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Medicine

파괴 강도 시험 및 정량 CT 기반의 유한 요소 분석을위한 근위 대퇴골 사체 준비

Published: March 11, 2017 doi: 10.3791/54925

Summary

우리는 신중하게 보존 및 파괴 시험 및 정량적 전산화 단층 촬영 영상에 대한 사체 대퇴골을 준비하는 방법에 대한 강력한 프로토콜을 제시한다. 상기 방법은 골밀도, 파괴 강도 사이의 관계를 판정하고, 유한 요소 모델의 형상 및 속성을 정의하기위한 목적의 입력 조건을 정밀 제어를 제공한다.

Abstract

사체 파괴 검사는 정기적으로 근위 대퇴골의 강도에 영향을 미치는 요인을 이해하는 데 사용됩니다. 생체 외 생물학적 조직 시간에 걸쳐 기계적 특성을 상실하는 경향이 있기 때문에, 실험 테스트에 대한 준비를주의 깊게 수행되어야 생체 조건에서 나타내는 신뢰할 수있는 결과를 얻기 위해 시편. 그런 이유로, 기계적 특성 변화를 최소화 경험하도록 대퇴 시험편을 제조 프로토콜기구 세트를 설계 하였다. 대퇴골은 제외 준비 단계 및 기계적 테스트 기간 동안 냉동 상태를 유지 하였다. 고관절과 대퇴골의 골 미네랄 밀도 (BMD)의 관련 임상 측정은 임상 이중 X 선 흡수 법 (DXA) 뼈 농도계 수득하고, 3D 형상 및 골밀도의 분포 보정 팬텀과 CT를 이용하여 수득 하였다 그레이 스케일 값에 기초하여 정량적 추정. 가능한 뼈 질환, 골절또는 임플란트 또는 골격 구조에 영향을 미치는 인공물의 존재는, X 선 검사로 배제 하였다. 제조에 대해, 모든 본 심하게 초과 연조직 세척하고, 관심있는 내부 회전 각도로 절단하여 포팅 하였다. 절삭 지그 뼈의 선단부가 원하는 길이의 대퇴골을 떠나 절단 할 수 있었다. 나중에 CT 검사 및 기계적 시험 기간 동안 소정의 각도에서 대퇴 경부의 위치를 ​​허용하려면, 근위 대퇴 샤프트가 원하는 방향을 위해 특별히 고안된기구를 사용하여 폴리 메틸 메타 크릴 레이트 (PMMA)에 화분 하였다. 다른 프로토콜에 설명 된 실험에서 수집 된 데이터는, 유한 요소 해석 (FEA)을 기반 정량적 전산화 단층 촬영 (QCT)의 검증에 사용되었다. 이 논문에서 우리는 기계적 시험 및 후속 QCT / FEA 모델링을위한 정확한 뼈 준비를위한 프로토콜을 제시한다. 현재의 프로토콜이 성공적으로 약 200 CAD를 제조인가6 년의 기간 동안 averic 대퇴골.

Protocol

참고 :이 프로토콜에 제시된 모든 연구는 메이요 클리닉의 임상 시험 심사위원회 (IRB)의 승인을했다. 뼈 다양한 조직 6 년 동안 얻었다. 모든 표본을 포화 식염수 수건 싸서 준비 될 때까지 -20 ℃에서 보관 죽음은 72 시간 이내에 채취 하였다.

