Summary
Dikkatle korumak ve kırık testi ve kantitatif bilgisayarlı tomografi görüntüleme için kadavra femora hazırlamak için nasıl sağlam bir protokol mevcut. yöntemi, kemik mineral yoğunluğunda, kırılma dayanımı ilişkilerini belirlenmesi sonlu elemanlar modeli geometrisini ve özelliklerini tanımlamak amacıyla girdi koşullar üzerinde hassas kontrol sağlar.
Abstract
Kadavra kırık testi rutin olarak proksimal femur gücünü etkileyen faktörleri anlamak için kullanılır. Ex vivo olarak biyolojik dokular zaman içinde mekanik özelliklerini kaybetmeye eğilimlidirler için, deney testleri için hazırlanması dikkatli yapılmalıdır in vivo koşullarında temsil güvenilir sonuçlar elde etmek için, numune. Bu nedenle, biz onların mekanik özellikleri minimal değişiklikler yaşadı şekilde femur örnekleri hazırlamak için bir protokol ve demirbaşlar bir dizi tasarlanmış. femora Preparat adımları ve mekanik test sırasında donmuş halde tutuldu. total kalça ve femur boynu kemik mineral yoğunluğu (BMD) ilgili klinik önlemler klinik çift X-ışını absorpsiyometri (DXA) kemik dansitometre ile elde edilmiştir ve 3D geometri ve kemik mineral dağılımı kalibrasyon fantom için birlikte BT kullanılarak elde edilmiştir gri tonlama değerlere dayalı nicel tahminleri. Herhangi bir olası kemik hastalığı, kırıkYa da implantlar veya kemik yapısını etkileyen eserler varlığı, X-ışını tarama ile ekarte edildi. hazırlanması için, tüm kemik fazlası dikkatli, yumuşak doku temizlenmiştir ve ilgi iç dönme açısı kesilerek ekilmiş. Bir kesici armatürü kemiğin distal ucu istenilen uzunluğa proksimal femur bırakarak kesilmiş izin verdi. Daha sonra CT taraması ve mekanik test sırasında öngörülen açılarda femur boynu konumlandırma izin vermek için, proksimal femoral miller istenen yönelimler için özel olarak tasarlanmış bir fikstür kullanarak polimetilmetakrilat (PMMA) ekilmiş. Farklı protokolde tarif edildiği gibi deneylerimiz toplanan veriler daha sonra, sonlu eleman analizi (FEA) tabanlı kantitatif bilgisayarlı tomografi (QCT) doğrulanması için kullanılmıştır. Bu yazıda, mekanik test ve sonraki QCT / FEA modelleme için hassas kemik hazırlanması için protokol mevcut. Mevcut protokolü başarılı bir şekilde yaklaşık 200 cad hazırlanması için uygulandı6 yıllık süre zarfında averic femora.
Protocol
NOT: Bu protokol sunulan tüm çalışmalar Mayo Clinic Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) tarafından onaylanmıştır. Kemikler çeşitli kuruluşlardan 6 yıllık bir süre boyunca elde edildi. Tüm örnekler doymuş tuz havlu sarılır ve hazırlanana kadar -20 ° C'de saklandı, ölüm 72 saat içinde toplanmıştır.
1. DXA Kullanarak Kemik Mineral Yoğunluğu Ölçümü
- yaklaşık 24 saat boyunca oda sıcaklığında erimeye -20 ° C dondurucuda tutuldu örnekleri çıkarın; Numuneler en yumuşak doku kaldırıldı eğer orijinal ambalajında kaldırılması gerekmez.
- yumuşak doku hesaba pirinç iki 5 lb çanta kullanın. bulaşmasını önlemek için plastik torba ile DXA masaya iki pirinç torbaları örtün. Şekil 1'de gösterildiği gibi pirinç torbaları tarama sırasında (in vivo) yumuşak doku çevresindeki simüle edilecek.
- plastik kaplı kağıt DXA tarayıcı yüzeyini korumak ve 2 plastik sarılı ri yerTarayıcı tablo (Şekil 1A) üzerine ce çanta.
