Artículo de método

In situ carga de compresión y de imágenes no invasiva correlativa del hueso-ligamento periodontal de dientes fibroso Conjunta

DOI:

10.3791/51147

⸱

7 de marzo de 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Biomaterials and Bioengineering, Department of Preventive and Restorative Dental Sciences, University of California San Francisco, 2Department of Radiology and Biomedical Imaging, University of California San Francisco, 3Xradia Inc.

En este artículo

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

En este estudio, se discutirá el uso de un dispositivo de carga en situ junto con la tomografía de rayos micro-X calculado para la biomecánica conjuntos fibrosos. Lecturas experimentales identificables con un cambio general en la biomecánica articular serán los siguientes: 1) fuerza reaccionaria contra el desplazamiento, es decir, el desplazamiento del diente en el alveolo y su respuesta reaccionaria a la carga, 2) en tres dimensiones (3D) la configuración espacial y la morfometría, es decir geométrica relación de los dientes con el alvéolo, y 3) cambios en las lecturas 1 y 2 debido a un cambio en el eje de carga, es decir, las cargas concéntricas o excéntricas.

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este estudio demuestra un protocolo de pruebas novedosas biomecánica. La ventaja de este protocolo incluye el uso de un dispositivo de carga en situ acoplada a un microscopio de rayos X de alta resolución, lo que permite la visualización de elementos estructurales internos bajo cargas fisiológicas simuladas y condiciones de humedad. Muestras experimentales incluirán ligamento-hueso periodontal intacta (PDL) de diente de articulaciones fibrosas. Los resultados se ilustran tres características importantes del protocolo, ya que se pueden aplicar a la biomecánica a nivel de órganos: 1) la fuerza reaccionaria contra el desplazamiento: desplazamiento del diente en el alveolo y su respuesta reaccionaria a la carga, 2) en tres dimensiones (3D) configuración espacial y morfometría geométrica: la relación del diente con el alveolo, y 3) cambios en las lecturas 1 y 2 debido a un cambio en el eje de carga, es decir, desde concéntrica a cargas excéntricas. La eficacia del protocolo propuesto será evaluado mediante el acoplamiento mecánico del telecturas picadura a la morfometría en 3D y la biomecánica globales de la empresa. Además, esta técnica se hará hincapié en la necesidad de equilibrar las condiciones experimentales, cargas específicamente reaccionarios antes de la adquisición de tomografías de articulaciones fibrosas. Debe tenerse en cuenta que el protocolo propuesto se limita a analizar muestras bajo condiciones ex vivo, y que el uso de agentes de contraste para visualizar la respuesta mecánica de los tejidos blandos puede llevar a conclusiones erróneas acerca del nivel de órganos tejidos y biomecánica.

Introducción

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Varios métodos experimentales siguen siendo utilizados para investigar la biomecánica de las articulaciones diartrodiales y fibrosos. Métodos específicos para la biomecánica de órganos de dientes incluyen el uso de medidores de deformación 1-3, métodos fotoelasticidad 4, 5, interferometría moiré 6, 7, patrón de moteado electrónico interferometría 8, y la correlación de la imagen digital (DIC) 9-14. En este estudio, el enfoque innovador incluye imágenes no invasivo que usa rayos X para exponer las estructuras internas de la articulación fibrosa (tejidos mineralizados y sus interfaces consistentes en zonas más suav....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alojamiento de animales y la eutanasia: Todos los animales utilizados en esta demostración fueron alojados en condiciones libres de patógenos, de acuerdo a los lineamientos del Cuidado de Animales y el empleo Comisión Institucional (IACUC) y el Instituto Nacional de Salud (NIH).

Proporcionar los animales con comida para ratas hard-pellet estándar y agua ad lib. La eutanasia a los animales a través de un método de dos pasos de asfixia con dióxido de carbono, la toracotomía bilateral de acuerdo con el protocolo estándar de la UCSF, aprobado por el IACUC. Realizar pruebas biomecánicas dentro de las 24 horas de sacrificio de animales....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Estimación de la carga de dispositivo "reacción violenta", "retroceso", la rigidez y la deriva del sistema bajo una carga constante

Backlash: Entre raciones de carga y descarga del ciclo, no existe una pausa de 3 segundos durante la cual marchas atrás en el motor antes de la verdadera descarga comienza, esto es, como la muestra se separa de la mandíbula superior (Figura 3). Este periodo se conoce como una reacción en el sistema, lo .......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El primer paso en el establecimiento de este protocolo implicó la evaluación de la rigidez del bastidor de carga mediante el uso de un cuerpo rígido. Basándose en los resultados, la rigidez fue significativamente mayor que permite el uso del dispositivo de carga para la prueba adicional de muestras con valores de rigidez significativamente más bajos. El segundo paso de relieve la capacidad del instrumento para distinguir diferentes valores de rigidez mediante el uso de dos fases de la curva de carga-descarga generados m.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los autores reconocen el apoyo financiero del NIH / NIDCR R00DE018212 (SPH), NIH/NIDCR-R01DE022032 (SPH), NIH / NIDCR T32 DE07306 (AJ, JDL), NIH / CNRR S10RR026645, (SPH) y los Departamentos de Ciencias dentales preventivos y de restauración y Ciencias orofaciales, UCSF. Además, los autores reconocen Xradia Graduate Fellowship (AJ), Xradia Inc., Pleasanton, CA.

Los autores agradecen a la Dra. Kathryn Grandfield, UCSF por su ayuda en el procesamiento posterior de los datos, los Dres. Stephen Weiner y Gili Naveh, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, el Dr. Ron Shahar, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel por sus profunda....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Bard Parker BladeBDMEDC-001054
AFM disco metálico TedPella16218
Polimetilmetacrila GC AmericaN/A
Uni-EtchBiscoE5502EBM
Optibond Solo PlusKerr CorpN/A
Filtek Flow3MN/A
Hurculite UltraKerr34346
Tris bufferMediatech Inc.N/A
Papel articuladoParkell Inc.
Ácido fosfotúngsticoSigma AldrichHT152

Referencias

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Popowics, T. E., Rensberger, J. M., Herring, S. W. Enamel microstructure and microstrain in the fracture of human and pig molar cusps. Arch. Oral Biol. 49, 595-605 (2004).
  2. Jantarat, J., Palamara, J. E., Messer, H. H. An investigation of cuspal deformation....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE

Solicitar permiso

Etiquetas

In Situ LoadingBone Periodontal LigamentX ray MicroscopyMechanical TestingTooth Displacement3D MorphometricsEccentric LoadingPTA StainingFibrous Joint AnalysisOrgan Level Biomechanics

Artículos relacionados