Quantitative assessment of steroid retention in the tissue after epidural steroid injection: a new rabbit model

Abstract

Objectives: To develop a rabbit epidural steroid injection (ESI) model for analyzing steroid retention in the tissue, and to assess the difference in steroid retention in the model according to the location and time elapsed after ESI. Materials and Methods: Fluoroscopy-guided ESI was performed using the interlaminar approach between the lowest two lumbar segments in 13 female New Zealand white rabbits. Four rabbits were allocated to each of three different groups according to the time of sacrifice: 3, 7, and 15 days post-ESI

the remaining rabbit was sacrificed immediately post-ESI to obtain baseline data. After sacrifice, two segments were harvested: the lowest two lumbar vertebrae and another two lumbar vertebrae immediately above these. The residual steroid amount (RSA) and residual steroid concentration (RSC) in the collected spinal columns were analyzed. A linear mixed model was used to compare RSAs and RSCs between the injected and adjacent segments, and among the number of days until sacrifice

p < 0.05 was considered statistically significant. Results: Both RSA and RSC of the injected segment were significantly higher than those of the adjacent segment (p < 0.001, both). The RSA and RSC significantly decreased over time (p = 0.009 and p = 0.016, respectively). Conclusion: The developed rabbit ESI model verified that significantly more steroid was retained at the injected segment than at the adjacent segment and the residual steroid decreased over time. This model could be useful not only for comparing current steroid medications, but also for developing new, better steroid formulations.

목적: 경막외 스테로이드 주사(Epidural steroid injection, ESI) 후 스테로이드 잔류량을 분석하는 토끼 모델을 만들고, 위치 및 시간에 따른 스테로이드 잔류 정도를 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 40 mg의 트리암시놀론 아세토니드를, 토끼의 가장 아래의 두 요추의 추궁판간(interlaminar) 경로를 통해, 투시 유도 (Fluoroscopy-guided) 방법으로 경막외 공간에 주사하였다. 13 마리의 암컷 뉴질랜드 흰 토끼(New Zealand white rabbit)를 주사 후 각각 4 마리씩 3, 7, 15일에 조직을 얻었다. 또한 한 마리는 경막외 주사 후 즉시 조직을 얻었다. 조직을 얻을 시, 가장 낮은 두 개의 요추를 포함한 분절과 그 바로 위의 두 개의 요추를 포함한 분절, 두 개를 추출하였다. 얻어진 분절은 분석 연구실을 통해 잔류 스테로이드의 양(Residual steroid amount, RSA)과 농도(Residual steroid concentration, RSC)를 측정하였다. 선형 혼합 모델 (Linear mixed model)을 통해 약물이 주입된 분절과 인접한 분절 사이의 잔류 스테로이드 양과 잔류 스테로이드 농도를 비교하고, 조직 추출 시간까지의 일 수에 따른 차이를 비교하였다. 결과: 주사 부위의 RSA와 RSC, 모두 인접 부위의 RSA와 RSC보다 높았다 (p < 0.001, 모두). RSA와 RSC는 시간에 따라 유의하게 감소 하였다 (각각 p = 0.009와 p = 0.016). 결론: 개발된 토끼 ESI 모델에서 직접 주입한 분절에서의 스테로이드 잔량은 인접한 분절보다 유의하게 컸고, 시간에 따라 잔량은 감소하였다. 토끼 ESI 모델은 주입된 스테로이드의 잔량을 분석함으로, 다른 스테로이드 약제에 따른 잔량을 비교할 수 있을 뿐 아니라, 이를 통해 새로운 스테로이드 약제를 개발하는 것에 도움이 될 수 있을 것이다.