- Böyle (femur başı dahil) proksimal ucu çanta üzerinde odaklanmaktadır ve arka tarafı aşağı (Şekil 1B) olduğu pirinç torbaları üstünde 2 femora (sağ ve sol) yatırın. Bu onların arkasında yatan bir hastayı taklit eder.
- Kapak ön / ek iki adet 5 lb pirinç torbaları (Şekil 1C) ile maruz proksimal femur sonu.
- Pozisyon makinesi proksimal femur üzerinde kafa ve hasta BMD ölçümü (Şekil 1C) için standart kurumsal prosedüre göre femur tarayın. Belirli DXA üretici talimatları izleyin.
- DXA makinesi yazılım arayüzü normal bir femur taraması gerçekleştirin. Femur sınav seçin DXA kolunda buna göre sağ veya sol ok tuşuna basarak kadavra femur üstüne DXA kolunuzu ve "start" düğmesine tıklayarak sınav başlayın. "Analiz" düğmesine tıklayarak BMD analizi gerçekleştirmek.
DEĞİLE: tarama kaynaklanan otomatik T puanı normal, osteopenik veya osteoporotik (Şekil 1D) olarak kemik sınıflandırır. Belirli DXA üretici talimatları izleyin.
- DXA makinesi yazılım arayüzü normal bir femur taraması gerçekleştirin. Femur sınav seçin DXA kolunda buna göre sağ veya sol ok tuşuna basarak kadavra femur üstüne DXA kolunuzu ve "start" düğmesine tıklayarak sınav başlayın. "Analiz" düğmesine tıklayarak BMD analizi gerçekleştirmek.
2. Temizleme, Kesme ve Kemik distal sonu Delme
- dikkatle kemik kalan yumuşak doku kaldırarak femur en yakın 300 mm temizleyin. Bu adım PMMA mekanik testler için hazırlık çömlekçilik sürecinde kemik temas etmesine izin için gereklidir. Kemikler, bu işlem için, oda sıcaklığına kadar çözündürüldü gerekli değildir.
- % 70 izopropil alkol ile çalışma alanını dezenfekte ve bir tarafta (Şekil 2A) plastik film ile emici kağıt pedleri ile masaya kapsamaktadır. (2H için Şekil 2A) kesme temizlik ile başlayan tüm süreç için masaya (Şekil 2B) üzerinde tüm femur ayarlayın. eldiven dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipman (KKE) giyinve göz koruması.
- Fazla periost kazımak ve kazıyıcı ve neşter (Şekil 2C, 2H) kullanarak aşırı doku kesip.
- Bağlama düzeninin sistem akrilik plakaya karşı femur başı Şekil 2D'de gösterildiği gibi, özel yapılmış kesilmiş bir fikstür kemik yerleştirin.
- Hizalayın ve kesme fikstür (Şekil 2B) iki pimleri karşı gövdesini tutun.
- diyafizinde yarıklı plaka aşağı sıkarak fikstür kemiği Güvenli; Kemik fikstür üzerinde düz yalan değilse, uzak uç kapalı masa üstü asmak ve numune yerine (Şekil 2B) tutmak gerektiği gibi ayrıca isteğe bağlı zip femur boynu kravat.
- Bir kılavuz olarak oluklu levha aracılığıyla döküm kesici (Şekil 2E) kullanarak femur distal şaft Kes; daha iyi kavrama için kuru bir bez / havlu ile kemik tutun.
- fikstür kemiği çıkarın; kesintisinden sonra normal kemik uzunluğu 255 mm (Şekil olduğunu2F).
- yaklaşık 25 mm derinliğinde bir küret kullanılarak iliği medüller kanalı temizleyin. Sonra, iç yüzeyi kurumaya yardımcı olmak için bir gazlı bez sünger yerleştirin. kalıp femur uzak ucunu yerleştirerek hemen önce gazlı bez çıkarın. Kavrama kuru bir havlu / bez ile kemik ve distal sonuna kadar numunenin yakın kesilmiş ucundan yaklaşık 25 mm 10 mm delik açın. Not: Bu PMMA kanalı nüfuz ve sıkıca kemiği sabitlemek için izin vermektir.
