
Stu di es s ho w t ha t m or e t ha n h al f o f
o st eo my el it is c as es a re r el at ed t o o pe n r ed uc ti on o f f ra ct ur es .( 14 , 7 6)
r ep or te d
a
4 0%
i nc id en ce
of
b ac te ri al
c on ta mi na ti on ,
w it h
Ste ve ns on
p re do mi na nt ly
S ta ph yl oc oc cu s s pp ., i n o pe n r ed uc ti on o f c lo se d c an in e f ra ct ur es .( 83 )
A s tu dy
p er fo rm ed a t T ul an e U ni ve rs it y f ou nd a n i nc re as e i n i nf ec ti on r at e o f 0 .4 % t o 1 .7 %
w he n c on se rv at iv el y m an aged c lo se d f ra ct ur es w er e c om pa re d t o s ur gi ca ll y r ed uc ed
c lo se d f ra ct ur es .( 8) E ve n w it h p ro pe r a se pt ic s ur gi ca l t ec hn iq ue , s ki n c on ta mi na ti on
d ur in g o pe n r ed uc ti on o f f ra ct ur es i s t he m os t c om mo nl y i mp li ca te d s ou rc e o f i nf ec ti on .
T hi s e xp la in s t he h igh i nc id en ce o f S ta ph yl oc oc cu s s pp . a ss oc ia te d o st eo my el it is .
G ri st in a s pe cu la te d t ha t b io ma te ri al s p ro vi de d a n i ne rt s ub st ra te f or b ac te ri al
gro wt h a nd p ro pa ga ti on .( 35 ) Smi th i so la te d b ac te ri a f ro m 1 7 o f 4 0 b on e p la te s r em ov ed
f ro m d ogs. ( 78 )
O f t he se c as es , 9 w er e a ss oc ia te d w it h c om pl ic at io ns s uc h a s
o st eo my el it is a nd t he o th er 8 s ho we d n o c li ni ca l o r r ad io gr ap hi c s igns o f i nf ec ti on .
P et ty f ou nd a n i nc re as ed r at e o f i nf ec ti on w he n c an in e f em ur s w er e i no cu la te d w it h
b ac te ri a a nd o rt ho pe di c i mp la nt s w er e u se d. ( 61 ) I mp la nt a ss oc ia te d i nf ec ti on c an r es ul t
i n a r ec ur re nt s ou rc e o f i nf ec ti on t ha t i s n on re sp on si ve t o a nt ib io ti c t he ra py . R em ov al
o f t he i mp la nt i s u su al ly n ec es sa ry t o r es ol ve t he c li ni ca l s igns o f i nf ec ti on .
4
B ac te ri a p ro du ce a s li my gly co ca ly x t ha t i s c om po se d o f a m at ri x o f f ib ro us
e xo po ly sa cc ha ri de s, gly co pr ot ei ns , o r b ot h. ( 34 ) T he gly co ca ly x f un ct io ns t o p ro vi de
a dh er en ce , p ro te ct io n a nd n ut ri en t t ra pp in g. T he p ol ys ac ch ar id es o f t he gly co ca ly x a re
s im il ar i n s tr uc tu re t o c om me rc ia l c he mi ca l a dh es iv es .( 21 )
T hi s e na bl es b ac te ri a t o
a dh er e t o b io lo gi c i mp la nt s a ft er c on ta mi na ti on d ur in g s ur ge ry o r l at er f ro m a t ra ns ie nt
b ac te re mi a. A dh es io n p ro pe rt ie s m ay b e r el at ed t o b ac te ri al v ir ul en ce .( 34 ) T he t hi ck
s li me -l ik e c oa ti ng r es is ts p en et ra ti on o f a nt ib io ti cs .
F ur th er mo re , t he gly co ca ly x
p ro te ct s b ac te ri a f ro m t he h os t’ s d ef en se m ec ha ni sm s s uc h a s o ps in iz at io n, s ur fa ct an ts
a nd p ha go cy to si s b y m ac ro ph ages .( 34 ) O nc e a dh er en t t o a n i mp la nt o r f or ei gn b od y,
t he gly co ca ly x f or ms a b io fi lm t ha t e nv el op es m ic ro co lo ni es o f b ac te ri a. T hi s p hy si ca l
b ar ri er e na bl es m ic ro co lo ni es o f b ac te ri a t o r es is t a nt ib io ti c t he ra py a nd h os t d ef en se
m ec ha ni sm s.
T ra um a r es ul ts i n h yp er em ia a nd i nf la mm at io n o f t is su e.
I nc re as ed c ap il la ry
p er me ab il it y a ll ow s i nf il tr at io n w it h w hi te b lo od c el ls . I f b ac te ri a a re p re se nt t he y c an
d es tr oy t he se W BC s r es ul ti ng i n t he r el ea se o f p ro te ol yt ic e nz ym es a nd t he f or ma ti on
o f p ur ul en t e xu da te .( 69 )
A dd it io na ll y, h em at om as a nd e de ma c an r es ul t i n l oc al
i sc he mi c p re ss ur e n ec ro si s a nd m ic ro va sc ul ar s ta si s p ro mo ti ng t is su e d ea th a nd b ac te ri al
c ol on iz at io n.
O nc e i nf ec ti on h as b ee n e st ab li sh ed , b ac te ri al a nt igen s s ti mu la te m ac ro ph ages a nd
n eu tr op hi ls t o p ro du ce i nt er le uk in -1 , w hi ch att ra ct s a dd it io na l m ac ro ph ages , n eu tr op hi ls
5
a nd l ym ph oc yt es .( 33 ) I nc re as ed p ro du ct io n o f p ro st agla nd in E 2 b y t he se c el ls r es ul ts
i n i nc re as ed b on e r es or pt io n.
I nj ec ti on o f a ra ch id on ic a ci d, t he p re cu rs or o f
p ro st agla nd in s, i nt o r at t ib ia s f ac il it at ed t he f or ma ti on o f o st eo my el it is a nd b on e
r es or pt io n. ( 67 ) M od el s o f o st eo my el it is u se s od iu m m or rh ua te , a f is h o il d er iv at iv e
c on ta in in g a ra ch id on ic a ci d, t o c re at e b on e n ec ro si s a nd e st ab li sh o st eo my el it is .( 58 , 7 0)
A s o st eo my el it is p ro gr es se s f ro m t h e a cu te t o c hr on ic f or m, i t b ec om es l es s
r es po ns iv e t o a nt ib io ti c t he ra py a nd h os t i mm un e r es po ns e.
I nf la mm at or y c el ls a re
s ep ar at ed f ro m gra nu la ti on t is su e a nd a goo d b lo od s up pl y b y c on ne ct iv e t is su e w hi ch
r es ul ts i n b on y a bs ce ss f or ma tion . A s t he p re s su re o f t hi s pur ul en t e xu da te i nc re as es , i t
e nt er s c or ti ca l b on e t hr ou gh t he H av er si an a nd Vol km an n’ s c an al s. ( 77 )
I nc re as ed
p or os it y o f b on e s ec on da ry t o i nf la mm at io n c an l ea d t o s ub pe ri os te al e le va ti on a nd
f or ma ti on o f a s eq ue st ru m.
C li ni ca l s igns a nd r ad io gr ap hi c c ha nges a re h ighl y s ugge st iv e o f p os tt ra um at ic
o st eo my el it is , b ut c on fi rm at io n o f o st eo my el it is i s b as ed o n i de nt if ic at io n o f a n
e ti ol ogic al a ge nt . M ic ro bi al c ul tu re o f c hr on ic d ra in in g t ra ct s r el at ed t o o st eo my el it is
h as b ee n s ho wn t o b e n on re pr es en ta ti ve o f t he e ti ol ogic a ge nt o f o st eo my el it is .( 47 )
H is to lo gi c i de nt if ic at io n o f b ac te ri a w as o nl y c or re ct i n 3 3% o f o st eo my el it is c as es .( 11 )
P os it iv e b on e c ul tu re s a re t he gol d s ta nd ar d f or t he d ia gn os is o f o st eo my el it is . T hi s c an
b e a ch ie ve d b y a s ur gi ca l a pp ro ac h, f in e n ee dl e a sp ir at e, o r J am sh id i n ee dl e b io ps y.
6
R ad io gr ap hi c s igns o f o st eo my el it is v ar y d ep en di ng o n t he d ur at io n o f d is ea se ,
s ub je ct ’s a ge a nd h ea lt h, a nd v ir ul en ce o f t he o rgan is m. A cu te ly , t he o nl y r ad io gr ap hi c
e vi de nc e t ha t m ay b e s ee n i s s of t t is su e s we ll in g a nd d ec re as ed d el in ea ti on o f f as ci al
p la ne s i n t he s ur ro un di ng s of t t is su es . B on e r es or pt io n i s u su al ly n ot n ot ed i ni ti al ly .
B on e d em in er al iz at io n m us t e xc ee d 3 5% b ef or e i t i s r ad io gr ap hi ca ll y e vi de nt .( 6) L yt ic
a re as m ay b e s ee n a s e ar ly a s 3 d ay s p os t- in fe ct io n i n n eo na te s a nd 5 t o 7 d ay s i n
a du lt s. ( 69 ) M or e c om mo nl y, r ad io gr ap hi c e vi de nc e i s f ir st s ee n 1 0 t o 1 4 d ay s p os t
c on ta mi na ti on .
C ha nges i nc lu de i rr egul ar o r i nt er ru pt ed p er io st ea l p ro li fe ra ti on ,
o st eo ly si s, b on e s cl er os is , i mp la nt l oo se ni ng, i nc re as ed m ed ul la ry
s eq ue st ru m f or ma ti on .
d en si ty , a nd
B ra de n r ep or ts t ha t r ad io gr ap hi c e va lu at io n o f o st eo my el it is
w as 6 2% s en si ti ve a nd 5 7% s pe ci fi c f or t he d ia gn os is o f e xp er im en ta l o st eo my el it is .( 11 )
N uc le ar s ci nt igra ph y h as b ee n a dv oc at ed f or e ar ly d ia gn os is o f o st eo my el it is .
T ec hn et iu m- 99 p yr op ho sp ha te b on e s ca nn in g h as b ee n s ho wn t o i de nt if y p at ie nt s w it h
o st eo my el it is e ve n b ef or e r ad io gr ap hi c c ha nges a re n ot ed .( 87 )
t ec hn iq ue h as a l ow s en si ti vi ty , p ar ti cu la rl y i n n eo na te s. ( 87 )
U nf or tu na te ly , t hi s
I nd iu m- 11 1 l eu ko cy te
s ca ns w er e p os it iv e o ne w ee k p os t i no cu la ti on i n 8 3% o f r ab bi ts w it h e xp er im en ta ll yi nd uc ed o st eo my el it is .( 64 )
W hi le s ci nt igra ph y m ay b e h el pf ul i n t he d ia gn os is o f
o st eo my el it is , a l oc al iz ed i nc re as ed c ou nt c an b e n on -s pe ci fi c f or i nf la mm at io n, t ra um a,
n eo pl as ia a nd o st eo my el it is .
7
O th er i ma gi ng m o da li ti es c an b e u se fu l i n t he d ia gn os is o f o st eo my el it is .
C om pu te ri ze d t om ogra ph y ( CT ) c an p ro vi de a dd it io na l i nf or ma ti on , e sp ec ia ll y f or
i de nt if yi ng s ma ll f or ei gn b od ie s a s a s ou rc e o f r ec ur re nt i nf ec ti on .( 29 )
M agne ti c
r es on an ce i ma gi ng ( M R I) c an b e m or e s en si ti ve t ha n C T f or d et ec ti ng e ar ly
o st eo my el it is i n h um an s. ( 16 , 2 8, 4 0)
D ia gn os ti c s en si ti vi ti es f or b ot h m od al it ie s a re
l im it ed b y t he p re se nc e o f m et al li c i mp la nt s. ( 29 )
E xp er im en ta ll y, e nz ym e l in ke d i mm un os or be nt a ss ay s ( EL ISA) h av e b ee n u se d t o
d et ec t a nt ib od ie s t o t he c el l w al l o f S . a ur eu s i n a ni ma ls w it h c on cu rr en t
o st eo my el it is .( 42 ) Ser um I gG c on ce nt ra ti on s w er e h ighe r i n r ab bi ts w it h o st eo my el it is
c om pa re d t o t ho se w it h s ub cu ta ne ou s a bs ce ss es o f t he s am e s tr ai n o f S . a ur eu s. T hi s
m ay p ro ve h el pf ul f or i de nt if ic at io n o f o st eo my el it is i n c as es w he re a n e ti ol ogic a ge nt
c an n ot b e i de nt if ie d b y s ta nd ar d c ul tu ri ng t ec hn iq ue s. ( 29 )
T re at me nt o f o st eo my el it is c on s is t o f f ou r p ar ts : a nt ib io ti cs , d eb ri de me nt ,
d ra in age a nd f ra ct ur e s ta bi li za ti on .( 29 )
A pp ro pr ia te a nt ib io ti c t he ra py b as ed o n
c ul tu re a nd s en si ti vi ty r es ul ts i s i nd ic at ed i n a ll c as es o f o st eo my el it is . H ow ev er , o nc e
i nf ec ti on h as b ec om e e st ab li sh ed a nt ib io ti cs a lo ne w il l n ot s uf fi ce .( 8, 2 9)
Sur gi ca l
d eb ri de me nt o f n ec ro ti c b on e a nd s eq ue st ra i s n ec es sa ry f or r es ol ut io n. E li mi na ti on o f
d ea d s pa ce o r s ur gi ca l d ra in age m us t t he n b e est ab li sh ed .( 8, 2 9) F in al ly , s ta bi li za ti on o f
f ra ct ur es m us t b e p er fo rm ed w he n a pp ro pr ia te t o e li mi na te m ot io n t ha t p re ve nt s
8
h ea li ng. B on y d ef ec ts c an b e tre at ed w it h c an ce ll ou s b on e gra ft s t o f ac il it at e h ea li ng a nd
a re as o f s cl er ot ic b on e s ho ul d b e r on ge ur ed t o h el p e st ab li s h b lo od s up pl y. ( 29 )
T he s tu dy o f o st eo my el it is i s m os tl y d ep en de nt o n a ni ma l m od el s. T he e ar li es t
a tt em pt t o e st ab li sh a m od el o f o st eo my el it is w as b y R od et i n 1 88 4.
T hi s w as
p er fo rm ed b y i nt ra ve no us i nj ec ti on s o f a S . a ur eu s i no cu lu m i nt o r ab bi ts .( 68 )
L exer
p ro du ce d b on y a bs ce ss es i n r ab bi t t ib ia s b y i nt ra ve no us i nj ec ti on s o f S . a ur eu s, b ut t he
m or ta li ty w as h igh. ( 45 , 4 6) O th er i nv es ti ga to rs w er e a bl e t o p ro du ce s up pu ra ti ve b on y
l es io ns w it h l oc al i nj ec ti on s o f S . a ur eu s, b ut n on e o f t he l es io ns w er e p ro gr es si ve .( 48 ,
6 6) W hi le i nt ra ve no us a nd l oc al i nj ec ti on S . a ur eu s d id p ro du ce b on y a bs ce ss es , t he se
d is ea se m od el s d id n ot a cc ur at el y r ef le ct t he c li ni ca l p ic tu re o f o st eo my el it is i n h um an s.
I t w as n ot u nt il 1 94 1, w he n Sch em an i nj ec te d s od iu m m or rh ua te i nt o t he
m ed ul la ry c av it ie s o f r ab bi t t ib ia s i no cu la te d w it h S . a ur eu s, t ha t a c li ni ca ll y r el ev an t
m od el o f p ro gr es si ve c hr on ic o st eo my el it is w as e st ab li sh ed .( 70 ) Sod iu m m or rh ua te i s a
s cl er os in g a ge nt t ha t a lo ne c an c au se a se pt ic n ec ro si s o f b on e. ( 66 ) N or de n l at er r ef in ed
Sch em an ’s p ro to co l t o p ro du ce t he c la ss ic m od el o f o st eo my el it is i n t he r ab bi t t ib ia .
T hi s m od el c on si st en tl y p ro du ce d s igns o f p ro gr es si ve b on y d es tr uc ti on a nd s eq ue st ru m
f or ma ti on .( 58 ) W hi le p re vi ou s m od el s w er e u na bl e t o p ro du ce a p ro gr es si ve f or m o f
b on e i nf ec ti on , t he a dd it io n o f t hi s s cl er os in g a ge nt a pp ea re d t o b e t he k ey .
