Visualisierung der Kniegelenksdegeneration nach nicht-invasiver Kreuzbandverletzung bei Ratten

Nicht-invasive ACL-Verletzung

1. Tragen Sie die richtige persönliche Schutzausrüstung. Sie können eine Atemmaske verwenden, aber es ist nicht obligatorisch für dieses Protokoll.
2. Anästhesisieren Sie die Ratten mit einer Induktionskammer mit 5% Isofluran und 1 L/min Sauerstoff. Halten Sie den Fluss der Anästhesie mit über einen Nasenkegel mit 1 - 3% Isofluran und 500 ml/min Sauerstoff aufrecht. Wenn das Gerät nicht auf einem Rück- oder Tiefzugtisch aufgestellt ist, stellen Sie sicher, dass Das Abgas mit einem Tischsystem und Holzkohlefiltern aufgeräumt wird.
3. Führen Sie eine Zehenklemme durch, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Tiefe des Anästhetikums erreicht wurde. Beachten Sie, dass es nicht notwendig ist, Augenschmiermittel aufzutragen, das Protokoll wird schnell durchgeführt (< 3 min) und es besteht ein minimales Risiko der Hornhauttrockenheit.
4. Positionieren Sie das rechte Hinterglied bei 30° Dorsiflexion und 100° Kniebeugung und bieten Sie gleichzeitig Raum für eine vordere Subluxation der Tibia im Vergleich zum Oberschenkelknochen.
5. Montieren Sie die obere Kniestufe starr an einem Linearantrieb.
6. Positionieren Sie das gebeugte Knie auf der unteren Stufe, die direkt über einer Wägezelle montiert ist.
7. Induzieren Sie ACL-Verletzungen mit einer einzigen Last von tibialer Kompression mit einer Geschwindigkeit von 8 mm/s.
8. ACL-Verletzungen werden durch eine Freisetzung von Druckkraft festgestellt. Dies wird über ein benutzerdefiniertes Programm überwacht.
9. Nach der Verletzung, während das Tier noch unter der Ebene der Anästhesie ist, führen Sie einen Lachman-Test durch, um klinisch zu bestätigen, dass ein ACL-Ruptur aufgetreten ist. Ein Lachman-Test ist ein klinischer Test, der verwendet wird, um die Integrität der ACL zu bewerten, indem die Stabilität des sagittalen Plans bewertet wird. Während der Stabilisierung des Oberschenkelknochens ziehen Sie die Tibia nach vorne (in vorderer Richtung), um die Menge der Bewegung zu beurteilen. Eine intakte ACL erzeugt ein "festes Endgefühl", bei dem der Forscher nicht in der Lage sein wird, die Tibia vorwärts zu übersetzen. Eine verletzte ACL erzeugt ein "weiches oder matschiges Endgefühl", was auf eine zerrissene ACL hindeutet.
10. Palpate den Oberschenkelknochen und Tibia, um alle groben Knochenschäden zu erkennen. Wenn keine Kontraindikationen festgestellt werden, überführen Sie das Tier in seinen Käfig und lassen Sie es sich erholen. Während dieser Zeit, überwachen Sie das Tier, um sicherzustellen, dass es keine Anzeichen von Schmerzen zeigt, wie z. B. eine Abneigung gegen Bewegung, Stimmbildung oder abnorme Haltung.

CT-Bildgebung der Gelenkdegeneration

2D-Bilder werden mit Scannereinstellungen von 70 kV, Strom 85,5 A(Abbildung 2B) erhalten. Die Daten werden jeden 0,6°-Drehschritt mit einer Auflösung von 11,5 m bis zu einer Gesamtauflösung von 180° erhoben. Querschnittsbilder werden mit einem geglätteten Rückprojektionsalgorithmus und auf dem Stapel rekonstruierter Bilder rekonstruiert (Abbildung 2C). Die Trabekuläre Struktur wird dann durch Segmentierung in Software analysiert, wobei eine 1,53 mm Kugel in der epiphysealen Platte der medialen und seitlichen Tibialplateaus und des Oberschenkelknochens zentriert ist, um die trabekuläre Dicke (m), die Trabeekulartrennung (m) und die Trabekularzahl (1/mm) zu bestimmen. ^5,6

1. Nach 4 Wochen nach der ACL-Verletzung die Ratte mit längerer CO_2-Exposition in der Induktionskammer einschläfern.
2. Erweitern und sichern Sie ACL verletzte hinterlimb in einem benutzerdefinierten 3D-gedruckten Gerät (Abbildung 2A).
3. Erfassen Sie Bilder mit dem Wert von 'CT.
4. Besorgen Sie sich frontale Ebenenröntgenaufnahmen, um den gemeinsamen Raum zu bestimmen. Verengung (zwischen dem femoralen Kondyle und dem Tibiaplateau [gemessen in mm]) im Vergleich zur nicht verletzten Gliedmaße.
5. Erhalten Sie 2D-Bilder mit den folgenden Scannereinstellungen: 70 kV und Strom 85,5 A.
6. Sammeln Sie die Daten jeden 0,6°-Drehschritt bei einer Pixelgröße von 11,5 m bis hin zu einem kompletten 180°.
7. Rekonstruieren Sie Querschnittsbilder mit einem geglätteten Rückprojektionsalgorithmus auf dem Stapel rekonstruierter Bilder.
8. Um einen konsistenten Interessenbereich zu messen, legen Sie eine 1,53 mm Kugel in die epiphyseale Platte der medialen und seitlichen Tibialplateaus und des Oberschenkelknochens, um die trabekuläre Dicke (m), die Trabekulartrennung (m) und die Trabekkulärzahl (1/mm) zu bestimmen.

Abbildung 2: A) Benutzerdefiniertes gedrucktes Gerät zur Ablage während der 2D-Bilder von CT, B und C) 3-D-CT.