Name: Évaluation de la cicatrisation des fractures osseuses à l’aide de la microtomodensitométrie (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-12-09T13:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 4 s
Description: Découvrez un protocole de microtomodensitométrie standardisé pour évaluer la cicatrisation des fractures osseuses. Cette méthode permet une analyse 3D précise du cal osseux dans les études précliniques.

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Ce travail a été soutenu par les National Institutes of Health (NIH) R01 DK121327 à R.A.E et R01 AR071968 à F.K.

<ol><li>Rüegsegger, P., Koller, B., Müller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microtomographic+system+for+the+nondestructive+evaluation+of+bone+architecture%5BTitle%5D)+AND+%22Calcified+Tissue+International%22%5BJournal%5D)">A microtomographic system for the nondestructive evaluation of bone architecture.</a> Calcified Tissue International. 58 (1), 24-29 (1996).</li>
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<li>Boyd, S. K., Davison, P., Müller, R., Gasser, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+individual+morphological+changes+over+time+in+ovariectomized+rats+by+in+vivo+micro-computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Monitoring individual morphological changes over time in ovariectomized rats by in vivo micro-computed tomography.</a> Bone. 39 (4), 854-862 (2006).</li>
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<li>Bouxsein, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+assessment+of+bone+microstructure+in+rodents+using+micro-computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 25 (7), 1468-1486 (2010).</li>
<li>Morgan, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-computed+tomography+assessment+of+fracture+healing%3A+Relationships+among+callus+structure%2C+composition%2C+and+mechanical+function%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Micro-computed tomography assessment of fracture healing: Relationships among callus structure, composition, and mechanical function.</a> Bone. 44 (2), 335-344 (2009).</li>
<li>O'Neill, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-computed+tomography+assessment+of+the+progression+of+fracture+healing+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Micro-computed tomography assessment of the progression of fracture healing in mice.</a> Bone. 50 (6), 1357-1367 (2012).</li>
<li>Bissinger, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+automated+segmentation+of+callus+by+micro-CT+compared+to+biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Surgery+and+Research%22%5BJournal%5D)">Fully automated segmentation of callus by micro-CT compared to biomechanics.</a> Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 12 (1), 108(2017).</li>
<li>Brown, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+fracture+healing+and+increased+callus+adiposity+in+a+C57BL%2F6J+murine+model+of+obesity-associated+type+2+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+One%22%5BJournal%5D)">Delayed fracture healing and increased callus adiposity in a C57BL/6J murine model of obesity-associated type 2 diabetes mellitus.</a> PLOS One. 9 (6), 99656(2014).</li>
<li>Khajuria, D. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aberrant+structure+of+fibrillar+collagen+and+elevated+levels+of+advanced+glycation+end+products+typify+delayed+fracture+healing+in+the+diet-induced+obesity+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Aberrant structure of fibrillar collagen and elevated levels of advanced glycation end products typify delayed fracture healing in the diet-induced obesity mouse model.</a> Bone. 137, 115436(2020).</li>
<li>Sigurdsen, U., Reikeras, O., Hoiseth, A., Utvag, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlations+between+strength+and+quantitative+computed+tomography+measurement+of+callus+mineralization+in+experimental+tibial+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Correlations between strength and quantitative computed tomography measurement of callus mineralization in experimental tibial fractures.</a> Clinical Biomechanics. 26 (1), 95-100 (2011).</li>
<li>Duvall, C. L., Taylor, W. R., Weiss, D., Wojtowicz, A. M., Guldberg, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+angiogenesis%2C+early+callus+formation%2C+and+late+stage+remodeling+in+fracture+healing+of+osteopontin-deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Impaired angiogenesis, early callus formation, and late stage remodeling in fracture healing of osteopontin-deficient mice.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 22 (2), 286-297 (2007).</li>
<li>Gerstenfeld, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+effects+of+the+bisphosphonate+alendronate+versus+the+RANKL+inhibitor+denosumab+on+murine+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of effects of the bisphosphonate alendronate versus the RANKL inhibitor denosumab on murine fracture healing.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 24 (2), 196-208 (2009).</li>
<li>Alentado, V. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+the+modified+radiographic+union+score+for+tibia+fractures+%28mRUST%29+in+murine+femoral+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Validation of the modified radiographic union score for tibia fractures (mRUST) in murine femoral fractures.</a> Frontiers in Endocrinology. 13, 911058(2022).</li>
<li>Yu, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+impaired+MRSA-infected+fracture+healing+by+combinatorial+antibiotics+and+modulation+of+sustained+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Enhancement of impaired MRSA-infected fracture healing by combinatorial antibiotics and modulation of sustained inflammation.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 37 (1), 1352-1365 (2022).</li>
<li>Nyman, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+measures+of+femoral+fracture+repair+in+rats+derived+by+micro-computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Quantitative measures of femoral fracture repair in rats derived by micro-computed tomography.</a> Journal of Biomechanics. 42 (7), 891-897 (2009).</li>
<li>Fiset, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+validation+of+the+radiographic+union+score+for+tibial+fractures+%28RUST%29+using+micro-computed+tomography+scanning+and+biomechanical+testing+in+an+in-vivo+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery%22%5BJournal%5D)">Experimental validation of the radiographic union score for tibial fractures (RUST) using micro-computed tomography scanning and biomechanical testing in an in-vivo rat model.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. 100 (21), 1871-1878 (2018).</li>
<li>Shefelbine, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+fracture+callus+mechanical+properties+using+micro-CT+images+and+voxel-based+finite+element+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Prediction of fracture callus mechanical properties using micro-CT images and voxel-based finite element analysis.</a> Bone. 36 (3), 480-488 (2005).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucocorticoid-induced+delayed+fracture+healing+and+impaired+bone+biomechanical+properties+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Interventions+in+Aging%22%5BJournal%5D)">Glucocorticoid-induced delayed fracture healing and impaired bone biomechanical properties in mice.</a> Clinical Interventions in Aging. 13, 1465-1474 (2018).</li>
<li>Watson, P. J., Fitton, L. C., Meloro, C., Fagan, M. J., Gröning, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+adaptation+of+trabecular+bone+morphology+in+the+mammalian+mandible%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Mechanical adaptation of trabecular bone morphology in the mammalian mandible.</a> Scientific Reports. 8 (1), 7277(2018).</li>
<li>Nie, C., Wang, Z., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+depression+on+fracture+healing+and+osteoblast+differentiation+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychiatric+Disease+and+Treatment%22%5BJournal%5D)">The effect of depression on fracture healing and osteoblast differentiation in rats.</a> Neuropsychiatric Disease and Treatment. 14, 1705-1713 (2018).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Le but de cette étude est de décrire un protocole détaillé pour l’analyse μCT dans le but de quantifier avec précision la structure minéralisée des callosités en 3D, qui est souvent fondamentale dans les études de cicatrisation osseuse et fracturée. Le protocole utilise une plate-forme logicielle d’analyse d’images 3D à usage général à la pointe de la technologie qui facilite la visualisation, la segmentation/étiquetage des images et les mesures allant du plus simple au plus complexe.
La tâche...