9
Sev er al c an in e m od el s h av e b ee n d es c ri be d.
D ey si ne i nt ra ve no us ly i nj ec te d
b ar iu m s ul fa te a nd S ta ph yl oc oc cu s s pp . i nt o t he n ut ri en t t ib ia l a rt er y t o e st ab li sh
o st eo my el it is .( 24 ) T hi s p ro ce du re i s t ec hn ic al ly d if fi cu lt t o p er fo rm a nd t he e ff ec ts o f
i nt ra ar te ri al b ar iu m s ul fa te a re n ot k no wn .( 66 ) F it zger al d e st ab li sh ed o st eo my el it is i n
t he c an in e t ib ia b y i no cu la ti ng a c ur re tt ed b on e d ef ec t w it h S . a ur eu s a nd f il li ng t he
d ef ec t w it h a p ol ym et hy lm et ha cr yl at e p lu g. ( 27 )
P et ty f ou nd t ha t p la ce me nt o f
i mp la nt s i n i no cu la te d c an in e f em ur s l ow er ed t he i nf ec ti on d os e n ec es sa ry t o e st ab li sh
o st eo my el it is .( 61 )
B ra de n r ep or te d t ha t a n i nf ec te d w ou nd , a va sc ul ar b on e, a nd a f av or ab le m il ie u
m us t b e p re se nt t o e st ab li sh o st eo my el it is i n 9 0% o f e xp er im en ta l c as e o f c an in e
o st eo my el it is .( 8)
H is m od el i nv ol ve d t re ph in at io n o f a h ol e i n t he c an in e t ib ia ,
t ra um at iz at io n o f t he m ed ul la ry c an al , i no cu la ti on w it h S . a ur eu s, a nd r ei ns er ti on o f t he
b on e p lu g. ( 9, 1 0) T hi s e st ab li sh ed a m od el o f p os tt ra um at ic o st eo my el it is t ha t d id n ot
r el y o n f or ei gn m at er ia ls o th er t ha n t he i no cu lu m.
F ol lo wi ng f ra ct ur es , b on e h ea li ng m ay b e p ri ma ry o r s ec on da ry . P ri ma ry b on e
h ea li ng r el ie s o n r igid s ta bi li za ti on o f t he f ra ct ur e a nd b on y c on ta ct .( 60 )
Sec on da ry
b on e h ea li ng f ol lo ws s ev er al s te ps o f i nf la mm at io n, s of t c al lu s f or ma ti on , h ar d c al lu s
f or ma ti on a nd b on y r em od el in g. ( 12 )
U nl ik e s ec on da ry b on e h ea li ng, p ri ma ry b on e
h ea li ng r es ul ts w it h ou t t he f or ma ti on o f c al lu s. P ri ma ry b on e h ea li ng c an no t o cc ur i f a
f ra ct ur e gap > 0 .1 m m e xi st s. ( 62 )
10
F ol lo wi ng a f ra ct ur e, d is ru pt io n o f n or ma l b lo od s up pl y t o b on e a nd s ur ro un di ng
s of t t is su es o cc ur s. W it hi n h ou rs , n ec ro si s o f a f ew m il li me te rs o f t he f ra gm en t e nd s
r es ul ts f ro m c ap il la ry t hr om bo si s i n H av er si an a nd Vol km an n’ s c an al s. ( 12 ) Sti mu la ti on
o f a ff er en t v as cu la r c om po ne nt s r es ul ts i n i nc re as e i n d ia me te r a nd n um be r o f
v es se ls .( 62 ) Sys te mi c r es po ns e t o b on e i nj ur y r es ul ts i n a n e le va ti on o f p ar at ho rm on e,
c al ci to ni n, v it am in D m et ab ol it es , a nd a lk al in e p ho sp ha ta se l ev el s. ( 54 )
L oc al ly ,
p la te le ts , m as t c el ls , n eu tr op hi ls , m ac ro ph ages , l ym ph oc yt es a nd i nj ur ed c el ls w it hi n
t he f ra ct ur e h em at om a r el ea se c he mo at tr ac ta nt s,
a ngio ge ni c a nd
o th er
gro wt h
f ac to rs .( 12 ) P la te le t- de ri ve d gro wt h f ac to r, e pi de rm al gro wt h f ac to r, a nd t ra ns fo rm in g
gro wt h f ac to r a re a mo ng t ho se t ha t h av e b ee n i de nt if ie d. ( 7, 4 1, 7 4 ) W it hi n a f ew d ay s,
t he i ngro wt h o f c ap il la ri es s er ve s t o e ngul f t he h em at om a a nd m ac ro ph ages b egin t o
d eb ri de t he f ra ct ur e s it e. ( 12 ) M ac ro ph ages a nd n eu tr op hi ls r el ea se i nt er le uk in -1 c au si ng
m us cl e a tr op hy . A s a r es ul t, t he se l eu ko cy te s a nd m us cl e c el ls i nc re as e p ro du ct io n o f
p ro st agla nd in E 2 p ro mo ti ng b on e r es or pt io n.
T he s of t c al lu s s ta ge b egin s o nc e i nf la mm at io n h as s ub si de d a nd e nd s w he n
f ib ro us a nd /o r c ar ti la gi no us t is su e u ni te t he f ra ct ur e f ra gm en t e nd s. ( 12 )
T hi s p ha se
l as ts a pp ro xi ma te ly 2 -3 w ee ks l ea vi ng t he f ra ct ur e u ns ta bl e d ur in g t hi s p ro ce ss .
O st eo cy te s, p er io st ea l c el ls a nd e nd os te al c el ls c ha nge f un ct io n t o b ec om e o st eo bl as ts
a nd c ho nd ro bl as ts . O st eo cl as ts b egin t o r em ov e d ea d b on e.
I nd uc ed o st eo pr o ge ni to r
c el ls c an b e f ou nd i n a ll c on ne ct iv e t is su es w hi le d et er mi ne d o st eo pr ogen it or c el ls c an b e
11
f ou nd i n b on e m ar ro w a nd e nd os te um .( 12 ) P er cu ta ne ou s i nj ec ti on o f b on e m ar ro w h as
b ee n u se d e xp er im en ta ll y i n r ab bi ts a s a b on e gra ft in g t e ch ni qu e. ( 59 )
T he h ar d c al lu s s ta ge o cc ur s a s t he f ra ctur e f ra gm en ts b ec om e u ni te d b y b on e. ( 12 )
M in er al iz at io n b egin s b et we en f ib ro us t is su e a t t he f ra gm en t e nd s a nd p er ip he ry o f t he
c al lu s a nd s pr ea ds t ow ar ds t he c en te r .
A f ro nt o f o st eo cl as ts r es or b b on e w hi ch i s
f ol lo we d i mm ed ia te ly b y n ew b on e d ep os it io n.
r ep la ce d w it h l am el la r b on e.
W ov en a nd c an ce ll ou s- li ke b on e i s
R ad io gr ap hi ca ll y a nd c li ni ca ll y, t he f ra ct ur e a pp ea rs
h ea le d.
T he r em od el in g p ha se o f b on e h ea li n g c an s ev er al t ak e y ea rs .( 12 )
O nc e t he
b ri dgin g h ar d c al lu s i s f or me d, p er io st ea l a nd e nd os te al c al lu se s a re r es or be d.
T he
c an ce ll ou s c or te x o f t he f ra ct ur e a re a i s r em od el ed o ve r t im e i nt o t he n or ma l a rc hi te ct ur e
o f H av er si an b on e. ( 12 )
W hi le c li ni ca l a nd r ad io gr ap hi c a ss es sm en t c an d et er mi ne f ra ct ur e h ea li ng, t he y
a re b ot h s ub je ct iv e a na ly se s m ak in g c om pa ri so ns o f b on e h ea li ng i n d if fe re nt s it ua ti on s
d if fi cu lt t o q ua nt if y a nd d oc um en t. P ro gr es si ve r ad io gr ap hi c b on e h ea li ng i s d ef in ed b y
gra du al m in er al iz at io n o f c al lu s a nd l os s o f v is ua li za ti on o f t he f ra ct ur e gap .( 55 )
M ul ti pl e m od al it ie s h av e b ee n u se d t o q ua nt if y
b on e h ea li ng.
D ua l x-r ay
a bs or pt io me tr y ( DE XA ) i s c ur re nt ly o ne o f t he s ta nd ar d t ec hn iq ue s f or m ea su re me nt o f
b on e m in er al iz at io n. ( 51 )
A d ua l- en er gy s ou rc e i s u se d t o q ua nt if y d if fe re nc es i n
12
r ad io gr ap hi c d en si ti es o f a n o bj ec t. ( 51 ) Q ua nt it at iv e C T a nd M RI s ho w s im il ar r es ul ts
t o D EX A. ( 49 , 5 0, 5 2) Q ua nt if ic at io n o f m in er al c on te nt a nd d en si ty b y t he se D EX A,
C T a nd M RI a ll ow s c om pa ri so n o f b on e h ea li ng i n f ra ct ur e m od el s.
a na ly si s r eq ui re s pe ci al e qu ip me nt t o a cq ui re t he d at a.
T he se f or ms o f
M et al li c o rt ho pe di c i mp la nt s
c au se i nt er fe re nc e w it h C T a nd M RI m ea su re me nt s m ak in g t he m l es s e ff ec ti ve f or ms o f
e va lu at io n.
D igit al s ub tr ac ti on r ad io gr ap hy i s a t ec hn iq ue f or m ea su ri ng b on e d en si ty t ha t i s
c ur re nt ly b ei ng u se d i n t he f ie ld o f d en ti st ry .( 65 )
T he re a re r ep or ts o f i ts u se i n
a ngio gr ap hi c a nd t ho ra ci c s tu di es .( 25 , 3 6) T he t ec hn iq ue i nv ol ve s r ep ea te d r ad io gr ap hs
o ve r t im e o f t he s am e a re a o f i nt er es t.
T he r ad io gr ap hs a re t he n o ve rl ai d a nd t he
d if fe re nc e i n b on e a re a i s m ea su re d. T hi s t ec hn iq ue i s h in de re d b y t he n ee d f or p re ci se
r ad io gr ap hi c a li gn me nt t o p ro du ce e xa ct o ve rl ay s o f r ad io gr ap hs f or a na ly si s. ( 65 )
T he r ad iu s p ro vi de s a goo d a na to mi ca l m od el f or t he e va lu at io n o f b on e h ea li ng.
C om pa re d t o o th er l on g b on es , t he re i s r el at iv e ly l it tl e s of t t is su e s ur ro un di ng t he
r ad iu s. T he r ad iu s i s a me na bl e t o m ul ti pl e f or ms o f s ta bi li za ti on .
B on e p la ti ng a nd
e xt er na l s ke le ta l f ixat io n, a re a pp ro pr ia te f ixat io n c ho ic es f or f ra ct ur e r ep ai r.
T he
s ur gi ca l a pp ro ac h t o t he b on e i s s im pl e a nd l es s t ra um at ic c om pa re d t o m os t o th er l on g
b on es .( 62 )
13
Sev er al b on e e xi st f or e va lu at io n o f h ea li ng m od el s i n t he r ad iu s. M il li s u se d a 5
m m r ad ia l o st ec to my t o e va lu at e t he e ff ec t o f s om at ot ro pi n o n b on e h ea li ng.( 55 , 8 8)
T hi s w as a n u ns ta bl e f ra ct ur e m od el , t hu s c om bi ni ng t he e ff ec ts o f i ns ta bi li ty a nd
gro wt h f ac to r o n f ra ct ur e h ea li ng. M ul ti pl e s tu di es e va lu at in g r ad ia l o st eo to mi es h av e
b ee n r ep or te d. ( 15 , 1 7, 2 3) M os t w er e s ta bi li ze d w it h e xt er na l f ixat io n o r b on e p la ti ng.
W hi le t he se s tu di es a ll ow e ff ec ti ve t es ti ng o f t he m ec ha ni ca l s tr en gt h o f b on e h ea li ng,
r ad io gr ap hi c a na ly si s i s m or e d if fi cu lt t o e va lu at e d ue t o t he l ac k o f a f ra ct ur e gap .
R ad iu s f ra ct ur e gap m od el s o f 2 .0 t o 2 .5 c m i n l en gt h h a ve a re r ep or te d. ( 44 , 7 1) T he se
m od el s a re m ai nl y u se d t o e va lu at e o st eo in du ct iv e a nd c on du ct iv e p ro pe rt ie s o f
i mp la nt s a nd b on e gra ftin g m at er ia ls . M os t con tr ol s i n t he se s tu dies p ro gr es se d t o b on y
n on -u ni on s d ue t o t he l ar ge f ra ct ur e ga p a nd w er e n ot goo d m od el s o f n or ma l f ra ct ur e
h ea li ng.
Sil ve r h as b ee n l on g k no wn f or i ts t he ra pe ut ic q ua li ti es .( 39 ) W hi le u nc er ta in o f
i ts m ed ic in al u se s, s il ve r n it ra te w as p ub li sh ed i n a R om an p ha rm ac op ei a i n 6 9 B .C .
T hr ou gh ou t h is to ry , s il ve r h as b ee n u se d t o t re at m ul ti pl e i ll ne ss es r an gi ng f ro m
h al it os is t o e pi le ps y. C on fi rm ed m ed ic in al u se s o f s il ve r w er e n ot d oc um en te d u nt il t he
e ight h c en tu ry .( 39 )
Sev er al f or ms o f s il ve r a nd i ts s al ts a re c ur re nt ly u se d f or m ed ic al t he ra py .( 32 )
Sil ve r n it ra te i s a s cl er os in g a ge nt t ha t i s u se d a s a t op ic al c he mi ca l c au te ri zi ng a ge nt ,
p re ve nt at iv e t re at me nt f or gon or rh ea l o ph th al mi a n eo na to ru m a nd w ar t a nd c or n
14
r em ov al .( 32 ) Sil ve r s ul fa di az in e i s a c om bi na ti on o f s il ve r a nd a s ul fa b as ed a nt ib io ti c.
I t i s w id el y u se d f or the t op ic al t re at me nt of b ur n w ou nd s. ( 1, 3 0) M or e r ec en tl y s il ve rc oa te d u ri na ry a nd p er it on ea l d ia ly si s c at he te rs w er e i nv es ti ga te d f or t he p re ve nt io n o f
c on ta mi na ti on a ss oc ia te d i nf ec ti on s. ( 31 )
c on tr ov er si al .
T he u se o f c ol lo id al s il ve r p re pa ra ti on s i s
I t i s c ur re nt ly n ot a pp ro ve d b y t he U ni te d Sta te s F oo d a nd D ru g
A dm in is tr at io n,
b ut
h as
b ee n
a dv oc at ed
as
a
m in er al
s up pl em en t
a nd
an
“ an ti bi ot ic ”. ( 32 )
T he e xa ct a nt ib ac te ri al m ec ha ni sm o f s il ve r i s u nk no wn . Sil ve r r ea di ly d en at ur es
p ro te in s b y b in di ng t o t he ir r ea ct iv e gro up s, c au si ng p re ci pi ta ti on .( 32 )
Sil ve r
c om po un ds i na ct iv at e e nz ym es b y f or mi ng h em is il ve r s ul fi de s w it h s ul fh yd ry l gro up s.
Sil ve r c an a ls o b in d a mi no , c ar bo xy l, p ho sp ha te , a nd i mi da zo le gro up s. Shi no gi f ou nd
t ha t s il ve r c an d im in is h t he a ct iv it ie s o f l ac ta te d eh yd ro ge na se , glu ta th io ne p er oxid as e,
a nd p er oxid at io n o f m em br an e l ip id s. ( 73 )
W hi le t op ic al u se o f s il ve r i s r el at iv el y s af e, c hr on ic i nges ti on o f s il ve r c an r es ul t
i n t oxic s id e e ff ec ts . K no wn a s gen er al iz ed a rgyr os is , t he c la ss ic s igns a re a gre en is hgre y o r b lu is h- gr ey d is co lo ra ti on t o t he s ki n a nd v is ce ra .( 53 , 6 3, 8 6) T oxic it y c an r es ul t
i n l iv er a nd r en al d ys fu nc ti on .( 86 )
P ro gr es si ve t as te a nd s me ll d is or de rs , v er ti go ,
h yp er es th es ia a nd gen er al iz ed w ea kn es s h av e a ls o b ee n a ss oc ia te d w it h a rgyr os is .( 86 )
15
T he d if fu si ve p ro pe rt ie s o f s il ve r i on s f ro m m et al li c s ur fa ce s a re p oo r d ue t o i ts
l ow s ol ub il it y i n a qu eo us s ol ut io ns .( 4) T op ic al s il ve r a ge nt s t ha t d if fu se m or e r ea di ly ,
l ik e s il ve r n it ra te , a re l oc al ly s cl er os in g a nd t oxic i n l ar ge r a mo un ts .