3. Kemik Saksı
- Tasarım ve imal saksı konteyner. Saksı kaplar 5 mm kalınlığında akrilik levhalar imal edilmiştir ve şu dış boyutlara sahiptir: 50 mm kare kesitli 100 mm boyunda (Şekil 3a) 50 mm.
- Uygun kemik tanımlama ile etiket saksı kabı (Şekil 3A ve 3B - akrilik kutu üzerindeki etikete bakınız).
- doğru yöne gömme armatür ayarlayın (sol bacakveya sağ bacak; örneğin 15 ° veya 30 ° iç rotasyon).
- Saksı konteyner (Şekil 3B) fikstür, yer kemik gömme tabanındaki saksı kabı yerleştirin ve istenilen değere kemiğin iç rotasyon açısını ayarlamak için fikstür (Şekil 3C) de pointer ile boyun hizalayın.
- PMMA tozu 60 g ölçülür ve tozu çözülene kadar davlumbaz altında sıvı reçine 30 g karıştırılır. Karışım, dökülebilir olmalıdır. Bu işlem için bir kullanılıp atılabilir kağıt bardak kullanın.
- PMMA net ve sert olana kadar 15 dakika - davlumbaz (Şekil 3D) altında kemik çömlekçilik kabına dökün, yaklaşık 10 sertleşmesi için izin verir. Bu sadece ~ PMMA ile çömlekçilik kabın 1/2 doldurmalıdır. Dikkatle PMMA polimerizasyonu (Şekil 3E) boyunca kuşak ısı nedeniyle doku kurumasını önlemek doymuş tuz havlu kemik sarın.
- Periyodik olarak hizalanmış kalır emin olmak için femur kontrolkür sırasında konteyner.
- Saksı fikstür gelen femur çıkarın ve tuzlu ıslatılmış kağıt havlu (Şekil 3E) ile sarın.
- Adım 3.5'te açıklandığı üzere davlumbaz altında PMMA 90 gr hazırlayın ve tamamen saksı kabı doldurun. zor hale gelinceye kadar 15 dakika - yaklaşık 10 PMMA Cure.
- reçinesertleştiğinde sonra, sıkıca, tuzlu ıslatılmış kağıt havlu / Rewrap kemik sarın derin dondurucuda -20 ° C'de plastik torba ve mağaza örnekleri ile kaplayın.
4. X-ray ile kemik görüntüleme
(DİKKAT! Makineyi kullanırken X-ışını radyasyon için uygun bakım ile İşlet)
- X-ışınları için filmler kullanıyorsanız, (geliştirici oda) düğmesini saat yönünde çevirerek taramadan önce en az 20 dakika (üretici başına kılavuzu) X-ışını geliştirici çevirin.
- Röntgeni önce kaset maruz kalmamış film var olduğundan emin olun; Kaset sadece karanlık bir odada açılmalıdır.
- için Makineyi açınKilidi açmak ve makine kafasını uzatır.
- Işının yolu altında bir arabası yerleştirin ve kiriş (Şekil 4A) altında arabası üzerinde bir kaset yerleştirin.
- Yeri ve kaset (Şekil 4B) üzerinde femur yerleştirin; İki yönelimler Çekilecek: Medial-lateral görünüm ve ön-arka görünümü. buna göre örnek görüntüleri etiketleyin.
- İlk maruz kaldıktan sonra, kurşun ve kemik yerleri takas.
- kurşun ile zaten açık yarısını kaplayacak ve açıkta olmayan taraf üzerindeki ikinci yönde kemik maruz. Bu kullanıcı iki yönelimleri (Şekil 4C-D) tek bir kemik bir X-ışını filmi kullanmanıza olanak sağlar.
- Kaseti değiştirin ve ikinci yönelim içine her femur döndürün.
- Tek bir femur durumda, X-ışınları, tüm filmin ilk maruz kalmasını önlemek için talebi kapaklı kaset yarısını kaplar.
- Kişisel korunma için kurşun kaplı taşınabilir duvarın arkasına taşımak ve ortaya çıkarmak için tetiği kullanınkemikler.
- tamamlanmasından sonra, kilit ve mağaza konumu, X-ışını makinesinde OFF anahtarını çevirerek ve maruz X-ışını filmi kaldırmak için X-ışını kafasını dönün.