L’imagerie par microtomodensitométrie (μCT) a été largement utilisée dans la recherche préclinique sur les os, fournissant des images non invasives à haute résolution pour évaluer la microstructure des os 1,2,3,4,5. La μCT implique un grand nombre d’images de rayons X, obtenues à partir d’un échantillon rotatif ou à l’aide d’une source de rayons X et d’un détecteur rotatifs. Des algorithmes sont utilisés pour reconstruire des données volumétriques 3D sous la forme d’une pile de tranches d’image. La tomodensitométrie clinique est l’étalon-or pour l’imagerie 3D des os humains, et la μTDM est une technique couramment utilisée pour évaluer l’efficacité de la cicatrisation osseuse chez les animaux de laboratoire 1,2,3,4,6,7. L’os minéralisé a un excellent contraste avec les rayons X, tandis que les tissus mous ont un contraste relativement faible à moins qu’un agent de contraste ne soit utilisé. Dans l’évaluation de la cicatrisation des fractures, la μCT génère des images qui fournissent des informations détaillées sur la structure 3D et la densité du cal minéralisé. La tomodensitométrie μCT in vivo peut également être utilisée pour l’évaluation longitudinale et temporelle de la cicatrisation des fractures.
La quantification de l’os cortical et trabéculaire intact à l’aide de la μCT est généralement bien établie et normalisée8. Bien que les études précliniques utilisent une variété de méthodologies de quantification pour analyser la cicatrisation des fractures 9,10,11, un protocole détaillé d’analyse d’images μCT pour la quantification des callosités n’a pas encore été publié. Par conséquent, l’objectif de cette étude est de fournir un protocole détaillé étape par étape pour l’imagerie μCT et l’analyse des callosités de cicatrisation osseuse.