T ho se s il ve r
c om po un ds t ha t a re n on -t oxic , l ik e s il ve r s ul fa di az in e, p oo rl y d is so ci at e. ( 39 )
A no di c
e le ct ri ca l s ti mu la ti on o f s il ve r o r s il ve r i on to ph or es is , l ib er at es s il ve r i on s a ll ow in g
d if fu si on a nd m igra ti on a lo ng a v ol ta ge gra di en t. T hi s a ll ow s p en et ra ti on o f s il ve r i on s
i nt o a qu eo us e nv ir on me nt s e ve n w he n s tr uc tu re s o r t is su es a re a va sc ul ar .( 4) T he s il ve r
i on s a re m in im al ly t oxic a nd a t l ev el s f ar b el ow t ho se n ec es sa ry t o p ro du ce a n
a pp re ci ab le w ho le b od y t o xi c b ur de n. ( 4, 3 9)
A nt ib ac te ri al e ff ec ts o f s il ve r i on to ph or es is h av e b ee n d em on st ra te d b ot h e x v iv o
a nd i n v iv o. ( 2, 3 , 5 , 8 0) T he s il ve r c at io n h as a b ro ad a nt ib ac te ri al s pe ct ru m i nc lu di ng
G ra m- po si ti ve , G ra m- ne ga ti ve , a er ob ic a nd a na er ob ic b ac te ri a w it h r ar e r ep or te d
r es is ta nc e. ( 5, 3 7) C ol ma no f ou nd 1 00 % i nh ib it io n o f b ac te ri al gro wt h o n e le ct ri ca ll y
s ti mu la te d i nt ra me du ll ar y p in s t ha t w er e c oa te d w it h 1 00 m on om ol ec ul ar l ay er s o f
s il ve r s te ar at e a nd i n oc ul at ed w it h S . a ur eu s. ( 19 , 2 0)
C li ni ca l u se o f s il ve r i on to ph or es is f or t he t re at me nt o f o st eo my el it is h as b ee n
r ep or te d i n t hr ee h um an s tu di es . B ec ke r r ep or te d c on tr ol o f b on e i nf ec ti on a nd h ea li ng
o f b on y n on -u ni on s i n 1 2 o f 1 5 c as e s u si ng a n e le ct ri ca ll y s ti mu la te d i nt ra me du ll ar y
s il ve r w ir e o r s il ve r n yl on d re ss in g. ( 4) W eb st er r ep or te d r es ol ut io n o f d ra in in g t ra ct s i n
1 6 o f 2 5 p at ie nt s t re at ed w it h e le ct ri ca ll y- st im ul at ed s il ve r n yl on d re ss in gs a nd 9 o f 1 2
16
u ni on s o f b on y n on -u ni on s. ( 85 ) I t s ho ul d b e n ot ed t ha t t he p at ie nt s i n b ot h t ri al s w er e
n on -r es po ns iv e t o t ra di ti on al t he ra py f or o st eo my el it is . M or e r ec en tl y, N an d r ep or te d
a s er ie s o f 9 20 h um an c as e o f o st eo my el it is t ha t w er e t re at ed w it h e le ct ri ca ll y
s ti mu la te d i nt ra me du ll ar y s il ver w ir es a nd e le ct ri ca l o st eo gene si s. I n t ha t s er ie s, a n 8 5%
c on tr ol o f i nf ec ti on a nd a n 8 3% r es ol ut io n o f p at ho lo gi c f ra ct ur es w er e r ep or te d. ( 56 )
T he se s tu di es s ho we d t ha t s il ve r i on to ph or es is f or t he t re at me nt o f c hr on ic n on r es po ns iv e o st eo my el it is i s p ro mi si ng.
M ol ec ul ar m on ol ay er in g o f m et al s i nv ol ve s a pp li ca ti on o f a s in gl e m ol ec ul e t hi ck
l ay er , o r m ul ti pl e l ay er s, o f a m et al o nt o t he s ur fa ce o f a n o bj ec t. ( 20 ) M os t m et al s a n d
t he ir s al ts c an b e u se d t o c oa t a n o bj ec t. C ol ma no d ev el op ed a p ro ce du re f or m ul ti pl e
m on om ol ec ul ar c oa ti ng o f m et al li c o rt ho pe di c i mp la nt s w it h s il ve r s te ar at e. ( 19 , 2 0) B y
c om bi ni ng t hi s “ si lv er -c oa ti ng” w it h s il ve r i on to ph or es is h e w as a bl e t o i nh ib it b ac te ri al
c ol on iz at io n i n r ab bi t f em ur s i no cu la te d w it h S . a ur eu s.
17
Int ro du ct io n
C on ta mi na ti on o f f ra ct ur es b y t ra um a, s ur ge ry a nd h em at ogen ou s s ou rc es
i nc re as es t he r is k o f d ev el op in g o st eo my el it is a ft er s ur gi ca l s ta bi li za ti on ( 38 , 7 7) . T he
c ur re nt t re at me nt f or o st eo my el it is c on si st s o f a pp ro pr ia te a nt ib io ti c t he ra py a nd
s ur gi ca l d eb ri de me nt . Sys te mi c a nt ib io ti cs a lo ne h av e a p oo r s uc ce ss r at e d ue t o t he
i na bi li ty t o a ch ie ve l oc al t is su e c on ce nt ra ti on i n a re as t ha t h a ve p oo r v as cu la ri ty ( un de r
o rt ho pe di c i mp la nt s, a ro un d f or ei gn b od ie s, i n b on y a bs ce ss es a nd i n s eq ue st ra e) .
Sur gi ca l d eb ri de me nt c ar ri es a b et te r p ro gn os is t ha n a nt ib io ti c t he ra py a lo ne a nd c an
r ea ch r es ol ut io n r at es a s h igh a s 9 0% , b ut s uc ce ss i s d ep en d en t o n s ev er it y, e xt en t a nd
s ur gi ca l a cc es si bi li ty ( 8, 1 4) .
T he c os t o f s ur gi ca l i nt er ve nt io n c an b e p ro hi bi ti ve i n
v et er in ar y m ed ic in e a nd i n h um an c as es i n u nd er de ve lo pe d c ou nt ri es ( 56 ). A lt er na ti ve
a nd /o r a dj uv an t n on -i nv as iv e t he ra pi es f or t he p re ve nt io n o r t re at me nt o f o st eo my el it is
w ou ld b e u se fu l i n b ot h t he v et er in ar y a nd m ed ic al c om mu ni ti es .
S ta ph yl oc oc cu s s pp . a re t he m os t c om mo nl y i so la te d b ac te ri a i n c an in e
o st eo my el it is ( 14 , 7 6) . A h ighe r r at e o f o st eo my el it is h as b ee n a ss oc ia te d w it h o pe n
r ed uc ti on o f f ra ct ur es ( 14 ). T hi s i mp li ca te s s ur gi ca l c on ta mi na ti on a s t he l ea di ng c au se
o f b ac te ri al c on ta mi na ti on ( 38 ). S . i nt er me di us i s t he m os t c om mo nl y i so la te d o rgan is m
o f s ki n f lo ra i n t he d og ( 72 ). I t s ho ul d b e n ot ed t ha t m an y s tr ai ns o f S . i nt er me di us
w er e p re vi ou sl y i de nt if ie d a s S . a ur eu s, s pe ci fi ca ll y t ho se r ec ov er ed f ro m d ogs ( 13 ).
18
C on ta mi na ti on o f o rt ho pe di c i mp la nt s i nc reas es t he r is k o f c hr on ic i nf ec ti on ( 61 ).
P oo r b lo od s up pl y, b ac te ri al b io fi lm o r gly co ca ly x p ro du ct io n c on tr ib ut e t o a p oo r
r es po ns e w it h c om mo n m od es o f t he ra py ( 34 ).
T hu s s ur gi ca l r em ov al o f i mp la nt s,
f or ei gn b od ie s o r s eq ue st ra e i s u su al ly n ec es sa ry t o r es ol ve r ec ur re nt o st eo my el it is
i nf ec ti on s. C ur re nt ly t he re a re n o a dd it io na l r ec om me nd at io ns f or a dd it iv e t he ra pi es t o
p re ve nt o r t re at d ev ic e r el at ed i nf ec ti on s o th er t ha n t he s ta nd ar d u se o f a pp ro pr ia te
a nt ib io ti c t he ra py a nd i mp la nt r em ov al .
I nv es ti ga ti on i nt o t he u se o f o rt ho pe di c
i mp la nt s c oa te d w it h a nt is ep ti c s ol ut io ns a nd s il ve r h as s ho wn s om e s uc ce ss ( 18 , 2 2) .
Sil ve r h as b ee n l on g k no wn f or i ts b ro ad -s pe ct ru m a nt ib ac te ri al p ro pe rt ie s ( 4, 3 9,
8 5) . Sil ve r a nd i ts c om po un ds h av e p oo r t is su e p en et ra ti on a nd i t i s u su al ly l im it ed t o
t op ic al a pp li ca ti on s.
D ir ec t c ur re nt ( an od ic ) s ti mu la ti on o f s il ve r, o r s il ve r i on
i on to ph or es is , l ib er at es s il ve r i on s a ll ow in g t is su e p en et ra ti on b y d if fu si on a nd i on ic
m igra ti on a lo ng a v ol ta ge gra di en t. Sil ve r i on i on to ph or es is h as e xp er im en ta ll y p ro ve n
a nt ib ac te ri al e ff ec ts i n e x v iv o a nd i n v iv o s tu di es ( 5, 2 0, 8 1) . Sil ve r i on i on to ph or es is
a ll ow s t is su e p en et ra ti on o f a nt ib a ct er ia l s il ve r i on s t ha t i s n ot p os si bl e w it h t op ic al
s il ve r p re pa ra ti on s.
C at ho di c e le ct ri ca l s ti mu la ti on o f s il ve r h as s ho wn a f av or ab le o st eo ge ni c
r es po ns e a nd h as p ro ve n o st eo ge ni c a ct iv it y i n h ea li ng b on e ( 79 ).
A no di c e le ct ri ca l
s ti mu la ti on m ay h av e n egat iv e e ff ec ts o n b on e h ea li ng, b ut t hi s h as n ot b ee n
19
d oc um en te d. W hi le t he a nt i- ba ct er ia l e ff ec ts o f a no di c s ti mu la ti on o f s il ve r h av e b ee n
p ro ve n, t he e ff ec ts o n b on e h ea li ng h av e n ot b ee n e va lu at ed .
T he u se o f s ol id s il ve r i mp la nt s f or o rt ho pe di c s ta bi li za ti on i s n ot f ea si bl e d ue t o
t he w ea k b io me ch an ic al p ro pe rt ie s o f s il ve r. Sev er al c li ni cal t ri al s i n p eo pl e h av e s ho wn
f av or ab le r es ul ts f or t he t re at me nt o f c hr on ic o st eo my el it is w it h s il ve r i on i on to ph or es is
( 4, 5 6, 8 5) .
T he se t re at me nt s i nc lu de d i nt ra le si on al p la ce me nt o f i nt ra me du ll ar y s il ve r
w ir e o r t he u se o f s il ve r- co at ed n yl on w ou nd d re ss in gs . B ot h m et ho ds w er e i nv as iv e
a nd r eq ui re d c on st an t m on it or in g a nd c ar e. C ol ma no f ou nd t ha t c oa ti ng s ta in le ss s te e l
i nt ra me du ll ar y p in s w it h s il ve r s te ar at e c au se d
1 00 %
i nh ib it io n
of
b ac te ri al
c on ta mi na ti on i n t he r ab bi t f em ur ( 20 ). Sil ve r c oa ti ng o f s ta nd ar d m et al li c o rt ho pe di c
i mp la nt s c om bi ne s s il ve r i on i on to ph or es is a nd p ro ve n o rt ho pe di c t re at me nt m od al it ie s
w it ho ut a dd in g t im e o r t ra um a t o t he p ro ce du re . T he p ur po se o f t hi s s tu dy w as t o
e va lu at e t he e ff ec ts o f a no di c e le ct ri ca ll y- st im ul at ed s il ve r- co at ed s ta in le ss s te el
o rt ho pe di c i mp la nts t ha t w er e u se d to s ta bi li ze a c onta mi na te d f ra ct ur e gap m od el o f t he
c an in e r ad iu s.
20
M at er ia l a nd M et ho ds :
S ubje ct s: T we lv e s ke le ta ll y m at ur e, n on -c ho nd ro dy st ro ph oi d, m ixed b re ed d ogs
w ei gh in g b et we en 1 9. 2- 23 .2 k g ( me an 2 0. 7 k g) w er e u se d. T he p ro je ct w as a pp ro ve d b y
t he Vir gi ni a P ol yt ec hn ic I ns ti tu te a nd Sta te U ni ve rs it y A ni ma l C ar e a nd U se C om mi tt ee .
D ogs w er e i nc lu de d i n t he s tu dy i f n o s igni fi ca nt a bn or ma li ti es w er e n ot ed o n p hy si ca l
e xa mi na ti on , c om pl et e b lo od c ou nt a nd d if fe re nt ia l, b io ch em is tr y p ro fi le , l am en es s
e va lu at io n, o rt ho pe di c e xa mi na ti on , a nd b il at er al c ra ni o- ca ud al a nd m ed ia l- la te ra l
r ad io gr ap hs o f t he a nt eb ra ch ia .
S il ve r c oa ti ng : A s ur gi ca l s ta in le ss s te el i mp la nt s et c on si st in g o f a 6 -h ol e, 3 .5
m m n ar ro w d yn am ic c om pr es si on p la te ; 6 , 3 .5 m m c or ti ca l b on e s cr ew s; a nd a l en gt h o f
2 4 gau ge o r th op ed ic w ir e w er e a ss igne d t o e ac h r ad iu s o f e ac h d og1. T he b on e p la te s
w er e p re co nt ou re d t o t he m id -d ia ph ys ea l c ra ni al c or te x o f e ac h r ad iu s f ro m m ed ia ll at er al r ad io gr ap hs .
h ol es .
Scr ew l en gt hs w er e s im il ar ly s el ec te d f or t he a pp ro pr ia te s cr ew
O ne i m pl an t s et w as r an do ml y c ho se n f or e ac h d og a nd 1 00 m on om ol ec ul ar
l ay er s o f s il ve r s te ar at e w er e a pp li ed .( 20 )2 E ve ry d og h ad a s ta in le ss s te el i mp la nt s et
a ss igne d t o o ne r ad iu s a nd a s il ve r- co at ed s ta in le ss s te el i mp la nt s et a ss igne d t o t he
c on tr al at er al r ad iu s. A ll i mp la nt s et s w er e gas s te ri li ze d p ri or t o s ur ge ry . T he s ur ge on s
a nd e va lu at or s w er e b li nd ed t o t he s il ve r t re at me nt s ta tu s o f e ac h i mp la nt s et .
1
Synthes
Paoli, PA 19301-1262
2
Colmano Inc.
21
B ac te ri al i no cu lu m: A s tr ai n S . i nt er me di us w as i so la te d f rom a c li ni ca l c as e o f
o st eo my el it is s ee n a t t he Vir gi ni a- M a ry la nd R egio na l C ol le ge o f Vet er in ar y M ed ic in e’ s
Vet er in ar y T ea ch in g H os pi ta l. O n t he d ay o f e ac h s ur ge ry , a s am pl e o f t he s tr ai n o f S .
i nt er me di us w as c ul tu re d t o a c on ce nt ra ti on o f a t l ea st 5 .0 X 1 06 C FU p er m l ( 5 .6 X 1 06
t o 1 .2 X 1 07 C FU p er m l) . Six d ogs w er e r an do ml y a ss igne d t o r ec ei ve t he i no cu lu m o f
S . i nt er me di us w hi le t he o th er s ix d ogs w er e a ss igne d t o r ec ei ve a c on tr ol i no cu lu m o f
s te ri le p ho sp ha te b uf fe re d s al in e ( PB S) . T he s ur ge on s a nd e va lu at or s w er e b li nd ed t o
t he b ac te ri al i no cu lu m s ta tu s o f e ac h s ub je ct .