- Normal bir film geliştirici kullanarak X-ışını görüntüleri (Şekil 4E) elde etmek için filmi geliştirin. Odada beyaz ışık açın ve film geliştirici bulun. kırmızı ışık açın ve kaseti açmadan önce beyaz ışığı kapatmak ve filmin gelişen süreci devam edin. Kaseti açın ve geliştirici yoluyla filmi koydu. beyaz bir ışık açın ve filmi geliştirilmiştir kez kırmızı ışık kapatın.
Bones 5. CT tarama
- dondurucu yaklaşık 24 saat taramadan önce kemikleri çıkarın. Kemikler tamamen taramadan önce çözülmüş olması gerekir.
- Emin olun kemikler sonunda temiz-up en aza indirmek için tarama için plastik torbalara sarılmış.
- Yeri ve femur ve BT fikstür (Şekil 5A-B) kalibrasyon hayalet sabitleyin. fkanşımı, kalibrasyon hayalet (Şekil 5C) sahiptir ve aynı zamanda bir yönüne (Şekil 5D-D) daha sonra mekanik testler için, istenen yönlendirme ile aynıdır femuru tutar. Bu çapraz kayıt (farklı protokol açıklanan) QCT / FEA modelleme sürecinde CT taraması (Şekil 5F) verileri kullanmak için gereklidir.
NOT: fikstür proksimal femur (femur başı, boynu, büyük trokanter ve proksimal şaft) engellemeden CT taraması için femur ortaya şekilde tasarlanmıştır. - CT tarayıcı femur ile birlikte fikstür düzgün kılavuzları olarak sistem lazerler (Şekil 5D-E) kullanılarak hizalanmış olduğundan emin olun. Tekrar kontrol edin (açma / kapama düğmesi lazer basarak) BT uzun eksen lazer ile fikstür uyum. fantom bu fikstür güvenli olarak lazer ile uyumlu hale getirilmesi gerekir DEĞIL. Sıfır ke basarak makinenin kontrol panelinden tablo pozisyonunu sıfırKontrol panelindeki n (0 ← →).
- Aşağıdaki BT standart işletme yöntemi, 120 kvp, 216 mAs, 1 s rotasyon zamanı en BT makineyi işletmek ve 1 perde ultra yüksek çözünürlük modunu (Zuhr) kullanarak. Bu 0.4 mm'lik bir dilim kalınlığı ve 0.30 piksel boyutunu verir - 0.45 mm görüş alanı (FOV) boyutuna bağlı olarak.
- mekanik test öncesinde CT-tarama kontrol veri ilgi görüntüler yakalanır ve kaydedilir emin olmak için. Deney günü kadar -20 ° C 'de kemik dondurursam.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Kadavra femora Dondurulmuş sevk ve hazırlama başlayana kadar -20 ° C'de muhafaza edilmiştir. BMD tarama her numune (Şekil 1) için total kalça ve boyun KMY yanı sıra T-skoru ölçmek için bir DXA tarayıcı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. A T-skoru genç sağlıklı bireylerde ortalama değerleri ile karşılaştırıldığında ölçülen BMD standart sapmaları sayısıdır. Bu osteoporotik osteopenik kemikler için -1 ve -2.5 arasında kemiklerin ve normal kemikler için daha yüksek -1 için -2.5 veya daha düşük uzanabilir. Bir kez kemikler aşırı doku temizlenir ve bir in-house tasarlanmış ve imal kesme fikstürü (Şekil 2) kullanılarak uzak ucunu kaldırmak için kesilmiştir, bitmiş. Numuneler daha sonra istenen iç rotasyon yönde kemikleri tutmak için tasarlanmış bir fikstür kullanarak distal saksı edildi; saksı kaba uzak ucu yerleştirdikten sonra, PMMA sıvı biçiminde kabın doldurulması için dökülmüştür (Şekil 3 (Şekil 4) etkileyebilecek, birlikte eşleştirilmiş kemikler için tek kemikler ayrı ayrı kırık ya da kanser gibi hastalıkların varlığını ayırt etmek için elde edilmiştir. gelecekteki analiz için düşünüldüğünde, bu anormalliklerin varlığında, kemik durumu rapor edilmelidir. Son olarak, femur uygun önceden belirlenmiş yönelimler (adduksiyonda ve iç rotasyon açıları) kemiği tutmak için tasarlanmış bir akrilik BT fikstür (Şekil 5) kullanarak, BT görüntüleri elde etmek için, CT-taranmış idi. BT görüntüleri kantitatif BT tabanlı sonlu elemanlar analizinde kullanılmak üzere 3 boyutlu kemik geometrisini ve hacimsel kemik mineral dağılımı elde etmek için kullanılır. sonraki kırık testi öncesinde böyle KMY değerleri, X-ışını görüntüleri ve BT görüntüleri her femur karakterize eden tüm ilgili verilerin ilgi veri kaydedildi ve kaydedilen emin olmak için kontrol edildi.