1. DXA를 이용하여 골밀도 측정

  1. 약 24 시간 동안 실온에서 해동 -20 ℃ 냉동고에 보관 시료를 제거; 표본은 대부분의 부드러운 조직이 제거 된 경우 원래 포장에서 제거 할 필요가 없습니다.
  2. 부드러운 조직을 고려하여 쌀이 5 파운드 가방을 사용합니다. 오염을 방지하기 위해 비닐 봉지와 DXA 테이블에있는 두 개의 쌀 가방을 커버. 도 1에 도시 된 바와 같이 밥 잡화 스캐닝 동안 (생체 내) 부드러운 조직을 둘러싸 시뮬레이션한다.
  3. 플라스틱 줄이 그어진 된 종이와 DXA 스캐너의 표면을 보호하고 2 플라스틱 포장 리를 배치스캐너 테이블 (그림 1A)에 가전 가방.
  4. 이러한 (대퇴골 포함) 기단부 가방을 중심으로하고, 후방 측이 아래로 (도 1b)라고 쌀 잡화 위에 대퇴골 두 (좌우)를 놓는다. 이것은 그들의 뒷면에 누워있는 환자를 모방.
  5. 커버 전방 / 추가이 5 파운드 쌀 가방 (그림 1C)에 노출 된 근위 대퇴골 끝.
  6. 위치 기계 근위 대퇴골을 통해 머리와 환자의 골밀도 측정 (그림 1C)의 표준 기관의 절차에 따라 대퇴골을 검사합니다. 특정 DXA 제조업체의 지침을 따르십시오.
    1. DXA 머신 소프트웨어 인터페이스에서 정상 대퇴골 검사를 수행합니다. , 대퇴골 시험을 선택 DXA의 팔에 따라 왼쪽 또는 오른쪽 화살표를 눌러 사체 대퇴골 상단의 DXA 암을 배치하고 "시작"버튼을 클릭하여 검사를 시작합니다. "분석"을 클릭하여 BMD 분석을 수행합니다.
      아니E : 검사에서 결과 자동 T-점수는 정상 골다공증이나 골다공증 (그림 1D)로 뼈를 분류한다. 특정 DXA 제조업체의 지침을 따르십시오.

2. 세척, 절단 및 뼈의 말단부 드릴링

  1. 조심스럽게 뼈에서 남아있는 연부 조직을 제거하여 대퇴골의 가장 근위 300mm를 청소합니다. 이 단계는 PMMA가 기계적 시험에 대비하여 포팅 과정에서 뼈를 문의 할 수 있도록 요구된다. 뼈는 이러한 과정을 실온으로 해동 할 필요가 없다.
  2. 70 % 이소 프로필 알코올로 작업 공간을 살균 한쪽 (그림 2A)에 플라스틱 필름에 흡수 종이 패드 테이블 커버. (2H에 그림 2A)를 절단에 청소로 시작하는 전체 프로세스에 대한 테이블 (그림 2B)에 전체 대퇴골을 설정합니다. 장갑을 포함한 개인 보호 장비 (PPE)를 착용눈 보호.
  3. 초과 골막을 긁고 스크레이퍼와 메스 (그림 2C, 2H)를 사용하여 여분의 조직을 절단.
  4. 조명기의 아크릴 판에 대한 대퇴골의 머리도 2D에서와 같이 사용자 정의 만든 절단기구에 뼈를 놓습니다.
  5. 정렬 및 절단기구 (그림 2D)에있는 두 개의 핀에 대한 골간를 개최합니다.
  6. 골간에 홈판을 체결하여 고정에 뼈를 고정; 뼈 고정에 평평하게 거짓말을하지 않는 경우, 선단 오프 테이블 탑을 걸고 시편 대신에 (그림 2D)를 유지하기 위해 필요에 따라 선택적으로 우편은 대퇴골 경부 넥타이.
  7. 가이드로 슬롯 판을 통해 캐스팅 커터 (그림 2E)를 사용하여 대퇴골의 말단 샤프트를 잘라; 더 나은 그립 마른 헝겊 / 수건으로 뼈를 개최합니다.
  8. 고정구에서 뼈를 제거; 절단 후 정상 뼈의 길이는 255mm (그림이다2 층).
  9. 약 25mm 깊이 큐렛을 이용하여 골수의 수질 캐비티를 청소합니다. 그런 다음 내부 표면을 건조하는 데 도움이되는 거즈 스폰지를 삽입합니다. 금형에서 대퇴골의 선단을 배치 직전에 거즈를 제거합니다. 그립 마른 수건 / 걸레와 뼈와의 선단을 통해 시편의 근위 절단 끝에서 약 25mm를 10 밀리미터 구멍을 드릴. 참고 :이 PMMA는 운하를 통과 단단히 뼈를 고정 할 수 있도록하는 것입니다.