Ane st he si a a nd s ur gi ca l pro ce du re : E ac h d og w as s ed at ed w it h a ce pr om az in e
m al ea te ( 0. 04 m g/ kg o f b od y w ei gh t, SC) , b ut or ph en ol ( 0. 2 m g/ kg, SC) , a nd
gly cc op yr ro la te ( 0. 02 m g/ kg, SC) .
s od iu m ( 12 m g/ kg, I V) .
G en er al a ne s th es ia w as i nd uc ed w it h t hi op en ta l
D ogs w er e i nt ub at ed , a nd m ai nt ai ne d o n i nh al an t a ne st he si a
w it h i so fl ur an e. T he h ai r o n b ot h f or el im bs w as c li pp ed a nd t he s ki n w as p re pa re d w it h
p ov id on e i od in e a nd 7 0% a lc oh ol . A se pt ic d ra pi ng a nd s ur gi ca l t ec hn iq ue w er e u se d.
A s ta nd ar d c ra ni om ed ia l a pp ro ac h t o t he m id -d ia ph ys is o f e ac h r ad iu s w as
p er fo rm ed .
T he p re vi ou sl y a ss igne d b on e p la te w as a pp li ed t o t he c ra ni al m id -
d ia ph ys ea l r egio n o f t he r ad iu s. T he 6 , 3 .5 m m c or ti ca l s cr ew s w er e p l ac ed i n a n eu tr al
p os it io n a cc or di ng t o s ta nd ar d A SI F t ec hn iq ue . T he c en te r o f t he p la te w as m ar ke d o n
t he b on e u si ng a # 15 s ca lp el b la de , a nd t he s cr ew s a nd p la te w er e r em ov ed . A s agit ta l
Blacksburg, Va 24060
22
s aw w as u se d t o m ak e a 5 m m r ad ia l o st ec to my c en te re d a t t he m ar k ed p la te c en te r.
U si ng a Str yk er d ri ll 3, a s li gh tl y b en t 1 .1 m m X 7 .5 c m K ir sc hn er w ir e w as i ns er te d i nt o
t he p ro xi ma l a nd d is ta l m ed ul la ry c av it ie s a nd a ll ow ed t o r ot at e a nd w ob bl e a t f ul l s pe ed
f or 1 m in ut e p er s id e. T he s am e p ro ce du re w as p er fo rm ed o n t he c on tr al at er al l im b.
T he m ed ul la ry c av it y a nd b on e o f e ac h r ad iu s w as s wa bb ed f or a er ob ic a nd a na er ob ic
c ul tu re s a nd a s in gl e d os e o f c ef az ol in ( 22 m g/ kg, I V) w as a dm in is te re d. A 1 0 X 1 0 X 7
m m p ie ce o f G el fo am 4 w as p la ce d i n t he m ed ul la ry o pe ni ng o f t he p ro xi ma l a nd d is ta l
f ra gm en ts o f e ac h r ad ii . T he a ss igne d p la te a nd s cr ew s w er e r ea pp li ed t o t he b ot h r ad ii
w it h t he c or re sp on di ng l en gt h o f 2 4 gau ge w ir e a nc ho re d u nd er t he p la te ( Fi g. 1 ). T he
w ir e e xi te d t hr ou gh a s ep ar at e s ki n i nc is io n o n t he m ed ia l a sp ec t o f t he r ad iu s.
T wo
t en th s o f a m il li li te r, o f t he r an do ml y a ss igne d i no cu lu m ( S . i nt er me di us o r P BS) w as
i nj ec te d i nt o t he m ed ul la ry c av it y o f t he p ro xi ma l a nd d is ta l p or ti on s o f e ac h r ad iu s.
B ot h r ad ii i n e ac h d og r ec ei ve d t he s am e i no cu la ti o n s ol ut io n. R ou ti ne 3 -l ay er c lo su re
w as p er fo rm ed w it h 3 -0 p ol yd io xa no ne s ut ur e m at er ia l.
Ele ct ri ca l s ti mu la ti on : A 2 2 gau ge n ee dl e w as i ns er te d i nt o t he s ub cu ta ne ou s
t is su e o f t he d or sa l i nt er sc ap ul ar r egio n a nd u se d a s a n egat iv e gro un d e le ct ro de .
A
p os it iv e e le ct ro de w as a tt ac he d t o t he 2 4 gau ge p la te w ir e. B egin ni ng i mm ed ia te ly p os to pe ra ti ve ly , 2 5 m ic ro am pe re s o f d ir ec t c ur re nt w as a pp li ed t o e ac h s et o f b on e p la te s
3
Stryker
4100 East Milham Ave.
Kalamazoo, Michigan 49001
4
Pharmacia & Upjohn Company
Kalamazoo, MI 49001
23
a nd s cr ew s f or 2 0 m in ut es d ai ly f or a t ot al o f 1 0 t re at me nt s. A ft er t he l as t t re a tm en t,
t he w ir e a nd s ki n w as p re pa re d w it h p ov id on e i od in e a nd t he w ir e w as c ut s ho rt . T he
w ir e e xi t w ou nd w as c lo se d w it h a s in gl e s ki n s ta pl e.
P os t- oper at ive m on it or in g: M ed ia l- la te ra l r ad io gr ap hs w er e p er fo rm ed o n e ac h
r ad iu s p os t- op er at iv el y a nd a t 2 w ee k i nt er va ls f or a t ot al o f t we lv e w ee ks .
An
a lu mi nu m c om bi na ti on s te p w ed ge 5 w as i nc lu de d i n e ac h r ad io gr ap h a s a r ad io gr ap hi c
d en si ty c on tr ol . T he s am e r ad io gr ap hi c c as se tt e, t ec hn iq ue a nd p os it io ni ng w er e u se d
f or e ac h e va lu at io n.
B ut or ph en ol ( 0. 4 m g/ kg, SQ T ID ) w as a dm in is te re d d ur in g t he
i ni ti al p os t- op er at iv e p er io d ( 24 h ou rs ) f or a na lges ia . A ce ta mi no ph en w it h c od ei ne ( 2
m g/ kg, P O T ID b as ed o n t he c od ei ne d os age) w as a dm in is te re d f or a n a dd it io na l 4 d ay s.
C ep ha le xi n ( 22 m g/ kg, P O T ID ) w as a dm in is te re d f or 1 0 d ay s p os t- su rger y.
a ni ma ls w er e m on it or ed d ai ly f or s igns o f m or bi di ty a nd l am en es s.
T he
A dd it io na l
a na lges ic s w er e p ro vi de d, i f n ec es sa ry .
A t t he e nd o f t he 1 2 w ee k s tu dy , e ac h s ub je ct w as e ut ha ni ze d w it h a n i nt ra v en ou s o ve rd os e o f p e nt ob ar bi ta l- so di um . T he h ai r o n b ot h f or el im bs w as c li pp ed a nd
t he s ki n w as p re pp ed w it h p ov id on e i od in e a nd 7 0% a lc oh ol .
O bs er vi ng a se pt ic
t ec hn iq ue , a c ra ni al i nc is io n w as m ad e o ve r t he l en gt h o f e ac h b on e p la te . A er ob ic a nd
a na er ob ic s wa b c ul tu re s o f t he o st ec to my a re as w er e p er fo rm ed .
5
Combination step wedge and spin top
Model #455
Harry B Rusk Inc.
24
B on e a re a a na ly si s: A ll r ad io gr ap hs w er e s ca nn ed t o c re at e d igit al i ma ge s u si ng
a VXR -1 2 f il m d igit iz er 6. B on e a re a a na ly si s w as p er fo rm ed o n a M ac in to sh c om pu te r
u si ng p ub li c d om ai n N IH I ma ge s of tw ar e p ro gr am Ver si o n 1 .6 17. T he a re a o f a na ly si s
w as d ef in ed a s t he a re a b or de re d b y t he b on e p la te , t he t ra ns -c or te x, a nd t he 3 r d a nd 4 t h
s cr ew s o n m ed ia l- la te ra l r ad io gr ap hs ( Fi g. 4 ). T he a ve ra ge p ixel d en si ty o f t he f ir st s te p
o f t he s te pw ed ge w as a ss igne d a s t he l ow t h re sh ol d d en si ty v al ue . T he p ixel d en si ty o f
t he b on e p la te a nd s cr ew s w as u se d a s t he h igh t hr es ho ld .
B on e a re a ( BA ) w as
d et er mi ne d a s a p er ce nt age o f t he a re a o f a na ly si s a nd w as c al cu la te d a s f ol lo ws :
# p ixel s w it hi n a re a o f a na ly si s w ho se d en si ty
i s b et we en u pp e r a nd l ow er t hr es ho ld s
B on e A re a = _ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ _ X 1 00
To ta l # of p ixel s wi th in t he a re a of a na ly si s
T he B A w as c al cu la te d a t e ac h e va lu at io n a cc or di ng t o t re at me nt ( si lv er o r s ta in le ss
s te el ) a nd i no cu lu m ( co nt ro l o r c on ta mi na te d) o f e ac h r ad iu s. T he d if fe re nc e i n b on e a re a
( DB A) w as c al cu la te d f or e ac h d og a t e ac h e va lu at io n a s t he B A o f s il ve r t re at ed r ad iu s
m in us t he B A o f s ta in le ss s te el t re at ed r ad iu s.
Wichita, KS 67214
6
VIDAR Systems Corporation
460 Spring Park Place
Herndon, VA 20170
7
U.S. National Institute of Health
http://rsb.info.nih.gov/nih-image/
25
Radio gr aphi c a na ly si s: R ad io gr ap hs w er e e va lu at ed o n t wo s ep ar at e o cc as io ns
b y t he c on se ns us o f 2 r ev ie we rs ( JC J, M M ) . B ot h r ev ie we rs w er e b li nd ed t o t he s il ve r
t re at me nt a nd b ac te ri al i no cu lu m s ta tu s o f e ac h r ad iu s a nd d og.
E ac h r ad io gr ap h w as
s ub je ct iv el y a ss es se d f or t wo c ri te ri a: b on e h ea li ng a nd o st eo my el it is . A 1 2 c m l in ea r
s ca le w it h 2 a nc ho r p oi nt s w as u se d t o s co re b on e h ea li ng ( Fi g. 2 & 3 ). T he f ir st a nc ho r
p oi nt , “ fr ac tu re gap ”, w as p la ce d a t t he 3 c m m ar k a nd d ef in ed a s t he a re a d ev oi d o f
c on ti nu ou s b on e o n i mm ed ia te p os t- op er at iv e m ed ia l- la te ra l r ad io gr ap hs . R ad io gr ap hi c
e vi de nc e o f b on e r es or pt io n ( wi de ni ng o f t he f ra ct ur e gap ) c ou ld b e d oc um en te d b y
p la ci ng a m ar k t o t he l ef t o f t he f ra ct ur e gap a nc ho r p oi nt . T he s ec on d a nc h or p oi nt ,
“ he al ed ”, w as p la ce d a t t he 1 2 c m m ar k a nd d ef in ed a s c on ti nu ou s b on e b et we en
p ro xi ma l a nd d is ta l r ad iu s w it h v is ib le f ra ct ur e gap .
L in ea r s co ri ng m ar ks w er e
m ea su re d f ro m t he 0 c m m ar k t o t he r ev ie we rs m ar k a nd r ec or de d a s t he r ad io gr ap hi c
b on e h ea li ng ( RB H) s co re . T he d if fe re nc e i n r ad io gr ap hi c b on e h ea li ng ( DR BH ) w as
c al cu la te d f or e ac h d og a t e ac h e va lu at io n a s t he R BH o f s il ve r t re at ed r ad iu s l es s t he
R BH o f s ta in le ss s te el t re at ed r ad iu s.
A 1 2 c m l in ea r s ca le w it h 2 a nc ho r p oi nt s w as a ls o u se d t o s co re r ad io gr ap hi c
s igns o f o st eo my el it is ( Fi g. 2 & 3 ). R ad io gr ap hi c s igns o f o st eo my el it is w er e d ef in ed a s
r ad io gr ap hi c e vi de nc e o f p er io st ea l p ro li fe ra ti on , s of t t is su e r ea ct io n, i mp la nt l oo se ni ng,
o st eo ly si s a nd d el ay ed /n on -u ni on . T he f ir st a nc ho r, “ no ne ”, w as p la ce d a t t he 0 m ar k
a nd d ef in ed a s n o r ad io gr ap hi c s igns o f o st eo my el it is .
26
T he s ec on d a nc ho r p oi nt ,
“ se ve re ”, w as p la ce d a t t he 1 2 c m m ar k a nd d ef in ed a s s ev er e r ad io gr ap hi c s igns o f
o st eo my el it is . L in ea r s co ri ng m ar ks w er e m ea su re d f ro m t he 0 c m m ar k t o t he r ev ie we rs
m ar k a nd r ec or de d .
H is to lo gi c a na ly si s: A t n ec ro ps y, e ac h r ad iu s w as i so la te d a nd b on e p la te s a nd
s cr ew s w er e r em ov ed . E ac h r ad iu s w as b is ec te d l on gi tu di na ll y t hr ou gh t he s cr ew h ol es
w it h t he s aw b la de o ri en te d i n t he s am e d ir ec ti on a s t he s cr ew h ol es . T he s am pl es w er e
f ixed i n 1 0% n eu tr al b uf fe re d f or ma li n. A 2 m m t hi ck l on gi tu di na l s li ce o f t he r ad ia l
d ia ph ys is c on ta in in g t he a re a o f t he f ra ct ur e gap a nd s cr ew h ol es w as o bt ai ne d. E ac h
s pe ci me n w as d ec al ci fi ed i n T BD -2 ( 26 .0 % f or mi c a ci d, 8 .5 % s od iu m c it ra te )8,
p ro ce ss ed r ou ti ne ly , p ar af fi n e mb ed de d, s ec ti on ed a t 5 µ m , a nd s ta in ed w it h
h em at oxyl in a nd e os in .
A ll s pe ci me ns w er e e va lu at ed b y o ne p at ho lo gi st ( RB D) w ho w as b li nd ed t o t he
s il ve r t re at me nt a nd b ac te ri al i no cu lu m s ta tu s o f e ac h r ad iu s a nd d og. Spe ci me ns w er e
gra de d f or b on e h ea li ng a nd i nf la mm at io n ( se ve ri ty a nd t yp e) . B on e h ea li ng w as gra de d
o n a 5 p oi nt s ca le b as ed o n m or ph ol ogy c ha ra ct er is ti cs o f h ea li ng ( Fi g 4 & 5 ).
T he se
p oi nt s w er e “ no u ni on ”, “ fi br ou s u ni on ”, “ os te oc ho nd ra l u ni on ”, “ bo ny u ni on ”, a nd
“ re or ga ni za ti on o f b on e” . I nf la mm at io n w as e va lu at ed i n 3 a re as ( me du ll ar y, c or ti ca l
a nd p er i- im pl an t) b y t wo c ha ra ct er is ti cs ( se ve ri ty a nd t yp e) ( Fi g. 4 & 5 ). Sev er it y o f
8
Shandon-Lipshaw
Pittsburg, PA 15275
27
i nf la mm at io n w as e va lu at ed o n a 1 2 c m l in ea r s ca le w it h 2 a nc ho r p oi nt s. T he a nc ho r
“ no ne ” w as p la ce d a t t he 0 c m m ar k a nd d ef in ed a s n o h is to lo gi c s igns o f i nf la mm at io n.
T he a nc ho r “ se ve re ” w as p la ce d a t t he 1 2 c m m ar k a nd d ef in ed a s s ev er e h is to lo gi c s igns
o f i nf la mm at io n.
T yp e o f i nf la mm at io n gra de d a s t he p re do mi na nt c el lu la r r es po ns e
( fi br ou s t is su e, m on oc yt ic , l ym ph oc yt ic /p la sm oc yt ic , a nd s up pu ra ti ve ).