Şekil 1: DXA Kullanarak Tarama BMD ölçümü. (A) Pirinç torbaları ve plastik kaplı kağıtlar; (B) tarayıcı yatakta istenilen yönlerde iki kemik örnekleri; (C) proksimal femur tarama sırasında 2 pirinç çanta ile kaplı uçları; (D) Boyun ve ilişkili T-skorları ile total kalça KMY ölçümleri. DXA tarama kemik mineral yoğunluğunu ve tahmini T-skoru ölçmek için bir klinik tarayıcı kullanılarak yapılır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2: Temizlik ve Bones Kesme. (A) Temizlik ve kesme masası; Temiz (B) kemik numunesi araçlarıing; Bir femur Temizleme mili (C); Kesme fikstür bir örnek güvence (D); (E) dökme kesici; (F) kestikten sonra örnek tamamladı. Özel bir fikstür ve kemik temizleme ve kesme aletleri test için en yakın 255 mm uzunluk hazırlamak için kullanılır; Femur intramedüller kanalı temizliği için kullanılan (G) küret; Örneklerinde yüzeysel dokuların temizlenmesi için (H) aracı. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 3: Femur Temizlik ve Saksı Süreci. (A) Saksı çiçekleri fikstür; Fikstür bir femur saksı (B); Istenen değere iç rotasyon açısı ayarlama (C);
Şekil 4: Kemik X-ışını işlem. (A) X-ışını makinesi; (B) maruz kalmayan film ile bir kaset üzerinde kemik örneği, kasetin ikinci yarısında tüm filmin maruz kalmasını önlemek için kurşun ile kaplıdır; (C) karanlık bir odada geliştirici yükleme tepsisine maruz kalmamış filmi yerleştirilmesi; (D) filmi geliştirildi; Sağlıklı bir femur X-ışını görüntü Elde edilen (E). X-ray cihazları önce kırıklarısternum kırıkları ekarte etmek için iki pozisyonda kemikleri taramak için kullanılıres, implantlar, kemik metastazı, ya da herhangi bir yapısal anormallik. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 5: İstenilen Yönde Bones Hold Akrilik Fikstürü Kullanarak CT tarama. (A) CT tarayıcı; (B) cam elyaf arzu edilen bir yönde kemikleri tutmak için tasarlanmış bir akrilik fikstür monte femur; Fikstür bir kadavra femur montaj (C); (D) BT uzun eksen lazer kullanarak fikstür dikey hizalama; Femur (E) Hizalama. Bir in-house tasarlanmış fikstür sonraki test pozisyonuna benzer bir pozisyonda kemiği tutmak için kullanılır; Kemik hizalama BT dahili lazer yardımıyla elde edilir; (F) Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Biz kalça yapılandırmasına bir yan sonbaharda femoral gücü mekanik test ve QCT / FEA modelleme sağlamak için sağlam bir kemik hazırlık protokolü sundu. Bu yöntem standart in-house protokol olmuştur. 6 yıl boyunca, değişen personel ile yaklaşık 200 femur başarıyla bu protokol izlenerek hazırlandı. protokolün sonuçları metastatik hastalıklar, önceki kırıklar, ya da X-ışını kullanan implantlar iktidar, DXA kullanarak kemik koşullarının sınıflandırılması ve mineral dağılımı ve sonraki QCT / FEA modelleme için BT kullanarak 3D geometri elde içerir. Kesme, çömlekçilik ve tarama fikstür sol ve sağ femora yanı sıra gelecekteki test, modelleme ve analiz için gerekli olan farklı kemik yönelimleri karşılamak için tasarlanmıştır. in-house fikstür test örneklerinin tekrarlanabilirlik ve yeniden güvence verdi.
