يعد الاختبار الميكانيكي لعظام القوارض طريقة قيمة لاستخراج المعلومات المتعلقة بقابلية العظام للكسر. وبسبب الافتقار إلى الفهم العملي الصحيح، قد يتم المبالغة في تفسير النتائج أو عدم صحتها. سيكون هذا البروتوكول بمثابة دليل لضمان إجراء الاختبارات الميكانيكية بدقة لتوفير بيانات صالحة ووظيفية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
اعتبارات عملية لتصميم وتنفيذ وتفسير الدراسات التي تتضمن اختبارات ثني العظام بالكامل لعظام القوارض
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
هشاشة الهيكل العظمي التي تؤدي إلى الكسر هي أزمة صحية عامة أمريكية تؤدي إلى 1.5 مليون كسور كل عام و 18 مليار دولار في تكاليف الرعاية المباشرة. القدرة على فهم الآليات الكامنة وراء أمراض العظام والاستجابة للعلاج ليست مرغوبة فحسب ، بل حاسمة. يعمل الاختبار الميكانيكي للعظام كتقنية قيمة لفهم وقياس قابلية العظام للكسر. في حين أن هذه الطريقة تبدو سهلة التنفيذ ، فقد يتم التوصل إلى استنتاجات غير مناسبة وغير دقيقة إذا تجاهل المستخدم الافتراضات الحاكمة والخطوات الرئيسية. وقد لوحظ هذا عبر التخصصات مع استمرار نشر الدراسات مع إساءة استخدام الأساليب والتفسير غير الصحيح للنتائج. سيكون هذا البروتوكول بمثابة تمهيد للمبادئ المرتبطة بالاختبار الميكانيكي جنبا إلى جنب مع تطبيق هذه التقنيات - من اعتبارات حجم العينة من خلال حصاد الأنسجة وتخزينها ، إلى تحليل البيانات وتفسيرها. مع وجود هذا في متناول اليد ، يمكن الحصول على معلومات قيمة بشأن قابلية العظام للكسر ، مما يعزز الفهم لكل من البحث الأكاديمي والحلول السريرية.
المقدمة
الاختبار الميكانيكي للعظام هو الطريقة الأساسية لاستخراج المعلومات الوظيفية المتعلقة بقابلية العظام للكسر. في الدراسات قبل السريرية ، يمكن استخدام العديد من طرق الاختبار ولكن الأكثر شيوعا هو ثني العظام الطويلة. هذه الاختبارات سهلة التنفيذ ويمكن استخدامها على عظام تتراوح أحجامها من الإنسان إلى الفأر. نظرا لأن الفئران هي واحدة من أكثر التي تمت دراستها شيوعا في الأبحاث قبل السريرية ، سيركز هذا البروتوكول على اختبارات الانحناء التي يتم إجراؤها على عظم الفخذ والساق للفئران.
قبل إجراء اختبارات الانحناء ، يجب حصاد العظام وتخزينها بشكل صحيح. كانت طرق التخزين الأكثر شيوعا تقليديا هي تجميد العظام في الشاش المنقوع بالمحلول الملحي ، أو التجميد في محلول ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
تمت الموافقة على جميع الإجراءات الموضحة في هذا البروتوكول والتي تنطوي على من قبل اللجنة المؤسسية للحيوانات والاستخدام التابعة لكلية العلوم بجامعة إنديانا (IACUC) قبل الإجراء. تم القتل الرحيم للحيوانات الموصوفة في الإجراء عن طريق استنشاق CO2متبوعا بخلع عنق الرحم كوسيلة ثانوية للقتل الرحيم.
1. حصاد وتخزين وذوبان العظام
- الحصاد والتخزين
- ضع الجانب البطني للفأر لأعلى. استخدم مشرطا (أو شفرة حلاقة أو مقص) لعمل شق عند التقاطع التقريبي لعظم الفخذ والحوض على جانب واحد.
- استمر في الشق الأولي ظهريا حتى يتم تحديد موقع مفصل الورك ؛ ابحث عن رأس الفخذ الذي يظهر ككرة بيضاء صغيرة متصلة بالحوض.
- ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
عند الانتهاء من التصوير المقطعي المحوسب ، يمكن اكتشاف معظم عمليات المسح غير الكافية في إعادة الإعمار. في كثير من الأحيان ، سيكون لعمليات الفحص السيئة تعويض اختلال مرتفع وهو مؤشر واضح على وجود خطأ أثناء الفحص. ومع ذلك ، قد تحدث أخطاء في خطوات أخرى وقد تؤدي أيضا إلى بيانات غير دقيقة. غالبا ما يمكن اكتشاف هذه الأخطاء عند فحص الخصائص المعمارية الفردية المحسوبة. إذا كانت القيم بعيدة عن نطاق القيم الأخرى في المجموعة ، فيجب إعادة فحص الفحص وعائد الاستثمار وطريقة حساب الخصائص.
بمجرد اكتمال اختبارات ال.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
خلال عملية المسح والاختبار ، هناك لحظات يكون فيها استكشاف الأخطاء وإصلاحها والتحسين مناسبين. يحدث أولها عند مسح العظام باستخدام μCT. في حين أن العديد من الأنظمة تأتي مع حامل يمكن فيه حمل كائن واحد ومسحه ضوئيا ، يمكن تصنيع حاملات مخصصة لمسح عظام متعددة في نفس الوقت. يمكن أن يكون مسح عظام متعددة نقطة ممتازة للتحسين ، ولكن يجب توخي الحذر طوال عملية المسح والتحليل لضمان عدم إحداث القطع الأثرية. عندما تمر الأشعة السينية (ويتم تخفيفها بواسطة) كميات متفاوتة من الأنسجة العظمية عند كل زيادة زاوية ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى عدم الدقة .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
شكر وتقدير
تم دعم العمل المنجز لتطوير هذا البروتوكول من قبل المعاهد الوطنية للصحة [AR072609].
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| CTAn | Bruker | NA | برنامج تحليل المسح المقطعي المحوسب |
| DataViewer | Bruker | NA | Scan Rotation |
| Software Matrix Laboratory (MATLAB) 2023a | منصة MathWorks | NA | Coding المستخدمة لتحليل البيانات |
| NRecon | Bruker | NA | CT Scan Reconstruction |
| Software SKYSCAN 1272-100 kV w / 16 MP كاشف CCD ، بما في ذلك برنامج 3D Suite & نب سب. | Photonics Inc | SKY-016814 | نظام Micro-CT الذي يمكنه تصور ما يصل إلى 209 ميجابت بشكل غير مدمر في كل شريحة افتراضية من خلال كائن ؛ |
المراجع
- Vesper, E. O., Hammond, M. A., Allen, M. R., Wallace, J. M. Even with rehydration, preservation in ethanol influences the mechanical properties of bone and how bone responds to experimental manipulation. Bone. 97, 49-53 (2017).
- Jepsen, K. J., Silva, M. J., Vashishth, D., Guo, X. E., van der Meulen, M. C.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