P er i- im pl an t
b on e r es or pt io n w as m ea su re d o n a 1 2 c m l in ea r s ca le w it h 2 a nc ho r p oi nt s ( Fi g. 4 & 5 ).
T he a nc ho r “ no ne ” w as p la ce d a t t he 0 c m m ar k a nd d ef in ed a s n o s igns o f p er i- im pl an t
b on e r es or pt io n. T he a nc ho r “ se ve re ” w as p la ce d a t t he 1 2 c m m ar k a nd d ef in ed a s
s ev er e p er i- im pl an t b on e r es or pt io n s ee n a s o st eo cl as is .
L in ea r s co ri ng m ar ks w er e
m ea su re d a nd r ec or de d.
S ta ti st ic al a na ly si s:
T he e xp er im en ta l d es ign w as a s pl it -s pl it -p lo t w it h
i no cu lu m a s t he w ho le -p lo t, i m pl an t t yp e a s t he s ub -p lo t a nd e va lu at io ns a s t he s ub s ub -p lo ts .
T he B A a nd R BH
v al ue s w er e s ep ar at ed b y i mp la nt t re at me nt ( si lv er -
c oa te d o r s ta in le ss s te el ) a nd i no cu lu m gro up ( co nt ro l o r c on ta mi na te d) . T he D BA a nd
D RB H v al ue s w er e s ep ar at ed b y i no cu lu m gro up ( co nt ro l o r c on ta mi na te d) .
Val ue s
w er e a na ly ze d b y r ep ea te d m ea su re s A NO VA u si ng t he M IX ED p ro ce du re o f SAS
( ve rs io n 6 .1 2) s of tw ar e9. Signi fi ca nt i nt er ac ti on s w er e f ur th er a na ly ze d u si ng t he SLI CE
o pt io n t o c om pa re l ev el s o f o ne f ac to r ( i. e. c on t am in at io n) w it hi n e ac h l ev el o f a no th er
f ac to r ( i. e. e va lu at io ns ). H is to lo gi c a na ly si s o f b on e h ea li ng, i nf la mm at io n, a nd p er i9
SAS Institute Inc.
Cary, NC 27513
28
i mp la nt b on e r es or pt io n b et we en l egs o f e ac h d og w er e a na ly ze d b y A NO VA u si ng t he
M IX ED p ro ce du re . H is to lo gi c gra di ng o f t he t y pe o f i nf la mm at io n w as a na ly ze d b y
C hi -s qu ar ed a na ly si s.
29
Res ul ts :
O ne d og w as r em ov ed f ro m t he s tu dy a ft er a n on -d is pl ac ed u ln ar f ra ct ur e w as
d et ec te d o n r ad io gr ap hs t ak en 3 w ee ks p os t- op er at iv el y.
T he d og w as i n t he
c on ta mi na te d gro up a nd t he f ra ct ur e o cc ur re d o n t he l eg s ta bi li ze d w it h s il ve r- co at ed
i mp la nt s. N o u nd er ly in g c au se w as d et er mi ne d f or t he f ra ct ur e. T he d at a f ro m a t ot al
o f 5 c on ta mi na te d a nd 6 c on tr ol d ogs w er e u se d f or a na ly si s.
B on e a re a a na ly si s: B on e a re a ( BA ) e va lu at io ns b y i mp la nt t re at me nt a nd
i no cu lu m s ho we d n o s ta ti st ic al ly s igni fi ca nt d if fe re nc e b et we en gro up s ( Ta bl e 1 ). I ni ti al
D if fe re nc e i n b on e a re a ( DB A) e va lu at io ns s ho we d n o s ta ti st ic al d if fe re nc e b et we en
c on tr ol a nd c on ta mi na te d gro up s ( Ta bl e 2 ). A t w ee k 6 , t he D BA e va lu a ti on s o f t he
c on tr ol a nd c on ta mi na te d gro up s b egan t o d iv er ge ( Fi g. 7 ). A n i nc re as in g t re nd i n t he
D BA f or t he c on tr ol gro up a nd a d ec re as in g t re nd f or t he c on ta mi na te d gro up w er e
o bs er ve d. A t w ee k 1 2, a s igni fi ca nt d if fe re nc e w as n ot ed b et we en t he D BA e va lu at io ns
o f t he c on tr ol ( me an 9 .1 0 + /- 6 .6 0% ) a nd c on ta mi na te d gro up s ( me an - 14 .8 9 + /- 7 .2 3% ,
p -v al ue = 0 .0 18 ) ( Ta bl e 2 ).
Radio gr aphi c a na ly si s: R ad io gr ap hi c b on e h ea li ng ( RB H) s co re s b y i mp la nt
t re at me nt a nd i no cu lu m s ho we d n o s ta ti st ic al ly s igni fi ca n t d if fe re nc e b et we en gro up s
( Ta bl e 1 ). I ni ti al D if fe re nc e i n r ad io gr ap hi c b on e h ea li ng ( DR BH ) s co re s s ho we d n o
s ta ti st ic al d if fe re nc e b et we en c on tr ol a nd c on ta mi na te d gro up s ( Ta bl e 3 ). A t w ee k 8 t he
D RB H s co re s o f t he c on tr ol a nd c on ta mi na te d gro up s b ega n t o d iv er ge ( Fi g. 8 ).
30
An
i nc re as in g t re nd i n D RB H f or t he c on tr ol gro up a nd a d ec re as in g t re nd f or t he
c on ta mi na te d gro up w er e o bs er ve d.
B y w ee k 1 2, a s igni fi ca nt d if fe re nc e w as n ot ed
b et we en t he D RB H s co re s f or t he c on tr ol ( me an 1 .6 9 + /- 1 .0 6 p oi nt s) a nd c on ta mi na te d
gro up s ( me an – 1. 97 + /- 1 .1 6 p oi nt s, p -v al ue =0 .0 25 ) ( Ta bl e 3 ).
R ad io gr ap hi c s co ri ng e va lu at io ns s ho we d n o s igni fi ca nt s igns o f o st eo my el it is
o ve r t he e nt ir e s tu dy i n a ny t re at me nt gro up ( co nt ro l/ st ai nl es s s te el m ea n s co re 0 .1
p oi nt s, c on tr o l/ si lv er m ea n s co re 0 .1 p oi nt s, c on ta mi na te d/ st ai nl es s s te el m ea n s co re 0 .3
p oi nt s, c on ta mi na te d/ si lv er m ea n s co re 0 .2 p oint s) . T he re fo re , n o s igni fi ca nt d if fe re nc es
w er e n ot ed b et we en i no cu lu m gro up s o r i mp la nt t re at me nt s o ve r t im e f or r ad io gr ap hi c
a na ly si s o f o st eo my el it is .
O f t he 2 2 r ad ia l o st ec to mi es e va lu at ed , 1 9 s ho we d r ad io gr ap hi c e vi de nc e o f
p ro gr es si ve h ea li ng b y w ee k 1 2.
T he r em ai ni ng 3 r ad ii h ad r ad io gr ap hi c s igns o f
a tr op hi c n on -u ni on . T wo o f t he se r ad ii w er e w it hi n t he s am e d og; t he o th er w as i n t he
c on tr ol gro up a nd t re at ed w it h s ta in le ss s te el i mp la nt s.
H is to lo gi c a na ly si s: H is to lo gi c e va lu at io n o f b on e h eali ng s ho we d n o s igni fi ca nt
d if fe re nc e i n b on e h ea li ng b et we en gro up s o r t re at me nt s. T he h is to lo gi c b on e h ea li ng
s co re w as s im il ar f o r b ot h gro up s o f s ta in le ss s te el t re at ed r ad ii ( co nt ro l gro up m ea n
s co re 6 .0 p oi nt s, c on ta mi na te d gro up m ea n s core 5 .9 p oi nt s) . H is to lo gi c s co ri ng o f b on e
h ea li ng w er e h ighe r f or c on tr ol gro up s il ve r- tr ea te d r ad ii ( me an s co re 7 .2 p oi nt s) a nd
31
l ow er f or c on ta mi na te d gro up s il ve r- tr ea te d r ad ii ( me an s co re 4 .1 p oi nt s) w he n
c om pa re d t o s ta in le ss s te el t re at ed r ad ii o f c on tr ol a nd c on ta mi na te d gro up s.
H is to lo gi c s co ri ng e va lu at io ns o f i nf la mm at io n s ho we d n o s igni fi ca nt d if fe re nc es
b et we en i no cu lu m gro up s o r i mp la nt t re at me nt s i n p er i- im pl an t, c or ti ca l o r m ed ul la ry
b on e.
P er i- im pl an t i nf la mm at io n s co re s w er e h ighe r f or c on tr ol r ad ii ( st ai nl es s s te el
m ea n s co re 2 .3 p oi nt s, s il ve r m ea n s co re 2 .6 p oi nt s) t ha n f or c on ta mi na te d r ad ii
( st ai nl es s s te el m ea n s co re 1 .7 p oi nt s, s il ve r m ea n s co re 1 .3 p oi nt s) . F iv e r ad ii s ho we d
m ed ul la ry i nf la mm at io n ( 3 c on tr ol , 2 c on ta mi na te d) a nd 3 s ho we d c or ti ca l i nf la mm at io n
( 2 c on tr ol , 1 c on ta mi na te d) . N o b ac te ri a w er e n ot ed h is to lo gi ca ll y.
C ul tu re r es ul ts : N o s igni fi ca nt gro wt h was n ot ed o n i nt ra -o pe ra ti ve a er ob ic a nd
a na er ob ic i nt ra -o pe ra ti ve c ul tu re s o bt ai ne d p ri or t o i no cu la ti on . P at ho ge ns c ul tu re d a t
n ec ro ps y w er e n ot c on si st en t w it h t he i no cu lu m s ta tu s o f e ac h r ad iu s. T he 3 r ad ii t ha t
c ul tu re d p os it iv e f or S . i nt er me di us w er e i n the c on tr ol gro up . T hr ee r ad ii c ul tu re d o th er
b ac te ri a p at ho ge ns ( C or yn eb ac te ri um s p. & P as te ur el la s p. , E nt er oc oc cu s s p. ,
S tr ep to co cc us s p. )
32
D is cu ss io n:
Sev er al m od el s o f f ra ct ur e h ea li ng i n t he r ad iu s h av e b ee n r ep or te d i n t he d og. A
2 .0 -2 .5 c m s ta bi li ze d r ad ia l o st ec to my i s m os t c om mo nl y u se d t o e va lu at e b on e
o st eo ge ni c a nd o st eo co nd uc ti ve t re at me nt s.
U nt re at ed c on tr ol s i n t he se m od el s
p ro gr es se d t ow ar ds a tr op hi c n on -u ni on . R ad ia l o st eo to my m od el s d o n ot p ro vi de a n
a de qu at e f ra ct ur e gap t o e va lu a te b on e h ea li ng i ngro wt h o n r ad io gr ap hs a nd a re m or e
c om mo nl y u se d f or m ec ha ni ca l a na ly si s o f f ract ur e h ea li ng. A f ra ct ur e gap o f 5 m m w as
c ho se n f or t hi s m od el t o a ll ow e va lu at io n o f r ad io gr ap hi c b on e h ea li ng o ve r t im e f or
c om pa ri so n b et we en t re at me nt gr ou ps . O ur m od el s ho we d p ro gr es si on o f b on e h ea li ng
i n 1 9 o f 2 2 r ad iu s o st ec to my s it es .
O f t he 3 r ad ii t ha t w er e p ro gr es si ng t ow ar ds
a tr op hi c n on -u ni on , 2 o f t he se w er e n ot ed i n t he s am e d og a nd w er e a tt ri bu te d t o
b io lo gi c v ar ia ti on b et we en s ub je ct s. T he o th er n on -u ni on w as i n c on tr as t t o t he
o pp os it e s il ve r- co at ed i mp la nt t re at ed c on tr ol l eg t ha t h ad h ea le d b y w ee k 1 2.
T he se
d if fe re nc es w er e r es po ns ib le f or t he h ighe r B A a nd R BH s ee n i n t he c on tr ol s il ve r
c oa te d i mp la nt t re at ed gro up ( Ta bl e 1 ). N o c au se f or t he d if fe re nc e i n h ea li ng b et we en
t he l egs c ou ld b e d et er mi ne d.
W e c ho se a b il at er al r ad ia l o st ec to my m od el t o a ll ow c om pa ri so n o f i mp la nt
t re at me nt s b et we en l egs o f t he s am e d og. A lt ho ugh t he B A a nd R BH s co re s s ugge st a
d if fe re nc e b et we en t re at me nt s, n o s ta ti st ic al s igni fi ca nt d if fe re nc e w as f ou nd ( Ta bl e 1 ).
T hi s c ou ld b e d ue t o t he s ma ll s am pl e s iz e. C om pa ri so n o f i mp la nt t re at me nt s b et we en
l egs o f e ac h d og s ho we d a s igni fi ca nt d if fe re nc e b et we en D BA a nd D RB H a t w ee k 1 2
33
r ad io gr ap hi c e va lu at io ns . C om pa ri ng t re at me nt s b et we en l egs o f e ac h d og c or re ct ed f or
e rr or s a ss oc ia te d w it h b io lo gi c v ar ia ti on .
C ul tu re r es ul ts w er e n ot i nd ic at iv e o f o st eo my el it is n or d id t he y c or re la te w it h
t he i no cu lu m s ta tu s o f e ac h s ub je ct . D ef in it iv e d ia gn os is o f o st eo my el it is i s m ad e w it h
c ul tu re r es ul ts o r h is to lo gi c i de nt if ic at io n o f b ac te ri a ( 11 ).
i nt er me di us w as c ul tu re d w er e i n t he c on tr ol gro up .
T he r ad ii f ro m w hi ch S .
T he o th er b ac te ri al p at ho ge ns
i de nt if ie d w er e d if fe re nt f ro m t he S . i nt er me di u s i no cu lu m. Sin gl e r at he r t ha n m ul ti pl e
p at ho ge ns a re c om mo nl y i mp li ca te d i n o st eo my el it is ( 14 , 7 6) . N o s igni fi ca nt s igns o f
o st eo my el it is w er e n ot ed o n r ad io gr ap hi c e va lu at io ns a nd n o s igni fi ca nt d if fe re nc es w er e
n ot ed b et we en c on tr ol o r c on ta mi na te d r ad ii o n h is to lo gi c e va lu at io n o f i nf la mm at io n.
T he re fo re o ur c ul tu re r es ul ts m ay h av e b ee n d ue t o c on ta mi na ti on a t t he t im e o f
c ul tu ri ng o r a sc en di ng c on ta mi na ti on v ia t he e xi t w ou nd o f t he i mp la nt e le ct ro de .
Sil ve r h as b ee n l on g k no wn f o r i ts b ro ad -s pe ct ru m a nt ib ac te ri al p ro pe rt ie s ( 4, 3 9,
8 5) . Sil ve r n it ra te h as b ee n u se d a s a t op ic al a nt ib ac te ri al a nd c au te ri zi ng a ge nt , b ut h as
f al le n o ut o f f av or w it h t he d is co ve ry o f a nt ib io ti cs .
Sil ve r s ul fa di az in e i s c ur re nt ly
u se d a s a t op ic al a nt ib ac te ri al , s pe ci fi ca ll y i n h um an b ur n p at ie nt s.
H um an m ed ic al
r es ea rc h h as r ec en tl y f oc us ed o n t he u se o f s il ve r i mp re gn at ed u ri na ry c at he te rs f or t he
p re ve nt io n o f c at he te r r el at ed u ri na ry t ra ct i nf ec ti on s.
34
E le ct ro de i mp la nt at io n a nd c at ho di c e le ct ri ca l s ti mu la ti on o f s il ve r e le ct ro de s h as
c re at ed a f av or ab le o st eo ge ni c r es po ns e ( 79 ).
D ir ec t c ur re nt ( an od ic ) s ti mu la ti on o r
s il ve r i on i on to ph or es is h as p ro ve n b ro ad -s pe ct ru m a nt ib ac te ri al e ff ec ts ( 5, 2 0, 8 1) .
T he u nd er ly in g m ec ha ni sm o f a no di c s il ve r a nt ib ac te ri al p ro pe rt ie s i s s ti ll u nk no wn .