<table><tbody><tr><td>10 % de formol tamponné neutre&nbsp ;</td><td>Fisher chemical</td><td>SF100-20</td><td>Utilisé pour la fixation du tissu osseux</td></tr><tr><td>Avizo</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>Logiciel de traitement et d’analyse</td></tr><tr><td>d’images Hydroxyapatite phantom&nbsp ;</td><td>Micro-CT HA D4.5, QRM</td><td>QRM-70128</td><td></td></tr><tr><td>Langue de traitement d’image</td><td>Scanco</td><td></td><td>Utilisé pour convertir des images brutes en images DICOM</td></tr><tr><td>Micro-Mosquito Straight Hemostatic</td><td>Forceps Medline</td><td></td><td>Utilisé pour retirer la broche intramédullaire&nbsp ;</td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Tableur Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Système Scanco mCT (vivaCT 40)</td><td>Scanco</td><td></td><td>Utilisé pour &micro ; Imagerie CT&nbsp ;</td></tr></tbody></table>

Évaluation de la cicatrisation des fractures osseuses à l’aide de la microtomodensitométrie

Assessment of Bone Fracture Healing Using Micro-Computed Tomography

La micro-tomodensitométrie (μCT) est la modalité d’imagerie la plus courante pour caractériser la morphologie tridimensionnelle (3D) de l’os et de l’os nouvellement formé au cours de la cicatrisation des fractures dans les recherches en sciences translationnelles. Les études sur la cicatrisation des fractures des os longs chez les rongeurs impliquent généralement une cicatrisation secondaire et la formation d’un cal minéralisé. La forme du cal formé et la densité de l’os nouvellement formé peuvent varier considérablement d’un moment à l’autre et d’un traitement à l’autre. Alors que les méthodologies standard pour quantifier les paramètres de l’os cortical et trabéculaire intact sont largement utilisées et intégrées dans les logiciels disponibles dans le commerce, il n’y a pas de consensus sur les procédures d’analyse du cal en voie de guérison. Le but de ce travail est de décrire un protocole standardisé qui quantifie la fraction volumique osseuse et la densité minérale des callosités dans le cal en voie de guérison. Le protocole décrit différents paramètres qui doivent être pris en compte lors de l’imagerie et de l’analyse, y compris l’alignement de l’échantillon pendant l’imagerie, la taille du volume d’intérêt et le nombre de coupes qui sont profilées pour définir le durillon.

Pour surveiller la formation osseuse pendant la cicatrisation de la fracture, une fracture ouverte du tibia diaphysaire moyen a été induite chez des souris mâles adultes C75BL/6J. La fracture a été stabilisée à l’aide d’un clou intramédullaire, un modèle établi de cicatrisation secondaire13. Les tissus calleux ont été prélevés aux jours 14, 21 et 28 après la fracture12. Ces moments représentent différentes phases de la guérison. La formation osseuse endochondrale au cours d...

La micro-tomodensitométrie (μCT) est un outil d’imagerie non destructif qui joue un rôle déterminant dans l’évaluation de la structure osseuse dans les études précliniques, mais il n’y a pas de consensus sur les procédures de μCT pour analyser le cal de cicatrisation osseuse. Cette étude fournit un protocole de μCT étape par étape qui permet de surveiller la cicatrisation des fractures.

