تصميم جهاز الكسر وبروتوكول الأمثل لكسور مغلقة-استقرت في القوارض

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال بيولوجيا العظام ، مثل التدخلات التي تعزز التئام الكسور. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها توفر طريقة بسيطة لاشتقاق المعلمات لتوليد كسور متسقة. لتحديد منطقة الكسر ، احصل على صور شعاعية لعظم الفخذ أو الساق المراد كسرها في عينة تمثيلية من خمسة قتلا.

يتم عرض صور الساق هنا. حدد الموقع المطلوب للكسر على الصورة الشعاعية للطرف المراد كسره. قم بالقياس من مفصل الظنبوب العقبي إلى مستوى الكسر الملحوظ.

احسب متوسط طول الكسر لجميع عينات التجربة. على جهاز الكسر القابل للتعديل ، قم بقياس المسافة من السطح الخارجي لسندان دعم واحد إلى مركز تأثير المقصلة. اطرح مركز تأثير المقصلة من طول الكسر لحساب عمق الرقصة لتحديد موضع الكسر ، أو JD. آلة أو 3D طباعة قناة على شكل حرف U بارتفاع وعرض يساوي السندان وعمق يساوي JD. ضع العينة في جهاز الكسر في وضع الانبطاح لكسور عظم الفخذ ، أو في وضع ضعيف لكسور الساق.

اضغط على ظهر القدم مقابل نهاية رقصة وضع الكسر. اضغط على المقصلة يدويا حتى تنكسر الأطراف. احصل على صورة شعاعية للطرف المكسور لتأكيد حجم الرقصة وموقع الكسر.

لتحديد طول الدبوس ، قم بقياس طول الطرف من هضبة الظنبوبة إلى مستوى الكعب الخلفي لكسور الساق. لتحديد عرض الدبوس ، قم بقياس الحد الأدنى للقطر النخاعي في الطرف المكسور. حدد إبرة بمقياس يعادل تقريبا قطر النخاع وطول أكثر من 1.5 مرة في طول الدبوس.

حجم الدبوس التقريبي لفأر C57 الأسود البالغ من العمر 14 أسبوعا هو 27 مقياسا ، وبوصة وربع بوصة ، و 22 مقياسا ، وبوصة ونصف للظنبوب وعظم الفخذ ، على التوالي. آلة أو 3D طباعة مقياس بطول يساوي طول الدبوس مطروحا منه طول الإبرة. يجب أن يكون لأحد الطرفين نتوء ليستقر على محور الإبرة والآخر يجب أن يشير إلى مكان قطع الدبوس.

استخدم ماكينة قص كهربائية أو كريم مزيل الشعر لإزالة الشعر من أرجل العينات التجريبية غير المكسورة من منتصف الظنبوب إلى منتصف عظم الفخذ ، مما يؤدي إلى تعريض مفصل الركبة. لتثبيت الظنبوب ، أدخل الإبرة عن طريق الجلد ، بشكل جانبي في الرباط الرضفي. اسحب الرباط الرضفي وسطيا وقم بمحاذاة طرف الإبرة إلى محور الساق.

باستخدام حركة التوسيع ، قم باختراق هضبة الظنبوبك برفق وقم بتوجيه الإبرة إلى أسفل التجويف النخاعي. بعد ذلك ، استخدم المقياس والرميز حتى تصبح الإبرة المكشوفة مساوية لطول المقياس. اسحب الإبرة حوالي ثلاثة ملليمترات ، لتوفير مساحة كافية لقطع الإبرة عند المستوى المشار إليه بواسطة المقياس.

بتجعيد 3 ملليمترات من الطرف البعيد للدبوس باستخدام قاطع دبوس ، ثم قم بقص الدبوس على مستوى المقياس. قم بمزامنة الدبوس مع السطح المفصلي باستخدام قضيب بقطر 1.5 مرة أكبر من قطر الإبرة. الحصول على صور شعاعية للتأكد من أن الإبرة تمتد طول القناة النخاعية للطرف ولا تبرز من الطرف القريب أو البعيد.

لتحديد عمق التأثير ، قم بقياس قطر القشرة عند مستوى الكسر المطلوب على الصورة الشعاعية. ضع عينة تجريبية مثبتة في جهاز الكسر باستخدام رقصة تحديد موضع الكسر. ضع الكبش على الطرف غير المصاب.

لا تدع الكبش يسقط. يجب أن يظل العظم سليما أثناء خطوة التحسين هذه. ضع قوة هبوطية كافية على الكبش لضغط الأنسجة الرخوة ، ولكن لا تكسر العظام.

اضبط عمق التأثير على 75 مرة من القطر القشري لمراعاة الأنسجة الرخوة. اضبط ارتفاع السقوط على سنتيمترين. ضع الكبش في وضع البداية عن طريق توصيله بالمغناطيس الكهربائي المنشط.

ضع طرفا تجريبيا في جهاز الكسر. اضغط على ظهر القدم مقابل رقصة وضع الكسر. اضغط لفترة وجيزة على مفتاح القدم لتحرير الكبش ثم أعد ضبطه إلى وضع البداية.

تصوير الطرف التجريبي المتأثر وفحص أي دليل على وجود كسر. يمكن أن يكون هذا دقيقا عند استخدام سرعات منخفضة مع عمق تأثير متحكم فيه. إذا لم يحدث كسر ، فقم بزيادة ارتفاع القطرة بمقدار سنتيمترين.

إذا تم إنشاء كسر ، فقم بتسجيل ارتفاع السقوط واضربه في 1.1. هذا هو ارتفاع السقوط الجديد. استخدم ارتفاع الهبوط الجديد لكسر الطرف التجريبي التالي.

استمر في الإجراء حتى يتم كسر جميع عينات التجربة. سجل ارتفاع السقوط النهائي وجميع المعلمات من التحسين. سجل عمر عينة التجربة وجنسها ونمطها الجيني ووزنها.

أدى استخدام جهاز كسر قابل للتعديل ومعلمات محسنة إلى تحسين توليد الكسور المستعرضة البسيطة بشكل كبير. أنتجت مجموعة ما قبل التحسين كسرا عرضيا بسيطا فقط في 27 من أصل 58 عينة ، أو 46.55٪ من الوقت. في حين أن مجموعة ما بعد التحسين أظهرت كسورا عرضية بسيطة بنسبة 98.28٪ من الوقت.

بعد تطويرها ، زادت هذه التقنية من صرامة وقابلية استنساخ النماذج الحيوانية في دراسات توليد الكسور. بعد الإجراء ، يمكن استخدام تقنيات أخرى ، مثل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق والأنسجة للإجابة على أسئلة مورفولوجيا الكسور الإضافية.