Sil ve r a nd i ts c om po un ds h av e p oo r t is su e p en et ra ti on t o e xp lo it t he ir a nt ib ac te ri al
p ro pe rt ie s w it ho ut p re ci pi ta ti ng t oxic s id e e ff ec ts ( 4, 8 5) .
Sil ve r i on i on to ph or es is
l ib er at es s il ve r i on s a ll ow in g d ee pe r t is su e p en et ra ti on b y d if fu si on a nd i on ic m igra ti on
a lo ng a v ol ta ge gra di en t. T hi s a ll ow s t is su e c on ce nt ra ti on s o f s il ve r i on s t ha t c ou ld n ot
b e a ch ie ve d w it h t op ic al a pp li ca ti on a lo ne .
F ew s tu di es o f t he t re at me nt o f b ac te ri al o st eo my el it is w it h s il ve r i on
i on to ph or es is h av e b ee n r ep or te d. B ec ke r a nd W eb st er r ep or te d h um an c li ni ca l t ri al s
w it h a dj uv an t t re at me nt o f c hr on ic o st eo my el it is a ss oc ia te d b on y n on -u ni on s ( 4, 8 5) .
T he y r ep or te d b on y h ea li ng i n 1 2 o f 1 5 t re at ed w it h i nt ra me du ll ar y s il ve r w ir e a nd 9 o f
1 2 t re at ed w it h s il ve r- co at ed n yl on d re ss in gs r es pe ct iv el y.
N an d r ep or te d 8 5%
r es ol ut io n o f o st eo my el it is a nd 8 3% h ea li ng o f s ep ti c n on -u ni on s i n a c as e s er ie s o f 9 20
h um an o st eo my el it is p at ie nt s t re at ed w it h i nt ra me du ll ar y a no di c s il ve r w ir e ( 56 ). B ot h
B ec ke r a nd N an d r ev er se d p ol ar it y o f t he e le ct ri ca l s ti mu la ti on f or t he c at ho di c
o st eo ge ni c b en ef it s o f s il ve r. W hi le t he se s tu di es s ho w f av or ab le b e ne fi ts , t he m ul ti pl e
t re at me nt m od al it ie s u se d a nd t he l ac k o f c on tr ol s ub je ct s m ak es i t d if fi cu lt t o e va lu at e
t he d ir ec t e ff ec ts o f a no di c e le ct ri ca l s ti mu la ti on o f s il ve r o n b on e h ea li ng.
35
W hi le s tu di es h av e e va lu at ed t he a nt ib ac te ri al e ff ec ts o f a no di c e le ct ri ca l
s ti mu la ti on o f s il ve r, n o s tu dy h as c om pa re d t he e ff ec ts o f t hi s t re at me nt m od al it y o n
b on e h ea li ng.
O ur s tu dy a ll ow ed c om pa ri so n b et we en c le an a nd S . i nt er me di us
c on ta mi na te d r ad ia l f ra ct ur e gap s t re at ed w it h a no di c e le ct ri ca ll y s ti mu la te d s ta in le ss
s te el a nd s il ve r s te ar at e c oa te d s ta in le ss s te el b on e i mp la nt s w it hi n e ac h d og. A no di c
e le ct ri ca l s ti mu la ti on o f s il ve r m ay h av e t em po ra ri ly h ad a n o ve ra ll n egat iv e e ff ec t o n
b on e h ea li ng. A b on e h ea li ng c on tr ol gro up w ou ld b e n ec es sa ry t o d oc um en t t hi s e ff ec t.
E le ct ri ca ll y- st im ul at ed , c on ta mi na te d, s il ve r- co at ed s ta in le ss s te el i mp la nt t re at ed r ad ii
h ad l es s b on e h ea li ng a t t he e nd o f t he s tu dy w he n c om pa re d t o t he c on tr al at er al ,
c on ta mi na te d, s ta in le ss s te el i mp la nt t re at ed r ad ii . T he u nd er ly in g m ec ha ni sm o f t hi s
i nt er ac ti on o f S . i nt er me di us c on ta mi na ti on a nd a no di c e le ct ri ca l s ti mu la ti on o f s il ve r
r em ai ns u nc le ar .
Sil ve r- co at in g o f o rt ho pe di c i mp la nt s a ll ow s t he p os si bi li ty o f a dj uv an t t re at me nt
f or o rt ho pe di c i nf ec ti on u si ng s il ve r i on i on to ph or es is . O ur r es ul ts s ho we d t ha t s il ve r
s te ar at e c oa te d i mp la nt s t ha t w er e e le ct ri ca ll y s ti mu la te d f or 1 0 d ai ly , 2 0 m in ut e
t re at me nt s a nd c on ta mi na te d w it h S . i nt er me di us d ec re as ed t he a mo un t o f b on e h ea li ng
o ve r t im e w he n c om pa re d t o c on tr ol d ogs.
P ro p hy la ct ic t re at me nt o f c on ta mi na te d
f ra ct ur es w it h t hi s t re at me nt p ro to co l a lo ne c an no t b e j us ti fi ed b y o ur f in di ngs.
H ow ev er , t he a nt ib ac te ri al b en ef it s o f s il ve r i on i on to ph or es is m ay s ti ll b e h el pf ul i n t he
t re at me nt o f o st eo my el it is . F ur th er i nv es ti ga ti on i s n ec es sa ry t o d et er mi ne t he e ff ec ts
36
o f d if fe re nt t yp es a nd d os e o f e le ct ri ca l s ti mu la ti on , p os it io ni ng o f e le ct ro de s, s il ve r
i on to ph or es is o n l oc al t is su es , a nd i mp li ca ti on s o f u si ng d if fe re nt b ac te ri al s tr ai ns .
M in er al iz at io n o f c al lu s i s a d ir ec t i nd ic at or o f r ad io gr ap hi c b on e h ea li ng ( 55 ).
C om pu te r s of tw ar e a na ly si s o f r ad io gr ap hs a ll ow ed q ua nt if ic at io n o f b on e h ea li ng b y
c on ve rt in g r ad io gr ap hi c i ma ge s i nt o d igit iz ed p ic tu re s m ad e u p o f p ixel s b as ed o n a s ca le
o f gra y.
T he c om b in at io n s te pw ed ge i n e ac h r ad io gr ap h p ro vi de d a l ow d en si ty
t hr es ho ld c on tr ol , w hi le t he b on e p la te a nd s cr ew s w er e u se d a s a h igh d en si ty
t hr es ho ld .
A s r ad io gr ap hi c m in er al c on te nt i nc re as ed , i nc re as ed n um be r o f p ixel s
b et we en t he t wo t hr es ho ld s w er e n ot ed i n t he a re a o f a na ly si s. B on e a re a a na ly si s a nd
r ad io gr ap hi c e va lu at io ns s ho we d s im il ar t re nd s a nd r es ul ts ( Fi gs . 7 & 8 ).
D igit al a na ly si s o f r ad io gr ap hs o ff er s a p ro mi si ng q ua nt it at iv e a lt er na ti ve t o
s ub je ct iv e r ad io gr ap hi c e va lu at io n o f b on e h ea li ng.
L ik e m os t s ub je ct iv e a na ly si s,
r ad io gr ap hi c e va lu at io n o f b on e h ea li ng l en ds i ts el f t o e va lu at or v ar ia ti on a nd b ia s.
Q ua nt it at iv e, n on -s ub je ct iv e t ec hn iq ue s h av e b ee n d ev el op ed t o e va lu at e b on e h ea li ng
( 57 , 6 5, 8 8) . Sub tr ac ti on r ad io gra ph y u se s b as el in e r ad io gr ap hs a nd c om pa re s t he m t o
s ub se qu en t r ad io gr ap hi c o ve rl ay s t o e va lu at e n ew b on e f or ma ti on . I t i s l im it ed b y t he
p re ci se r ad io gr ap hi c p os it io ni ng t ha t a ll ow s c om pa ri so n b et we en r ad io gr ap hs a nd i s
u se d m ai nl y f or d en ta l r ad io gr ap h y ( 65 ).
W hi le s im il ar i n c on ce pt t o s ub tr ac ti on
r ad io gr ap hy , o ur t ec hn iq ue m ea su re d a p er ce nt age o f b on e w it hi n a d ef in ed a re a r ed uc in g
t he e rr or a ss oc ia te d s li gh t v ar ia ti on s i n p os it io ni ng.
37
T hi s a ll ow ed q ua nt it at iv e
c om pa ri so n b et we en r ad io gr ap hs w it ho ut t he n ee d f or p re ci se r ad io gr ap hi c o ve rl ay s.
D ua l x-r ay a bs or pt io me tr y, r ad io nu cl id e a na ly si s a nd c om pu te d t om ogra ph y a re a ls o
c ur re nt ly u se d t o m ea su re b on e d en si ty ( 55 , 5 7, 8 8) . T he se m et ho ds r eq ui re a dd it io na l
c os t a nd s pe ci al iz ed e qu ip me nt t ha t i s n ot a va il ab le i n m os t c li ni ca l s et ti ngs.
T he
c om bi na ti on s te pw ed ge i s i ne xp en si ve a nd t he s of tw ar e u se d i s p ub li c d om ai n.
O ur
p ro ce ss i s o nl y c os t l im it ed b y t he u se o f a r ad io gr ap hi c s ca nn er . R ad io gr ap hs c an b e
e va lu at ed b y t hi s p ro ce ss e x s it u i f a s ca nn er i s n ot a va il ab le . O ur t ec hn iq ue o f d igit al
a na ly si s o f b on e a re a w as b ot h a ff or da bl e a nd p ra ct ic al .
R es ul ts p ar al le le d t ho se o f
s ub je ct iv e e va lu at io ns a nd r ea ch ed s im il ar c on cl us io ns . F ur th er s tu di es t o v al id at e t h is
t ec hn iq ue a re w ar ra nt ed .
A m od el o f p os t- tr au ma ti c o st eo my el it is i n t he c an in e r ad iu s h as n ot b ee n
e st ab li sh ed . O ur s tu dy w as u na bl e t o v er if y t he p re se nc e o f t he i no cu la te d b ac te ri a o n
c ul tu re s o r c yt ol ogy.
B ra de n e st ab li sh ed o st eo my el it is i n t he c a ni ne t ib ia b y
t re ph in at io n a nd d ev as cu la ri za ti on o f t he m ed ul la ry c av it y w it h a s pi nn in g K -w ir e ( 9) .
W e a da pt ed t hi s m od el t o t he r ad iu s i n o rd er t o a ss es s t he e ff ec ts o f e le ct ri ca ll y
s ti mu la te d s il ve r- co at ed i mp la nt s. S . i nt er me di us w as c ho se n b ec au se i t i s t he m os t
c om mo nl y i so la te d b ac te ri um i n o st eo my el it is ( 14 , 7 6) . O ur i ni ti al t ri al s s ho we d s ev er e
r ad io gr ap hi c a nd c li ni ca l s igns o f o st eo my el it is .
Sev er al c on ta mi na nt s w er e n ot ed a s
w el l. A nt ib io ti cs w er e a dd ed t o t he t re at me nt r egim en i n o rd er t o r ed uc e m or bi di ty ,
a sc en di ng c on ta mi na ti on v ia t he e xi t w ou nd o f t he i mp la nt e le ct ro de , a nd t o s im ul at e t he
c li ni ca l t re at me nt p ro to co l c om mo nl y u se d f or o pe n r ed uc ti on o f c on ta mi na te d
38
f ra ct ur es .
T he a dd it io n o f a nt ib io ti c s t o o ur m od el e ff ec ti ve ly e li mi na te d c li ni ca l,
r ad io gr ap hi c a nd b ac te ri ol ogic al s igns o f o st eo my el it is . E li mi na ti on o r m od if ic at io n o f
o ur a nt ib io ti cs p ro to co l m ay b e e ff ec ti ve i n e st ab li sh in g a c li ni ca ll y a pp ar en t f ra ct ur e
gap m od el o f p os t- tr au ma ti c o s te om ye li ti s i n t he c an in e r ad iu s.
F ur th er i nv es ti ga ti on
w ou ld b e n ec es sa ry t o e st ab li sh t hi s m od el .
C on cl us io n: B on e h ea li ng i n t he s ta bl e 5 m m f ra ct ur e gap m od el o f t he r ad iu s,
w as p ro gr es si ve i n 1 9 o f 2 2 c on ta mi na te d a nd n on -c on ta mi na te d s it ua ti on s. A no di c
e le ct ri ca ll y s ti mu la te d s il ve r- co at ed i mp la nt s h ad a p os it iv e e ff ec t o n b on e h ea li ng i n t he
n on -c on ta mi na te d a nd a n egat iv e e ff ec t i n t he c on ta mi na te d gro up . F ur th er s tu di es a re
w ar ra nt ed t o e va lu at e t he a pp ro pr ia te p ro to co l, t he e ff ec ts o f, a nd i nd i ca te d u se o f t hi s
t re at me nt m od al it y i n c on ta mi na te d f ra ct ur es a nd c li ni ca l o st eo my el it is s it ua ti on s.
39
T ab le 1
B on e Ar ea a nd R ad io gr ap hi c Bo ne H ea li ng a t We ek 1 2
G ro up
B A +/ - St d
R BH + /- Std
C on tr ol & Sta in le ss Ste el
7 9. 56 + /- 2 2. 05 %
8 .8 8 +/ - 3. 56 p ts
C on tr ol & Si lv er
8 8. 66 + /- 1 2. 35 %
1 0. 58 + /- 1 .4 3 pt s
C on ta mi na te d & St ai nl es s St ee l
7 9. 83 + /- 2 7. 04 %
8 .1 7 +/ - 4. 07 p ts
C on ta mi na te d & Si lv er
6 4. 94 + /- 3 0. 14 %
6 .2 1 +/ - 4. 02 p ts
W ee k 1 2 M ea n B on e A re a ( BA ) a nd M ea n R ad io gr ap hi c B on e H ea li ng ( RB H)
e va lu at io ns o f r ad iu s f ra ct ur es w it h s ta nd ar d d ev ia ti on s s ep ar at ed b y i no cu lu m ( co nt ro l
& c on ta mi na te d) a nd i mp la nt t re at me nt ( si lv er -c oa te d a nd s ta in le ss s te el ).
40
T ab le 2
M ea n Di ff er en ce i n Bo ne A re a
% D if fe re nc e in B on e Ar ea ( DB A)
W ee k
0
2
4
6
8
10
12
C on tr ol ( +/ - 6. 60 % )
3 .5 9
- 5. 73
- 2. 48
4 .8 4
9 .2 9
8 .4 9
9 .1 0
C on ta mi na te d ( +/ - 7. 23 % )
- 1. 45
0 .0 5
- 1. 03
- 3. 07
- 6. 86
- 10 .6 8
- 14 .8 9
P -v al ue
0 .6 1
0 .5 6
0 .8 8
0 .4 2
0 .1 0
0 .0 6
0 .0 2
M ea n D if fe re nc e i n B on e A re a ( DB A) v al ue s w it h s ta nd ar d e rr or a nd P -v al ue o ve r t im e.
41
T ab le 3
M ea n Di ff er en ce i n Ra di ogra ph ic B on e He al in g
D if fe re nc e in R ad io gr ap hi c Bo ne H ea li ng ( pt s)
W ee k
0
2
4
6
8
10
12
C on tr ol ( +/ - 1. 06 p ts )
0 .0 0
- 0. 11
0 .2 6
0 .5 3
1 .7 2
1 .6 6
1 .6 9
C on ta mi na te d (+ /- 1 .1 6 pt s)
0 .0 0
0 .1 4
0 .2 4
0 .4 2
- 0. 29
- 1. 32
- 1. 97
P -v al ue
0 .6 1
0 .8 7
0 .9 9
0 .9 4
0 .2 1
0 .0 6
0 .0 2
M ea n D if fe re nc e i n R ad io gr ap hi c B on e H ea li ng ( DR BH ) s co re s w it h s ta nd ar d e rr or a nd
p -v al ue s o ve r t im e.
42
F igur e 1.
M od el o f a 5 m m o st ec to my o f t he r ad iu s s ta bi li ze d w it h 6 -h ol e s ta in le ss s te el b on e
p la te a nd s cr ew s w it h a 2 4 gau ge w ir e e le ct ro de p la ce d u nd er p la te .