Micro-computed tomography (&#181;CT) is the most common imaging modality to characterize the three-dimensional (3D) morphology of bone and newly formed ...

La micro-tomodensitométrie est une approche très courante pour quantifier la morphologie 3D et la qualité de l’os. Bien que les protocoles d’analyse soient assez établis pour caractériser l’os cortical et trabéculaire intact, il y a moins de consensus sur le protocole d’analyse de la cicatrisation des fractures. Cette technique implique une imagerie non invasive et une analyse 3D précise et calibrée en utilisant un bon équilibre entre les techniques manuelles et automatisées.Il utilise également un environnement logiciel sophistiqué et flexible. Hwabok Wee, un associé de recherche de mon laboratoire, fera la démonstration de la procédure. Pour commencer, prenez un dispositif de numérisation imprimé en 3D développé sur mesure ou similaire qui comprend un fantôme d’hydroxyapatite miniature pour l’étalonnage de la densité minérale osseuse.Placez jusqu’à six échantillons d’os longs dans le dispositif pour le balayage simultané de plusieurs échantillons. Placez le dispositif préparé dans une seringue ou un tube conique similaire au diamètre du champ de vision du balayage. Remplissez la seringue d’un agent de conservation, comme une solution saline, pour éviter que les échantillons ne se dessèchent pendant le processus de numérisation.Après avoir confirmé l’étalonnage de l’appareil de micro-tomodensitométrie, alignez la ligne médiane de l’appareil d’échantillonnage avec la ligne médiane approximative de la micro-tomodensitométrie pour vous assurer que les échantillons sont dans le champ de vision et que leurs grands axes ont une orientation coïncidant approximativement avec la direction axiale des images résultantes. Ensuite, réglez les paramètres de balayage du système micro-CT en réglant l’énergie ou l’intensité sur 55 kilotension crête, le courant sur 145 microampères, la taille isotrope du voxel sur 10,5 micromètres et le temps d’intégration sur 300 millisecondes. Ensuite, inspectez visuellement les images de dépistage dans différentes vues pour couvrir tout le volume de tous les échantillons de callosités.Lancez l’acquisition de numérisation et, une fois terminée, convertissez les images en une pile DICOM pour les importer dans le logiciel d’analyse. Pour commencer par le recadrage de l’image, choisissez un échantillon à la fois et recadrez chaque pile d’images, en vous assurant que l’ensemble de l’échantillon est inclus dans le volume recadré. Enregistrez l’image recadrée en cliquant sur l’onglet Fichier en haut à gauche de l’écran, en sélectionnant Enregistrer le projet sous, puis en sélectionnant Réduire la taille du projet.Pour débruiter l’image, cliquez sur l’onglet Fichier et choisissez l’image à traiter à l’aide d’Open Data, ce qui ouvre l’image dans la fenêtre Vue du projet dans le coin supérieur gauche de l’écran. Cliquez avec le bouton droit de la souris pour sélectionner Traitement d’image, puis Filtrer le bac à sable, puis cliquez sur Créer. Dans la fenêtre Propriétés dans le coin inférieur gauche de l’écran, choisissez Données comme type d’aperçu.Sélectionnez le type de filtre dans le menu déroulant en regard de Filtre et choisissez 3D pour l’interprétation. En conservant le type de noyau Séparable dans le menu déroulant, renseignez les valeurs de l’écart-type et du facteur de taille du noyau dans la zone vide disponible. Sélectionnez ensuite Identique à l’entrée dans le menu déroulant à côté de la sortie.Et enfin, cliquez sur Appliquer. Pour les échantillons mal alignés, l’utilisateur peut effectuer un réalignement de l’image en créant une image rendue en 3D de l’échantillon en sélectionnant l’image filtrée et recadrée dans la fenêtre Vue du projet. Cliquez avec le bouton droit de la souris pour sélectionner Affichage, puis