3. 뼈를 포팅

  1. 설계 및 제작합니다 포팅 컨테이너입니다. 포팅 용기 5 mm 두께의 아크릴 판으로 만든 다음 외형 갖는다 : 50mm 사각형 단면 100mm 높이 (도 3A) 50 밀리미터.
  2. 적절한 뼈 식별과 라벨 포팅 용기 (그림 3a 및도 3b - 아크릴 상자에 라벨을 참조).
  3. 올바른 방향으로 삽입기구를 조정 (왼쪽 다리또는 오른쪽 다리를; 예를 들어, 15 ° 또는 30 ° 내부 회전).
  4. 포팅 용기 (그림 3B)에 고정, 장소 뼈를 삽입의베이스에 포팅 컨테이너를 놓고 원하는 값으로 뼈의 내부 회전 각도를 조정하는기구 (그림 3C)에 포인터로 목을 맞 춥니 다.
  5. PMMA 분말 60g을 측정하고 분말이 용해 될 때까지 연기 후드 아래에 액체 수지 30 g을 혼합한다. 혼합물을 부을 수 있어야한다. 이 과정을 위해 일회용 종이컵을 사용합니다.
  6. PMMA는 명확하고 어려운 때까지 15 분 - 흄 후드 (그림 3D)에서 뼈 화분 용기에 혼합물을 부어 약 10 치료할 수 있습니다. 이것은 ~ PMMA와 포팅 용기의 1/2를 작성해야합니다. 조심스럽게 PMMA 중합 (그림 3E)시 발열로 인한 조직의 건조를 방지하기 위해 식염수 포화 수건 뼈를 래핑합니다.
  7. 정기적으로는 정렬 상태를 유지하기 위해 대퇴골을 확인경화시 컨테이너입니다.
  8. 포팅기구에서 대퇴골을 제거하고 식염수를 적신 종이 타월 (그림 3E)로 바꿈.
  9. 단계 3.5에서 설명한 바와 같이 흄 후드 PMMA의 90g을 준비하고 완전히 포팅 컨테이너를 입력합니다. 힘든 될 때까지 15 분 - 10의 PMMA를 치료.
  10. 수지가 경화 된 후, 단단히, 식염수 적신 종이 타월에 / 재 포장 뼈를 감싸 냉장고에 -20 ° C에서 비닐 봉투 및 저장 표본으로 다룹니다.

4. X 선으로 뼈 이미징

(주의! 기계를 사용하는 경우 X 레이 방사선에 대한 적절한 치료와 함께 작동)

  1. X 선에 대한 필름을 사용하는 경우, (개발자 룸에서) 노브를 시계 방향으로 돌려 스캔하기 전에 적어도 20 분 (업체 당 지침)에 X 선 개발자를 켭니다.
  2. X 들여다 봤지 전에 카세트에 노출되지 않은 필름이 확인; 카세트는 어두운 방에서 열 수 있습니다.
  3. 에게 기계를 돌려잠금을 해제하고 기계 머리를 확장합니다.
  4. 빔의 경로에 카트를 놓고 빔 (그림 4A)에서 카트에 카세트를 배치합니다.
  5. 장소 및 카세트 (그림 4B)에 대퇴골의 위치; 이 방향이 캡처됩니다 : 중간 - 측면보기 및 전후방보기를. 이에 따라 표본 이미지를 레이블.
  6. 처음 노출 후, 납과 뼈의 위치를 ​​교환합니다.
  7. 리드 이미 노출 절반을 덮고 미노 측 초 방향 뼈를 노출. 이것은 사용자가 두 방향 (도 4c-D) 중 하나의 뼈 한 X 선 필름을 사용할 수있다.
  8. 카세트를 변경하고 두 번째 방향에 각각 대퇴골 회전합니다.
  9. 하나 대퇴골의 경우, X 선을 필름 전체의 초기 노출을 방지하기 위해 리드 커버가 카세트의 절반을 커버한다.
  10. 개인 보호의 우위가 늘어선 휴대용 벽 뒤에 이동하고 노출하는 트리거를 사용뼈.
  11. 완료시, 잠금 및 저장 위치, X 선 기계에 OFF 키를 설정하고 노출 된 X 선 필름을 제거하기 위해 X 선 머리를 돌려줍니다.
  12. 정규 필름 현상을 이용하여 X 선 화상 (도 4E)을 얻기 위해 필름을 개발한다. 방에 하얀 빛을 켜고 영화 개발자를 찾습니다. 빨간 불 켜고 카세트를 열기 전에 백색광을 끄고 필름 개발 과정을 진행합니다. 카세트를 열고 개발을 통해 필름을 넣어. 흰색 빛을 켜고 필름이 개발 된 후에는 붉은 빛을 끄십시오.