43
F igur e 2: Ra di ogra ph ic E va lu at io n Sh ee t
Dog # ___
Week ___
Evaluation ___
Bone Healing
Left
Fracture
Gap
Healed
Right
Fracture
Gap
Healed
Osteomyelitis
Left
None
Severe
Right
None
Severe
44
F igur e 3: Exam pl es o f Ra di ogra ph ic L in ea r Sc or in g an d M e as ur em en t
Dog # ___
Week ___
Evaluation ___
Bone Healing
0 cm mark
12 cm mark
3 cm mark
sample reviewer mark
Left
Fracture
Gap
Healed
Measurement = 9.6 cm
Osteomyelitis
0 cm mark
12 cm mark
sample reviewer mark
Left
None
Severe
measurement = 1.7 cm
45
F igur e 4: H is to lo gy E va lu at io n Sh ee t
Leg _____
Dog # ___
Bone Healing
no union
fibrous
union
osteochondral
union
bony
union
reorganization
of bone
Inflammation
Severity: Medullary
none
severe
Type: Medullary
fibrous
monocytic
lymphocytic
suppurrative
plasmocytic
Severity: Cortical
none
severe
Type: Cortical
fibrous
monocytic
lymphocytic
suppurrative
plasmocytic
Severity: Peri-implant
none
severe
Type: Peri-implant
fibrous
monocytic
lymphocytic
suppurrative
plasmocytic
Peri-implant Bone Resorbtion
none
severe
46
F igur e 5: Exam pl es o f Hi st ol ogic L in ea r Sc or in g an d M e as ur em en t
Bone Healing
sample reviewer’s mark
no union
fibrous
union
osteochondral
union
bony
union
reorganization
of bone
Inflammation
0 mc mark
12 cm mark
sample reviewer’s mark
Severity: Medullary
none
severe
measurement = 1.4 cm
Type: Medullary
sample reviewer mark
fibrous
monocytic
lymphocytic
suppurrative
plasmocytic
Peri-implant Bone Resorbtion
0 cm mark
12 cm mark
sample reviewer’s mark
none
severe
measurement = 3.0 cm
F igur e 6
47
Figure 6: Image Depicting Bone Area Analysis
D igit iz ed i ma ge o f 8 w ee k p os t- op er at iv e m ed ia l- la te ra l r ad io gr ap h ( Le ft ). Ste p u se d a s
l ow t hr es ho ld c on tr ol ( A) p la te u se d a s u pp er t hr es ho ld l im it ( B) . M agni fi ca ti on o f
f ra ct ur e gap a re a ( up pe r r ight ).
m as ke d o ut ( wh it e) .
A re a o f a na ly si s d ep ic te d ( C) w it h r em ai ni ng a re a
B in ar y i ma ge o f a re a o f a na ly si s a ft er l ow a nd h igh d en si ty
t hr es ho ld s h av e b ee n a pp li ed ( bo tt om r ight ). B la ck a re a ( D) w as m ea su re d f or # o f p ixel
a nd d iv id ed b y t he # o f p ixel i n t he A re a o f A na ly si s ( C) a nd t he n m ul ti pl ie d b y 1 00 t o
d et er mi ne B on e A re a ( BA ) a t e ac h e va lu at io n.
48
F igur e 7
Difference in Radiographic Bone
Healing Scores
M ea n Di ff er en ce i n Bo ne A re a
3.0
Control
2.0
Contaminated
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
0
2
4
6
8
10
12
Week of Evaluation
M ea n Di ff er en ce i n Bo ne A re a (D BA ) ev al ua ti on s ov er t im e by c on tr ol ( st er il e PB S)
a nd c on ta mi na te d (S . in te rm ed iu s) gro up s
49
F igur e 8
Difference in Bone Area (%)
M ea n Di ff er en ce i n Ra di ogra ph ic B on e He al in g
20
Control
15
Contaminated
10
5
0
-5
-10
-15
-20
0
2
4
6
8
10
12
Week of Evaluation
M ea n D if fe re nc e i n R ad io gr ap hi c B on e H ea li ng ( DR BH ) e va lu at io ns o ve r t im e b y
c on tr ol ( st er il e P BS) a nd c on ta mi na te d ( S . i nt er me di us ) gro up s.
50
R ef er en ce s
1.
B al li n JC . Ev al ua ti on o f a ne w to pi ca l a ge nt f or b ur n th er ap y. Sil ve r su lf ad ia zi ne
( si lv ad en e) . Ja ma 1 97 4; 23 0( 8) :1 18 4- 5.
2.
B ar ra nc o SD , Co lm an o G. E le ct ri ca l in hi bi ti on o f St ap hy lo co cc us a ur eu s. Va M e d
M on 1 97 6; 10 3( 9) :6 46 .
3.
B ar ra nc o SD , Sp ad ar o JA , Be rger T J, B ec ke r RO . In v it ro e ff ec t of w ea k di re ct
c ur re nt o n St ap hy lo co cc us a ur eu s. C li n Or th op 1 97 4; 10 0( 0) :2 50 -5 .
4.
B ec ke r RO , Sp ad ar o JA . Tr ea tm en t of o rt ho pa ed ic i nf ec ti on s wi th e le ct ri ca ll y
gen er at ed s il ve r io ns . A pr el im in ar y re po rt . J Bo ne J oi nt Sur g [A m]
1 97 8; 60 (7 ): 87 1- 81 .
5.
B er ge r TJ , Spa da ro J A, C ha pi n SE , Be ck er R O. E le ct ri ca ll y ge ne ra te d si lv er i on s:
q ua nt it at iv e ef fe ct s on b ac te ri al a nd m am ma li an c el ls . An ti mi cr ob A ge nt s
C he mo th er 1 97 6; 9( 2) :3 57 -8 .
6.
B on ak da r- po ur A , Ga in es VD. T he r ad io lo gy o f os te om ye li ti s. O rt ho p Cl in
N or th A m 19 83 ;1 4( 1) :2 1- 37 .
7.
B on ew al d LF , M u nd y GR . Ro le o f tr an sf or mi ng gro wt h fa ct or -b et a in b on e
r em od el in g. C li n Or th op 1 99 0( 25 0) :2 61 -7 6.
8.
B ra de n TD . Po st tr au ma ti c os te om ye li ti s. Vet C li n No rt h Am Sma ll A ni m Pr ac t
1 99 1; 21 (4 ): 78 1- 81 1.
51
9.
B ra de n TD , Jo hn so n CA , G ab el C L, L ot t GA , Ca yw oo d DD . Po so lo gi c
e va lu at io n of c li nd am yc in , us in g a ca ni ne m od el o f po st tr au ma ti c os te om ye li ti s.
A m J Ve t Re s 19 87 ;4 8( 7) :1 10 1- 5.
1 0.
B ra de n TD , Jo hn so n CA , Wa ke ne ll P , Tv ed te n HW , M o st os ky U V. E ff ic ac y of
c li nd am yc in i n th e tr ea tm en t of Sta ph yl oc oc cu s au re us o st eo my el it is i n do gs . J
A m Ve t M e d As so c 19 88 ;1 92 (1 2) :1 72 1- 17 25 .
1 1.
B ra de n TD , Tv ed te n HW , M o st os ky U V, T ho ma s M , Sti ck le R L, K an ee ne J B.
T he s en si ti vi ty a nd s pe ci fi ci ty o f ra di ol ogy an d hi st op at ho lo gy i n th e di agno si s
o f po st -t ra um at ic o st eo my el it is . Ve t Co mp O rt ho p Tr au ma to l VC OT
1 98 4; 3( 2) :9 8- 10 3.
1 2.
B ro wn SG, K ra me rs P C. I nd ir ec t (s ec on da ry ) bo ne h ea li ng. In : Bo jr ab M J, e di to r.
D is ea se m ec ha ni sm s in s ma ll a ni ma l su rger y. 2 nd e d. B al ti mo re , M d .: W il li am s &
W il ki ns ; 19 93 . p. 6 71 -7 7.
1 3.
C ar te r GR , Ch en ga pp a M M , Ro be rt s AW . Es se nt ia ls o f ve te ri na ry m ic ro bi ol ogy.
5 th e d. B al ti mo re : Wi ll ia ns & W il ki ns ; 19 95 .
1 4.
C ay wo od D D, W al la ce L J, B ra de n TD . Os te om ye li ti s in t he d og: a re vi ew o f 67
c as es . J Am Vet M ed A ss oc 1 97 8; 17 2( 8) :9 43 -6 .
1 5.
C ha kk al ak al D A, L ip pi el lo L , Sh in de ll R L, C on no ll y JF . El ec tr op hy si ol ogy of
d ir ec t cu rr en t st im ul at io n of f ra ct ur e he al in g in c an in e ra di us . IE EE T ra ns B io me d
E ng 1 99 0; 37 (1 1) :1 04 8- 58 .
52
1 6.
C ha nd na ni VP, B el tr an J , M o rr is C S, K ha li l SN , M u el le r CF , Bu rk JM , et a l.
A cu te e xp er im en ta l os te om ye li ti s an d ab sc es se s: d et ec ti on w it h M R i ma gi ng
v er su s CT [ se e co mm en ts ]. R ad io lo gy 1 99 0; 17 4( 1) :2 33 -6 .
1 7.
C hi dgey L , Ch ak ka la ka l D, B lo tc ky A , Co nn ol ly J F. Vas cu la r re or ga ni za ti on a nd
r et ur n of r igid it y in f ra ct ur e he al in g. J O rt ho p Re s 19 86 ;4 (2 ): 17 3- 9.
1 8.
C ol li nge CA , Go ll G , Se li gs on D , Ea sl ey K J. P in t ra ct i nf ec ti on s: s il ve r vs
u nc oa te d pi ns . Or th op ed ic s 19 94 ;1 7( 5) :4 45 -8 .
1 9.
C ol ma no G , Ed wa rd s SS, Ba rr an co SD. A ct iv at ed s il ve r co at in gs f or s ur gi ca l
i mp la nt s. Va M e d 19 79 ;1 06 (1 2) :9 28 -3 0.
2 0.
C ol ma no G , Ed wa rd s SS, Ba rr an co SD. A ct iv at io n of a nt ib ac te ri al s il ve r co at in gs
o n su rgic al i mp la nt s by d ir ec t cu rr en t: p re li mi na ry s tu di es i n ra bb it s. A m J Ve t
R es 1 98 0; 41 (6 ): 96 4- 6.
2 1.
C os te rt on J W, I rv in R T, C he ng K J. T he r ol e of b ac te ri al s ur fa ce s tr uc tu re s in
p at ho ge ne si s. C ri t Re v M i cr ob io l 19 81 ;8 (4 ): 30 3- 38 .
2 2.
D ar ou ic he R O, F ar me r J, C ha pu t C, M an so ur i M , Sal eh G , La nd on G C. A nt ii nf ec ti ve e ff ic ac y of a nt is ep ti c- co at ed i nt ra me du ll ar y na il s. J B on e Jo in t Su rg A m
1 99 8; 80 (9 ): 13 36 -4 0.
2 3.
D av y DT , Co nn ol ly J F. T he b io me ch an ic al b eh av io r of h ea li ng c an in e ra di i an d
r ib s. J B io me ch 1 98 2; 15 (4 ): 23 5- 47 .
2 4.
D ey si ne M , Ro sa ri o E, I se nb er g HD . Ac ut e he ma to ge no us o st eo my el it is : an
e xp er im en ta l mo de l. Sur ge ry 1 97 6; 79 (1 ): 97 -9 .
53
2 5.
D if az io M C, M ac M a ho n H, X u XW , Ts ai P , Sh ir ai sh i J, A rm at o SG , 3r d, e t al .
D igit al c he st r ad io gr ap hy : ef fe ct o f te mp or al s ub tr ac ti on i ma ge s on d et ec ti on
a cc ur ac y. R ad io lo gy 1 99 7; 20 2( 2) :4 47 -5 2.
2 6.
D or la nd W AN . Do rl an d' s M e di ca l di ct io na ry . 28 th e d. P hi la de lp hi a, Pa .
N ew Yor k: Sau nd er s Pr es s ;; 1 99 4.
2 7.
F it zger al d RH , Jr . Expe ri me nt al o st eo my el it is : de sc ri pt io n of a c an in e mo de l an d
t he r ol e of d ep ot a dm in is tr at io n of a nt ib io ti cs i n th e pr ev en ti on a nd t re at me nt o f
s ep si s. J B on e Jo in t Su rg [ Am ] 19 83 ;6 5( 3) :3 71 -8 0.
2 8.
F le tc he r BD , Sc ol es P V, N el so n AD . Os te om ye li ti s in c hi ld re n: d et ec ti on b y
m agne ti c re so na nc e. W or k in p ro gr es s. R ad io lo gy 1 98 4; 15 0( 1) :5 7- 60 .
2 9.
F os su m TW , Hu ls e DA . Os te om ye li ti s. Sem in Vet M ed Sur g (Sma ll A ni m)
1 99 2; 7( 1) :8 5- 97 .
3 0.
F ox C L, J r. Sil ve r su lf ad ia zi ne f or c on tr ol o f bu rn w ou nd i nf ec ti on s. I nt Sur g
1 97 5; 60 (5 ): 27 5- 7.
3 1.
F un g LC , Kh ou ry A E, Vas SI, Smi th C , Or eo po ul os D G, M it te lm an M W.
B io co mp at ib il it y of s il ve r- co at ed p er it on ea l di al ys is c at he te r in a p or ci ne m od el .
P er it D ia l In t 19 96 ;1 6( 4) :3 98 -4 05 .
3 2.
F un g M C , Bo we n DL . Si lv er p ro du ct s fo r me di ca l in di ca ti on s: r is k- be ne fi t
a ss es sm en t. J T oxic ol C li n To xi co l 19 96 ;3 4( 1) :1 19 -2 6.
3 3.
G il le sp ie W J, A ll ar dy ce R A. M ec ha ni sm s of b on e de gr ad at io n in i nf ec ti on : a
r ev ie w of c ur re nt h yp ot he se s. O rt ho pe di cs 1 99 0; 13 (4 ): 40 7- 10 .
54
3 4.
G ri st in a AG , Co st er to n JW . Ba ct er ia l ad he re nc e an d th e gl yc oc al yx a nd t he ir r ol e
i n mu sc ul os ke le ta l in fe ct io n. O rt ho p Cl in N or th A m 19 84 ;1 5( 3) :5 17 -3 5.
3 5.
G ri st in a AG , Ro ve re G D, Sho ji H , Ni ca st ro J F. A n in v it ro s tu dy o f ba c te ri al
r es po ns e to i ne rt a nd r ea ct iv e me ta ls a nd t o me th yl m et ha cr yl at e. J B io me d
M at er R es 1 97 6; 10 (2 ): 27 3- 81 .
3 6.
H as uo K , M i zu sh im a A, M ih ar a F, H as hi gu ch i N, M ur ay am a S, U ch in o A, e t al .
I nt ra -a rt er ia l di gi ta l su bt ra ct io n an gi ogra ph y wi th e xt ra -l ar ge f ie ld s us in g a
c om pu te d ra di ogra ph y sy st em i n ev al ua ti ng p er ip he ra l va sc ul ar d is ea se . Ra di at
M ed 1 99 6; 14 (5 ): 22 9- 33 .
3 7.
H en dr y AT , St ew ar t IO . Si lv er -r es is ta nt E nt er ob ac te ri ac ea e fr om h os pi ta l
p at ie nt s. C an J M ic ro bi ol 1 97 9; 25 (8 ): 91 5- 21 .
3 8.
H er ro n M R . Os te o my el it is . In : Bo jr ab M J, e di to r. D is ea se m ec ha ni sm s in s ma ll
a ni ma l su rger y. 2 nd e d. P hi la de lp hi a: L ea & F eb iger ; 19 93 . p. 6 92 -9 6.
3 9.
H il l WR , Pi ll sb ur y DM . Ar gy ri a: T he P ha rm ac ol ogy of Sil ve r. B al ti mo re :
W il li am s & Wi lk in s; 1 93 9.
4 0.
H ov i I, H ek al i P, K o rh ol a O, Val to ne n M , Val to ne n V, T aa vi ts ai ne n M , e t al .
D et ec ti on o f so ft -t is su e an d sk el et al i nf ec ti on s wi th u lt ra l ow -f ie ld ( 0. 02 T ) M R
i ma gi ng. Ac ta R ad io l 19 89 ;3 0( 5) :4 95 -9 .