Rendu du volume dans le menu déroulant.Cliquez ensuite sur Créer pour vérifier visuellement l’image rendue en 3D dans les plans sagittal et frontal. Faites ensuite pivoter manuellement le volume rendu pour obtenir un bon alignement dans l’axe longitudinal. Pour appliquer la transformation dans les images pivotées, dans la fenêtre Propriétés, cliquez sur l’éditeur de transformation.Allez ensuite dans Manipulateur de l’éditeur de transformation et sélectionnez Transformer dans le menu déroulant. Si nécessaire, faites pivoter, réalignez, puis cliquez à nouveau sur l’éditeur de transformation pour verrouiller l’image. Ensuite, pour créer de nouvelles tranches d’image du plan transversal, rééchantillonnez l’image filtrée en la sélectionnant dans la fenêtre Vue du projet.Cliquez avec le bouton droit de la souris pour sélectionner Transformation de la géométrie, puis rééchantillonnez l’image transformée dans le menu déroulant, puis cliquez sur Créer. Dans la fenêtre Propriétés, accédez à Données, puis dans le menu déroulant, sélectionnez Standard pour l’interpolation, choisissez Étendu pour le mode et Taille du voxel pour la conservation. Entrez zéro dans la zone vide disponible pour la valeur de remplissage, puis cliquez sur Appliquer.Pour définir le volume d’intérêt, parcourez les coupes transversales de l’image, identifiez le plan central du cal fracturé et définissez-le en fonction du cristallin proximal et distal du cal. Si les extrémités des callosités sont difficiles à spécifier, définissez le volume en fonction d’une distance normalisée par rapport au plan central de la callosité. Pour segmenter la limite extérieure de la callosité après le réassemblage des images transformées, cliquez sur l’onglet Segmentation dans la deuxième ligne d’onglets en haut de l’écran.Dans la fenêtre de l’éditeur de segmentation, sélectionnez l’image transformée dans le menu déroulant en regard de l’image. Dans la fenêtre MATÉRIAUX, double-cliquez sur Ajouter. Ce faisant, deux onglets nommés Matériau3 et Matériau4 apparaîtront.Cliquez avec le bouton droit de la souris pour renommer Material3 en callosité et Material4 en cortical. Ensuite, dans la fenêtre SÉLECTION, cliquez sur l’icône lasso. Dans les options qui s’affichent, sélectionnez Main levée pour le mode 2D, Intérieur pour le mode 3D, et Traçage automatique et Tracer les arêtes pour les options.Ensuite, utilisez le lasso pour marquer la limite extérieure du cal. Répétez les étapes de contournage avec des tranches échantillonnées sur le volume d’intérêt, et les tranches peuvent être espacées, par exemple, de 20 tranches. Pour créer une étiquette de callosité complète, dans la fenêtre MATÉRIAUX, choisissez le fichier de callosités, cliquez sur l’onglet Sélection en haut de l’écran, puis sélectionnez Interpoler dans le menu déroulant.Ensuite, dans la fenêtre de sélection, cliquez sur le signe plus. Ensuite, segmentez l’os cortical, y compris la cavité médullaire. Interpolez ensuite la surface profilée du cortex périosté pour créer une étiquette osseuse corticale comme effectué précédemment pour le cal calleux.Pour calculer le volume profilé et la valeur moyenne de gris du callosité, cliquez sur l’onglet Segmentation dans la rangée supérieure de l’écran et sélectionnez Statistiques sur les matériaux dans le menu déroulant pour générer un tableau des valeurs calculées. Notez que les valeurs de l’os cortical et du cal sont fournies séparément après soustraction de l’os cortical. Exportez la table générée et enregistrez les données en cliquant sur Exporter dans l’espace de travail.Pour convertir les unités de niveaux de gris en densité minérale osseuse, recadrez l’image 3D du fantôme HA de 4,5 millimètres à partir de l’image entière et cliquez sur Segmentation. Pour dessiner des cercles à la première et à la dernière tranche, dans la fenêtre