뼈 5. CT 스캔

  1. 냉장고에서 약 24 시간 스캔하기 전에 뼈를 제거합니다. 뼈가 완전히 스캔하기 전에 해동해야합니다.
  2. 확인 뼈가 마지막에 청소를 최소화하기 위해 스캔 비닐 봉지에 싸여있다.
  3. 장소와 대퇴골 및 CT 스캔 고정 (그림 5A-B)의 교정 팬텀을 고정합니다. f를ixture 교정 팬텀 (그림 5C)를 보유하고 있으며 또한 방향 (그림 5D-E) 이후 기계 테스트를 원하는 방향으로 동일한에서 대퇴골을 보유하고있다. 이 상호 등록 (다른 프로토콜에서 설명) QCT / FEA 모델링 과정에서 CT 스캔 (도 5F)로부터의 데이터를 사용하도록 요구된다.
    참고 : 고정은 (는) 근위 대퇴골 (대퇴골 머리, 목, 큰 대 전자 및 근위 축)을 방해하지 않고 CT 스캔의 대퇴골을 노출하도록 설계되었습니다.
  4. 중부 표준시 스캐너에서 대퇴골과 함께 고정이 제대로 가이드로 시스템 레이저 (그림 5D-E)를 사용하여 정렬되어 있는지 확인합니다. 다시 확인 (켜기 / 끄기 버튼 레이저를 눌러)이 CT 긴 축 레이저 조명기의 정렬을. 팬텀은이기구에 고정으로 레이저 정렬 할 필요가 없습니다. 제로 회로 차단기를 눌러 기기의 제어 패널의 테이블 위치를 제로제어판에서 N (0 ← →).
  5. 다음은 CT 표준 운영 절차 (120) KVP, 216 mAs의 1의 회전 시간에 CT 기계를 작동하고 1 피치 초 고해상도 모드 (zUHR)를 사용. 이것은 0.4 mm 슬라이스 두께 및 0.30의 픽셀 크기를 제공 - 0.45 mm가 시야 (FOV)의 크기에 따라.
  6. 기계적 시험 이전에 CT 스캔을 확인 데이터는 관심의 이미지가 캡처되어 저장되어 있는지 확인합니다. 실험하는 날까지 -20 ℃에서 재 냉동 뼈.

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Representative Results

사체 대퇴골 냉동 배송과 준비가 시작 될 때까지 -20 ° C에서 유지되었다. BMD 주사는 각 시험편 (도 1)를위한 고관절 BMD 목뿐만 아니라 T 점수를 측정 DXA 스캐너를 이용하여 수행 하였다. T 자 점수는 젊은 정상인의 평균 값과 비교하여 측정 된 BMD의 표준 편차의 수입니다. 그것은 골다공증 골다공증 뼈 -1과 -2.5 사이의 뼈, 정상 뼈보다 높은 -1 위해 -2.5 이하의 범위 수 있습니다. 일단 뼈 조직 과량의 세정과 자체 설계 및 제작 가공 지그 (도 2)를 사용하여 말단부를 제거하는 절단 완료. 시편은 다음 원하는 내부 회전 방향으로 뼈를 유지 설계된 고정구를 사용하여 원심 화분 하였다; 포팅 용기에 선단부를 배치 한 후, PMMA는 액체 형태로 컨테이너를 채우는 부었다 (도 3 (도 4)에 영향을 줄 수 있다는 짝 뼈와 뼈 단일 단품 골절 또는 암과 같은 질환의 존재를 식별하는 것을 얻었다. 미래의 분석을 위해 고려 될 때 이러한 비정상의 존재 뼈의 상태가 설명 될 것이다. 마지막으로, 대퇴골은 해당 소정의 방향 (내전 내부 회전 각)에 뼈를 유지하도록 설계된 아크릴 CT 스캐닝 고정구 (도 5)를 사용하여 CT 영상을 얻기 위해, CT는 주사에 있었다. CT 영상 정량적 CT 기반 유한 요소 해석에서 사용하는 3 차원 형상의 뼈와 체적 골밀도 분포를 얻기 위해 사용된다. 이후 파괴 시험 전에, 예 BMD 값 X 선 영상과 CT 영상의 각 특성을 대퇴골 모든 관련 데이터는 관심 데이터를 기록 및 저장하고 있는지 검토했다.