Bağlı kemik deney karmaşıklığı ve BMD, X-ray, ve C kombinasyonu için ihtiyaçmekanik test önce T tarama, femur birden donma / çözülme döngüleri geçmelidir. Oda sıcaklığına maruz kalma en aza indiren uygun bir protokol ile, kemik örnekleri dondurma mekanik testler, hatta uzun vadede 3, 4 için doku korur. Daha önceki çalışmalar, -20 ° C 'de kemik dondurma mekanik özelliklerini değiştirmediğini gösterdi ve test etmeden önce bir kaç donma / erime devirine güvenilir ve uygulanabilir bir işlemi 5, 6 kabul edilir. Bizim çalışmamızda, her iki femur DXA tarama, CT taraması, ve mekanik test için, sırasıyla, -20 ° C ve oda sıcaklığında üç donma / çözülme dizileri yaşadı.
Birkaç önceki çalışmalarla uyumlu olarak, standart pirinç torbaları kemik 7 civarında in vivo yumuşak doku taklit etmek için DXA kullanarak örneklerin BMD değerlerinin ölçülmesi sırasında kullanıldı. Bizim kadavra c BMD değerleri karşılaştırıldıohort farklı hasta popülasyonlarında KMY değerleri ile ve BMD ölçümlerinin 8 için protokol sağlamlığını düşündüren çok benzer olmak için kendi dağılımlarını bulundu.
Femoral örnekleri kolayca ve düzgün test için istenen yönlendirmeye uyumlu hale getirilmesi düz yüzeyler yoksundur. Düzgün yapılmazsa, bu prosedürün tekrarlanabilirlik etkileyecek ve deneysel sonuçların 9 doğruluğunu sınırlayabilir. Bu sorunu gidermek için, birkaç fikstür tasarlanmış ve imal ve standart çalışma prosedürleri numune hazırlama sürecinde kullanıcıların beceri bağımsız ele doku yapmak için uygulanmıştır bulundu. femur edinilen ve birkaç yıl içinde test edilirken, protokol ve donanım potansiyel hazırlık hatalarını azaltarak aynı kalmıştır.
Bizim kemik hazırlık sürecinin önemli bir adımı kullanarak kemik kırığının 3D modelleme CT tarama gerçekleştirmek olduQCT / FEA. Böylece, CT taraması ve gelecekteki kırık testi arasındaki kayıt bizim femur örnek hazırlama protokolü 10 gerekli bir adımdı.
Kemik hazırlanması için geçerli yöntem bazı sınırlamalar vardır. dikkatli planlama femur hazırlık çeşitli aşamalarını planlama, kadavra, diseksiyon, çömlekçilik ve BT tarama alımı sırasında uygulanan rağmen nedeniyle personel ve ekipman durumu için zor olabilir. Bizim proses örnekleri dondurulmuş ve çoklu zaman noktalarında çözülmüş olması gereklidir. Bununla birlikte, donma süresi en fazla iki hafta aştı ve kemikler üç donma / çözülme döngüsü toplam tabi tutulmuştur asla. Ayrıca kemik hazırlık süreci operatör hatalarını en aza indirmek için tasarlanmıştır. Biz proksimal femur distal ucunu saksı tek hatası gözlemledik. Bir sağ bacak femur, sadece BT görüntüleme sonra keşfedildi yanlış iç rotasyon açıyla saksı edildi. Daha sonra, this femur fazla veri analizinden atıldı. Bu nedenle, ikinci bir operatör çömlekçilik için PMMA dökme önce femur yönüne kontrol etmek için bu adım için gerekli olabilir. Başka bir hata, diğer adımların herhangi birinde gözlenmemiştir. Böylece, birkaç yıl boyunca yaklaşık 200 proksimal femur hazırlanması sırasında, birden fazla operatörle, bizim süreç sadece bir hataya izin çok sağlam olduğunu unutmayın önemlidir.