4 1.
H ul th A . Cu rr en t co nc ep ts o f fr ac tu re h ea li ng. Cl in O rt ho p 19 89 (2 49 ): 26 5- 84 .
4 2.
J ac ob E , Ar en dt D M , B ro ok I , Du rh am L C, F al k M C , Sc ha be rg SJ. E nz ym el in ke d im mu no so rb en t as sa y fo r de te ct io n of a nt ib od ie s to Sta ph yl oc oc cu s au re us
c el l wa ll s in e xp er im en ta l os te om ye li ti s. J C li n M i cr ob io l 19 85 ;2 2( 4) :5 47 -5 2.
55
4 3.
J an g SS, Do rr T E, B ib er st ei n EL , Wo ng A . As pe rgil lu s de fl ec tu s in fe ct io n in f ou r
d ogs. J M ed Vet M yc ol 1 98 6; 24 (2 ): 95 -1 04 .
4 4.
J oh ns on K D, A ugus t A, Sci ad in i M F , Sm it h C. E va lu at io n of gro un d co rt ic al
a ut ogra ft a s a bo ne gra ft m at er ia l in a n ew c an in e bi la te ra l se gm en ta l lo ng b on e
d ef ec t mo de l. J O rt ho p Tr au ma 1 99 6; 10 (1 ): 28 -3 6.
4 5.
L exer E . Expe ri me nt e ub er o st eo my el it is . Ar ch K li n Ch ir 1 89 6; 53 :2 66 -7 7.
4 6.
L exer E . Expe ri me nt el le n er ze ugun g os te om ye li ti sc he r he rd e. A rc h Kl in C hi r
1 89 4; 48 :1 81 -2 00 .
4 7.
M ac ko wi ak P A, J on es SR, Sm it h JW . Di agno st ic v al ue o f si nu s- tr ac t cu lt ur es i n
c hr on ic o st eo my el it is . Ja ma 1 97 8; 23 9( 26 ): 27 72 -5 .
4 8.
M ad er J T. A ni ma l mo de ls o f os te om ye li ti s. A m J M e d 19 85 ;7 8( 6B ): 21 3- 7.
4 9.
M ar ke l M D , Ch ao E Y. N on in va si ve m on it or in g te ch ni qu es f or q ua nt it at iv e
d es cr ip ti on o f ca ll us m in er al c on te nt a nd m ec ha ni ca l pr op er ti es . Cl in O rt ho p
1 99 3( 29 3) :3 7- 45 .
5 0.
M ar ke l M D , Wi ke nh ei se r M A , Ch ao E Y. A s tu dy o f fr ac tu re c al lu s ma te ri al
p ro pe rt ie s: r el at io ns hi p to t he t or si on al s tr en gt h of b on e. J O rt ho p Re s
1 99 0; 8( 6) :8 43 -5 0.
5 1.
M ar ke l M D , Wi ke nh ei se r M A , M o ri n RL , Le wa ll en D G, C ha o EY. Th e
d et er mi na ti on o f bo ne f ra ct ur e pr op er ti es b y du al -e ne rgy X- ra y ab so rp ti om et ry
a nd s in gl e- ph ot on a bs or pt io me tr y: a c om pa ra ti ve s tu dy . Ca lc if T is su e In t
1 99 1; 48 (6 ): 39 2- 9.
56
5 2.
M ar ke l M D , Wi ke nh ei se r M A , M o ri n RL , Le wa ll en D G, C ha o EY.
Q ua nt if ic at io n of b on e he al in g. C om pa ri so n of Q CT , SP A, M RI , an d DE XA i n
d og o st eo to mi es . Ac ta O rt ho p Sc an d 19 90 ;6 1( 6) :4 87 -9 8.
5 3.
M ar sh al l JP d, Sch ne id er R P. Sys te mi c ar gy ri a se co nd ar y to t op ic al s il ve r ni tr at e.
A rc h De rm at ol 1 97 7; 11 3( 8) :1 07 7- 9.
5 4.
M el le r Y, K es te nb au m RS, M o ze s M , M oz es G , Ya gi l R, Sha ny S. M i ne ra l an d
e nd oc ri ne m et ab ol is m du ri ng f ra ct ur e he al in g in d ogs. C li n Or th op
1 98 4( 18 7) :2 89 -9 5.
5 5.
M il li s DL , Wi lk en s BE , Da ni el G B, H ub ne r K, M at he ws A , Bu o no mo F C, e t al .
R ad io gr ap hi c, d en si to me tr ic , an d bi om ec ha ni ca l ef fe ct s of r ec om bi na nt c an in e
s om at ot ro pi n in a n un st ab le o st ec to my gap m od el o f bo ne h ea li ng i n do gs . Ve t
Sur g 19 98 ;2 7( 2) :8 5- 93 .
5 6.
N an d S, Sen ga r GK , Ja in VK, G up ta T D. D ua l us e of s il ve r fo r ma na ge me nt o f
c hr on ic b on e in fe ct io ns a nd i nf ec te d no n- un io ns . J In di an M ed A ss oc
1 99 6; 94 (3 ): 91 -5 .
5 7.
N ic ko lo ff E L, F el dm an F , At he rt on J V. B on e mi ne ra l as se ss me nt : ne w du al e ne rgy CT a pp ro ac h. R ad io lo gy 1 98 8; 16 8( 1) :2 23 -8 .
5 8.
N or de n CW , Ke nn ed y E. E xp e ri me nt al o st eo my el it is I . A d es cr ip ti on o f th e
m od el . J In fe ct D is 1 97 0; 12 2: 41 0- 18 .
5 9.
P al ey D , Yo un g M C , Wi le y AM , Fo rn as ie r VL , Ja ck so n RW . Pe rc ut an eo us b on e
m ar ro w gr af ti ng o f fr ac tu re s an d bo ny d ef ec ts . An e xp er im en ta l st ud y in r ab bi ts .
C li n Or th op 1 98 6( 20 8) :3 00 -1 2.
57
6 0.
P er re n SM . Pr im ar y Bo ne H ea li ng. In : Bo jr ab M J, e di to r. D is ea se m ec ha ni sm s in
s ma ll a ni ma l su rger y. 2 nd e d. B al ti mo re , M d .: W il li am s & Wi lk in s; 1 99 3. p . 66 37 0.
6 1.
P et ty W , Sp an ie r S, Shu st er J J, Sil ve rt ho rn e C. T he i nf lu en ce o f sk el e ta l im pl an ts
o n in ci de nc e of i nf ec ti on . Expe ri me nt s in a c an in e mo de l. J B on e Jo in t Su rg [ Am ]
1 98 5; 67 (8 ): 12 36 -4 4.
6 2.
P ie rm at ti D L, F lo G L. Sma ll a ni ma l or th op ed ic s an d fr ac tu re r ep ai r. 3 rd e d.
P hi la de lp hi a, P A: W .B . Sa un de rs C o. ; 19 97 .
6 3.
P re sc ot t RJ , We ll s S. Sys te mi c ar gy ri a. J C li n Pa th ol 1 99 4; 47 (6 ): 55 6- 7.
6 4.
R ap to po ul os V, Do he rt y PW , Go ss T P, K in g M A , Jo hn so n K, G an tz N M . A cu te
o st eo my el it is : ad va nt age of w hi te c el l sc an s in e ar ly d et ec ti on . AJ R Am J
R oe nt ge no l 19 82 ;1 39 (6 ): 10 77 -8 2.
6 5.
R ed dy M S, J ef fc oa t M K . Di gi ta l su bt ra ct io n ra di ogra ph y. D en t Cl in N or th A m
1 99 3; 37 (4 ): 55 3- 65 .
6 6.
R is si ng J P. A ni ma l mo de ls o f os te om ye li ti s. K no wl ed ge , hy po th es is , an d
s pe cu la ti on . In fe ct D is C li n No rt h Am . 19 90 ;4 (3 ): 37 7- 90 . Re vi ew .
6 7.
R is si ng J P, B uxto n TB , Fi sh er J , Ha rr is R , Sh oc kl ey R K. A ra ch id on ic a ci d
f ac il it at es e xp er im en ta l ch ro ni c os te om ye li ti s in r at s. I nf ec t Im mu n
1 98 5; 49 (1 ): 14 1- 4.
6 8.
R od et A . Ph ys io lo gi e pa th ol ogiq ue -e tu de e xp er im en ta le s ur I o st eo my el it e. C R
A ca d Sc i 18 85 ;9 9: 56 9- 71 .
58
6 9.
R ud d RG . A ra ti on al a pp ro ac h to t he d ia gn os is a nd t re at me nt o f os te om ye li ti s.
C om p Co nt E du 1 98 6; 8( 4) :2 25 -3 2.
7 0.
Sch em an L , Ja no ta M , Le wi n P. T he p ro du ct io n of e xp er im en ta l os te om ye li ti s.
J AM A 19 41 ;1 17 :1 52 5- 29 .
7 1.
Sci ad in i M F , Da ws on J M , J oh ns on K D. B ov in e- de ri ve d bo ne pr ot ei n as a b on e
gra ft s ub st it ut e in a c an in e se gm en ta l de fe ct m od el . J Or th op T ra um a
1 99 7; 11 (7 ): 49 6- 50 8.
7 2.
Sco tt D W, M il le r WH , Gr if fi n CE . Ba ct er ia l Sk in D is ea se s. I n: M ul le r GH , Ki rk
R W, e di to rs . M u ll er a nd K ir k' s sm al l an im al d er ma to lo gy . 5t h / ed . Ph il ad el ph ia :
W .B . Sa un de r Co .; 1 99 5. p . 28 0- 28 1.
7 3.
Shi no gi M , M a ei zu mi S. Ef fe ct o f pr ei nd uc ti on o f me ta ll ot hi on ei n on t is su e
d is tr ib ut io n of s il ve r an d he pa ti c li pi d pe ro xi da ti on . Bi ol P ha rm B ul l
1 99 3; 16 (4 ): 37 2- 4.
7 4.
Sim mo ns D J. F ra ct ur e he al in g pe rs p ec ti ve s. C li n Or th op 1 98 5( 20 0) :1 00 -1 3.
7 5.
Sin ib al di K R, P ugh J, R os en H , Li u SK . Os te om ye li ti s an d ne op la si a as so ci at ed
w it h us e of t he J on as i nt ra me du ll ar y sp li nt i n sm al l an im al s. J A m Ve t M e d
A ss oc 1 98 2; 18 1( 9) :8 85 -9 0.
7 6.
Smi th C W, G . SA , Sm it h AR , Do r ne r JL . Os te om ye li ti s in t he D og: A
R et ro sp ec ti ve Stu dy . J Am A ni m Ho sp A ss oc 1 97 8; 14 :5 89 -5 92 .
7 7.
Smi th M M . O rt ho pe di c In fe ct io ns . In : Sl at te r DH , ed it or . Te xt bo ok o f sm al l
a ni ma l su rger y. 2 nd e d. P hi la de lp hi a: W .B . Sa un de rs ; 19 93 . p. 1 68 5- 94 .
59
7 8.
Smi th M M , Vas se ur P B, Sau nd er s HM . Ba ct er ia l gr ow th a ss oc ia te d wi th m et al li c
i mp la nt s in d ogs. J A m Ve t M e d As so c 19 89 ;1 95 (6 ): 76 5- 76 7.
7 9.
Spa da ro J A. B on e fo rm at io n an d ba ct er ia l in hi bi ti on w it h si lv er a nd o th er
e le ct ro de s. R ec on st r Su rg T ra um at ol 1 98 5; 19 :4 0- 50 .
8 0.
Spa da ro J A, B er ge r TJ , Ba rr an co SD. A nt ib ac te ri al e ff ec ts o f si lv er e le ct ro de s
w it h we ak d ir ec t cu rr en t. A ge nt s in C he mo th er ap y 19 74 ;6 :6 37 -4 2.
8 1.
Spa da ro J A, C ha se SE, W eb st er D A. B ac te ri al i nh ib it io n by e le ct ri ca l ac ti va ti on
o f pe rc ut an eo us s il ve r im pl an ts . J Bi om ed M at er R es 1 98 6; 20 (5 ): 56 5- 77 .
8 2.
Ste ad A C. O st eo my el it is i n th e do g an d ca t. J Sma ll A ni m Pr ac t 19 84 ;2 5: 1- 13 .
8 3.
Ste ve ns on S, Ol ms te ad M L, K ow al sk i J. B ac te ri al c ul tu ri ng f or p re di ct io n of
p os to pe ra ti ve c om pl ic at io ns f ol lo wi ng o pe n fr ac tu re r ep ai r in s ma ll a ni ma ls .
Vet er in ar y Su rger y 19 86 ;1 5( 1) :9 9- 10 2.
8 4.
T ea gu e HD , Al sa ke r R, B ra de n TD , Ca yw oo d DD . Tw o ca se s of f or ei gn -b od y
o st eo my el it is s ec on da ry t o re ta in ed s ur gi ca l sp on ge s. Vet M ed Sma ll A ni m Cl in
1 97 8; 73 (1 0) :1 27 9- 86 .
8 5.
W eb st er D A, Spa da ro J A, B ec ke r RO , Kr am er S. Si lv er a no de t re at me nt o f
c hr on ic o st eo my el it is . Cl in O rt ho p 19 81 (1 61 ): 10 5- 14 .
8 6.
W es th of en M , Sc ha fe r H. G en er al iz ed a rgyr os is i n ma n: n eu ro to lo gi ca l,
u lt ra st ru ct ur al a nd X -r ay m ic ro an al yt ic al f in di ngs. A rc h Ot or hi no la ry ngol
1 98 6; 24 3( 4) :2 60 -4 .
8 7.
W he at J . Di agno st ic s tr at egie s in o st eo my el it is . Am J M ed 1 98 5; 78 (6 B) :2 18 -2 4.
60
8 8.
W il ke ns B E, M il li s DL , Da ni el G B, M un so n L, P at el K R, B uo no mo F C.
M et ab ol ic a nd h is to lo gi c ef fe ct s of r ec om bi na nt c an in e so ma to tr op in o n bo ne
h ea li ng i n do gs , us in g an u ns ta bl e os te ct om y ga p mo de l. A m J Ve t Re s
1 99 6; 57 (9 ): 13 95 -4 01 .
8 9.
W ol f AM . Hi st op la sm a ca ps ul at um o st eo my el it is i n th e ca t. J Vet I nt er n M e d
1 98 7; 1( 4) :1 58 -6 2.
61
V it a
R us se ll E ri c Wr ight w as b or n on J an ua ry 2 1, 1 96 8 in D al y Ci ty , Ca li fo rn ia , so n
o f Gi lb er t an d Jo se ph in e Wr ight . E ri c at te nd ed N or th ga te H igh Sc ho ol p ri or t o
a tt en di ng t he U ni ve rs it y of C al if or ni a at San ta B ar ba ra i n 19 86 . H e gr ad ua te d wi th a
B ac he lo r of A rt s de gr ee s in B io lo gi c Sc ie nc es w it h an e mp ha si s in M ic ro bi ol ogy. He
w or ke d in t he q ua li ty a ss ur an ce d iv is io n of O rt ho D ia gn os ti cs I nc . fo r on e ye ar p os t
u nd er gr ad ua te . H e at te nd ed C ol or ad o St at e Un iv er si ty Sch oo l of Vet er in ar y M e di ci ne ,
w he re h e gr ad ua te d as a D oc to r of Vet er in ar y M e di ci ne i n 19 95 .
E ri c co mp le te d a sm al l an im al i nt er ns hi p in s ma ll a ni ma l me di ci ne a nd s ur ge ry a t
Sou th we st Vet er in ar y Sp ec ia li st i n Tu cs on , Ar iz on a in 1 99 6. He f in is he d a re si de nc y in
s ma ll a ni ma l su rger y at t he Vir gi ni a- M a ry la nd Sch oo l of Vet er in ar y M e di ci ne o n Ju ly 1 ,
1 99 9.
A ft er f in is hi ng h is M as te rs o f Sc ie nc e in Vet er in ar y M e di ca l Sc ie nc es a t th e
VM R CVM , E ri c pl an s to r et ur n to San ta B ar ba ra , Ca li fo rn ia t o be gi n a sm al l an im al
s ur gi ca l re fe rr al p ra ct ic e.
62