그림 1 : DXA 스캔을 사용하여 골밀도 측정. (A) 쌀 봉지 및 플라스틱 줄 지어 논문; (B) 스캐너 침대에서 원하는 방향에서 두 뼈 표본; (C) 근위 대퇴골은 스캔하는 동안이 쌀 가방으로 덮여 단부; (D) 목 및 관련 T-점수 고관절 골밀도 측정. DXA 스캔은 골밀도 및 추정 T 점수를 측정하는 임상 스캐너를 이용하여 수행된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 : 청소와 뼈를 절단. (A) 청소 및 절단 책상; 청소에 대한 (B) 뼈 샘플 도구보내고; 대퇴골의 축 세정 (C); 절삭 고정물에 샘플을 고정 (D); (E) 주조 커터; (F)는 절단 후 샘플을 완료했다. 특별한 고정구 및 뼈 세정 및 절단 툴은 테스트에 대한 가장 근위 255mm 길이를 준비하기 위해 사용된다; 대퇴골의 골수 관내 청소에 사용 (G) 퀴렛; 샘플의 표면 조직을 청소 (H) 도구입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3 : 대퇴골 청소 및 포팅 프로세스. (A) 포팅기구를; 조명기의 대퇴골을 화분 (B); 원하는 값으로 내부 회전 각도를 조절 (C); (E) 화분 골은 식염수 포화 수건에 싸서. 특수한 지그가 지정한 값으로 내부 회전 각도를 설정하기 위해 사용된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
그림 4 : 뼈 X 선 프로세스. (A) X 선 기계; (B) 노광 필름 카세트에 뼈 샘플 카세트의 후반은 전체 필름의 노출을 방지하기 위해 리드에 의해 커버되고; (C)는 어두운 방에 개발자의 로딩 트레이에 노출되지 않은 필름을 배치하는 단계; (D) 필름을 개발; 건강한 대퇴골의 X 선 이미지를 생성 (E). X-ray 장비는 이전 fractur을 배제하기 위해 두 위치에서 뼈를 스캔하는 데 사용됩니다에스, 임플란트, 뼈 전이, 또는 구조적 이상. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5
그림 5 : 원하는 방향에 뼈를 잡고하는 아크릴 조명기구를 사용하여 CT 스캔. (A) CT 스캐너; (B) 유리 섬유가 원하는 방향으로 뼈를 개최하도록 설계 아크릴기구에 장착 대퇴골; 고정구 사체 대퇴골 실장 (C); (D)가 CT 장축 레이저를 이용하여 고정구의 수직 배향; 대퇴골 (E) 정렬. 사내 고안 조명기 후속 테스트 위치와 동일한 위치에서 뼈를 유지하기 위해 사용된다; 뼈 배향은 CT 기본 레이저의 도움으로 얻어진다 (에프) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

우리는 엉덩이 구성에 옆으로 가을에 대퇴 강도의 기계적 시험 및 QCT / FEA 모델링을 보장하는 강력한 뼈 준비 프로토콜을 제시했다. 이 방법은 우리의 표준 자체 프로토콜이되었다. 6 년 과정 동안, 다양한 인력으로, 약 200 대퇴골이 성공적으로이 프로토콜에 따라 제조 하였다. 프로토콜의 결과는 전이성 질환, 이전의 골절 또는 X 선을 사용하여 임플란트를 배제, DXA를 사용하여 뼈 상태를 분류하고, 미네랄 분포 이후 QCT / FEA 모델링 CT를 이용하여 3 차원 형상을 취득하는 단계를 포함한다. 절단, 포팅하고, 주사기구는 좌우의 대퇴골뿐만 아니라 향후 테스트, 모델링 및 분석에 필요한 다양한 뼈 방위를 수용하도록 설계되었다. 사내 비품 테스트 샘플의 반복성과 재현성을 보장.