operatör hataları olasılığını en aza indirecektir iyi bir kalite kontrol sistemi sağlamak için, protokolün bazı bölümlerini tekrarlanan veya ikinci operatör tarafından yeniden kontrol edilmesi gerekir. Örneğin, bakım femur katı sabittir ve test sırasında gevşetin olmayacağını garanti femur cisim kemik çimentosu femur boşluğuna girmesine izin delinir sağlamak için saksı sırasında alınmalıdır. Buna ek olarak, ilgi konusu iç rotasyon açı femur saksı genellikle bir operatör tarafından gerçekleştirilmektedir. th öncee PMMA uzak ucunu saksı için dökülür, ikinci operatör iç rotasyon açısı istenen değerde ayarlanmış olduğunu kontrol etmek için gerekli olabilir. Son olarak, femur CT taraması sırasında, CT tarayıcı yatağı üzerinde kemik tutan fikstür uyum önemlidir. Bir operatör tam CT-lazer ışınları ile fikstür hizada olmalıdır ve bir ikinci operatör fikstürü düzgün hizalanmış olduğunu teyit etmelidir.
Geçerli protokol kırık testi ve kalça yapılandırmasına bir yan sonbaharda femur örneklerin modelleme için özel olarak tasarlanmış iken, kolayca tahribatsız muayene de dahil olmak üzere diğer yükleme senaryoları kadar uzatılabilir veya uygun fikstür yeniden tasarımı ile diğer kemik türlerini test etmek için benimsenen .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar hiçbir ilgili açıklamaları var.
Acknowledgments
Biz teknik destek için Mayo Clinic Malzeme ve Yapısal Test Çekirdek Tesisi teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca biz çalışma sırasında yardım için, Lawrence J. Berglund, Brant Newman, Jorn op den Buijs, Ph.D. teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma finansal Grainger Vakfı Grainger İnovasyon Fonu tarafından desteklenmiştir.
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 |
References
- Cristofolini, L., Schileo, E., Juszczyk, M., Taddei, F., Martelli, S., Viceconti, M. Mechanical testing of bones: the positive synergy of finite-element models and in vitro experiments. Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 368, 2725-2763 (2010).
- Cartner, J. L., Hartsell, Z. M., Ricci, W. M., Tornetta, P. III Can we trust ex vivo mechanical testing of fresh-frozen cadaveric specimens? The effect of postfreezing delays. J Orthop Trauma. 25 (8), 459-461 (2011).
- An, Y. H., Draughn, R. A. Mechanical testing of bone and the bone-implant interface. , CRC press. (1999).
- van Haaren, E. H., van der Zwaard, B. C., van der Veen, A. J., Heyligers, I. C., Wuisman, P. I., Smit, T. H. Effect of long-term preservation on the mechanical properties of cortical bone in goats. Acta Orthop. 79, 708-716 (2008).
- Shaw, J. M., Hunter, S. A., Gayton, J. C., Boivin, G. P., Prayson, M. J. Repeated freeze-thaw cycles do not alter the biomechanical properties of fibular allograft bone. Clin Orthop Relat Res. 470 (3), 937-943 (2012).
- Topp, T., et al. Embalmed and fresh frozen human bones in orthopedic cadaveric studies: which bone is authentic and feasible? Acta Orthop. 83 (5), 543-547 (2012).
- Manske, S., et al. Cortical and trabecular bone in the femoral neck both contribute to proximal femur failure load prediction. Osteoporos Int. 20 (3), 445-453 (2009).
- Rezaei, A., Dragomir-Daescu, D. Femoral Strength Changes Faster With Age Than BMD in Both Women and Men: A Biomechanical Study. J Bone Miner Res. 30, 2200-2206 (2015).
- Cristofolini, L., McNamara, B., Freddi, A., Viceconti, M. In vitro measured strains in the loaded femur: quantification of experimental error. J Strain Anal Eng Des. 32, 193-200 (1997).
- Dragomir-Daescu, D., et al. Robust QCT/FEA models of proximal femur stiffness and fracture load during a sideways fall on the hip. Ann Biomed Eng. 39, 742-755 (2011).