인해 뼈 실험의 복잡도와 BMD, X 선, 및 C의 조합에 대한 필요성기계적 시험 전에 T 스캐닝, 대퇴골 여러 동결 / 해동 사이클을 거쳐야합니다. 실온으로 노출을 최소화하는 적절한 프로토콜 뼈 표본을 동결하여 기계적 시험에서도 장시간 (3, 4)를위한 조직을 보존한다. 이전의 연구는 -20 ° C에서 뼈를 동결하는 기계적 성질을 변화시키지 않는 것으로 나타났다 테스트 전에 몇 동결 / 해동 사이클은 안전하고 실현 가능한 공정 5, 6으로 간주된다. 본 연구에서는 모든 대퇴골은 DXA 스캔, CT 스캔, 및 기계적 테스트를 각각 -20 ℃ 및 실온에서 세 냉동 / 해동 서열을 경험했다.

여러 이전 연구와 일치, 표준화 된 쌀 가방 골 7 주위 생체 내 연부 조직을 모방 DXA를 사용하여 표본의 BMD 값을 측정하면서 사용 하였다. 우리는 우리의 사체 (c)의 BMD 값을 비교ohort 다른 환자 집단의 골밀도 값 및 골밀도 측정 (8)에 대한 우리의 프로토콜의 견고 함을 시사 매우 유사 자신의 분포를 발견했다.

대퇴골 샘플을 용이하고 적절하게 테스트하기위한 원하는 방향으로 정렬되도록 평탄면이 부족하다. 정상적으로 완료되지 않은 경우,이 절차의 재현성에 영향 및 실험 결과 (9)의 정확도를 제한 할 수있다. 이 문제를 해결하기 위해, 여러 가지 설비가 설계되고 제조 및 표준 작동 절차는 샘플 준비 과정에서 사용자의 스킬 독립적 운반 조직을하도록 구현 된 하였다. 대퇴골 취득 수년 동안 시험 동안, 프로토콜 및 하드웨어 전위 제조 오차를 줄여 동일한 남아 있었다.

우리 뼈 제조 공정의 하나의 중요한 단계를 사용하여 골절의 3D 모델링 CT 스캔을 수행했다QCT / FEA. 따라서, CT 검사 및 미래의 골절 테스트 사이의 등록은 우리의 대퇴 샘플 준비 프로토콜 10 필요한 단계이다.

뼈 준비를위한 현재의 방법은 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 신중한 계획이 대퇴골 준비의 다양한 단계를 예약의 시신, 해부, 포팅 및 CT 스캔의 취득시에 구현되었지만 인해 인력과 장비의 가용성에 도전이 될 수 있습니다. 본 프로세스는 시험편 냉동 여러 시점에서 해동하도록 요구한다. 그럼에도 불구하고, 동결 시간은 2 주 이상을 초과하지 않고, 뼈 세 동결 / 해동 사이클의 총 하였다 않았다. 또한, 뼈의 제조 공정은 조작 에러를 최소화하도록 설계되었다. 우리는 대퇴골 근위부의 선단부 화분 오직 하나의 에러를 관찰 하였다. 하나는 오른쪽 다리의 대퇴골은 만 CT 촬영 후 발견 된 잘못된 내부 회전 각도로 화분에 심은 하였다. 그 후, 생S 대퇴골은 상기 데이터 분석을 버렸다. 따라서, 두 번째 연산자는 화분의 PMMA를 주입하기 전에 대퇴골의 방향을 확인하기 위해이 단계 필요할 수 있습니다. 다른 오류는 다른 단계 중 어느 관찰되지 않았다. 따라서, 몇 년 동안에 약 200 근위 대퇴골의 제조시, 다수의 운영자, 우리의 방법은 오직 하나의 에러를 허용 매우 강력한 것을 주목하는 것이 중요하다.

작업자 오류의 가능성을 최소화 할 수있는 좋은 품질 제어 시스템을 제공하는 프로토콜의 특정 부분을 반복 또는 제 조작자가 다시 체크 될 필요가있다. 예를 들어, 관리는 대퇴골이 견고하게 고정되어 테스트 기간 동안 느슨하게하지 않습니다 보장, 대퇴 축이 골 시멘트는 대퇴골 캐비티를 입력 할 수 있도록 드릴 것을 보장하기 위해 화분시주의해야한다. 또한, 관심있는 내부 회전 각도 대퇴골 화분 하나 보통 조작자에 의해 수행된다. 일 전전자 PMMA는 선단을 화분에 대한 붓고, 두 번째 연산자는 내부 회전 각도가 필요한 값으로 설정되었는지 확인해야 할 수도 있습니다. 마지막으로, 대퇴골의 CT 스캔 중에 CT 스캐너 침대에 뼈를 고정하는 고정의 정렬이 중요하다. 한 운전자는 정확하게 CT-레이저 빔으로 고정을 정렬해야하고 두 번째 운영자는 고정 장치가 제대로 정렬되어 있는지 확인해야합니다.

현재 프로토콜 파단 시험 및 고관절 구성에 옆쪽 하강 대퇴 시험편 모델링 위해 설계되었지만, 그것은 쉽게 비파괴 검사를 포함한 다른로드 시나리오로 확장 될 수 있으며, 적절한 지그 재 설계 기타 뼈 종류의 테스트 채용 .

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Disclosures

저자는 아무런 관련 공시가 없습니다.

Acknowledgments

우리는 기술 지원 메이요 클리닉에서 재료 및 구조 시험 핵심 시설에게 감사의 말씀을 전합니다. 또한 우리는 연구 기간 동안 그들의 도움을, 로렌스 J. 베르 글룬, 브랜트 뉴먼, 요른 연산 덴 Buijs 박사에게 감사의 말씀을 전합니다. 이 연구는 재정적으로 그레인저 재단에서 그레인저 혁신 기금에 의해 지원되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
CT potting container and scanning fixture Internally manufactured N/A Custom designed and manufactured
CT scanner Siemens Somatom Definition scanner (Siemens, Malvern, PA) CT scanning equipment
Quantitative CT Phantom Midways Inc, San Francisco, CA Model 3 CT calibration Phantom Used for obtaining BMD values from Hounsfield units in the CT image
Dual Energy X-ray Absorptiometry scanner General Electric N/A GE Lunar iDXA scanner for bone health or any similar BMD scanners
Hygenic Orhodontic Resin (PMMA) Patterson Dental Supply H02252 Controlled substance and can be purchased with proper approval
Freezer Kenmore N/A This is a -20 °C storage for bones
X-ray scanner General Electric  46-270615P1 X-ray imaging equipment.  
X-ray films Kodak N/A Used to display x-ray images
X-ray developer Kodak X-Omatic M35A X-OMAT  Used for developing X-ray images
X-ray Cassette Kodak X-Omatic N/A Used for holding x-ray films
5-pound Rice Bags Great Value N/A  Used for mimicking soft tissue during the DXA scanning process
Physiologic Saline (0.9% Sodium Chloride) Baxter NDC 0338-0048-04 Used for keeping samples hydrated
Scalpels and scrapers Bard-Parker N/A Used to clean the bone from soft tissue
Cast cutter Stryker 810-BD001 Used to cut femoral shaft
Drilling machine Bosch N/A Used to drill the femoral shaft
Fume Hood Hamilton 70532 Used for ventilation when using making PMMA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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의학 문제 (121) 뼈 준비 프로토콜 엉덩이 골절,기구 설계 생체 역학은 엉덩이에 하락
파괴 강도 시험 및 정량 CT 기반의 유한 요소 분석을위한 근위 대퇴골 사체 준비
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Dragomir-Daescu, D., Rezaei, A.,More

Dragomir-Daescu, D., Rezaei, A., Uthamaraj, S., Rossman, T., Bronk, J. T., Bolander, M., Lambert, V., McEligot, S., Entwistle, R., Giambini, H., Jasiuk, I., Yaszemski, M. J., Lu, L. Proximal Cadaveric Femur Preparation for Fracture Strength Testing and Quantitative CT-based Finite Element Analysis. J. Vis. Exp. (121), e54925, doi:10.3791/54925 (2017).

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