MATÉRIAUX, cliquez quatre fois sur Ajouter. Cliquez ensuite avec le bouton droit de la souris pour renommer Material3, 4, 5 et 6 en Phantom1, 2, 3 et 4 respectivement.Ensuite, sélectionnez Phantom1. Cliquez sur l’icône en forme de pinceau dans la fenêtre de sélection et utilisez le curseur pour ajuster la taille du pinceau de manière à ce que la taille du cercle soit inférieure à celle du fantôme. Pour créer un volume pour chaque cylindre HA, appliquez l’interpolation en sélectionnant Phantom1 dans la fenêtre MATÉRIAUX, en cliquant sur l’onglet Sélection sur la ligne supérieure de l’écran, puis en sélectionnant Interpoler dans le menu déroulant.Ensuite, dans la fenêtre SELECTION, cliquez sur le signe plus. Répétez ce processus avec les cylindres HA restants. Utilisez les étiquettes 3D générées pour calculer les valeurs de gris moyennes des quatre cylindres HA analysés.Tracez les valeurs de gris moyennes et les valeurs correspondantes de densité minérale osseuse, ou DMO, fournies par le fabricant fantôme. Générez une équation de corrélation entre la DMO et les valeurs de gris à l’aide de la régression linéaire. Pour segmenter le cal minéralisé, cliquez sur Ajouter dans la fenêtre MATÉRIAUX.Cliquez ensuite avec le bouton droit de la souris pour renommer le nouveau matériau en callosité minéralisée. Ensuite, sélectionnez Callus dans la fenêtre MATÉRIAUX, puis cliquez sur Sélectionner. Cliquez ensuite sur Seuil dans la fenêtre SÉLECTION.Sélectionnez la valeur la plus basse et appliquez le seuil calculé à partir du fantôme HA dans le masquage de seuil. Cliquez ensuite sur Sélectionner uniquement le matériau actif dans la fenêtre SELECTION, puis sur Sélectionner les voxels masqués. Sélectionnez ensuite callosités minéralisées dans la fenêtre MATÉRIAUX et cliquez sur le signe plus dans la fenêtre SELECTION.Enfin, cliquez sur 3D des callosités minéralisées dans la fenêtre MATÉRIAUX. Les images micro-CT analysées à trois moments ont montré la formation substantielle de callosités minéralisées au jour 14. Des augmentations progressives du volume de la fraction osseuse et de la densité minérale osseuse ont été observées au fur et à mesure de la guérison du jour 14 aux jours 21 et 28, ce qui correspond à un pontage osseux de l’espace de fracture.Comme on pouvait s’y attendre, les callosités ont subi une résorption ou un remodelage entre les jours 21 et 28, comme en témoigne une diminution du volume total des callosités. Le pontage cortical du cal était plus évident au jour 28 qu’à tout autre moment auparavant. Pour les fractures complexes, nous vous recommandons d’examiner attentivement la segmentation semi-automatisée résultante en faisant défiler toutes les tranches d’image, parfois dans des plans différents, et en ajustant les contours si nécessaire.Une fois que le cal de fracture est segmenté avec précision, les paramètres de résultat, en plus de ceux rapportés dans ce protocole, peuvent être calculés avec des scripts supplémentaires. Il s’agit, par exemple, des moments d’inertie et de la densité de connectivité.

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La mesure quantitative de la fonction progénitrices de l'os dans la guérison des fractures nécessite haute résolution technologie d'imagerie de série. Ici, les protocoles sont fournies à l'aide de la microscopie intravitale suivi et l'ostéo-lignée pour quantifier séquentiellement l'image et la migration, la prolifération et la différenciation des cellules souches / progénitrices ostéogéniques endogènes dans le processus de réparation de fracture osseuse.

Séquentiel<em&gt; In vivo</em&gt; Imagerie des cellules souches / progénitrices ostéogéniques lors de la réparation de la fracture

Ensemble d'imagerie optique et μCT dans un modèle murin de l'infection de l'implant orthopédique, en utilisant un bioluminescente souche génétiquement de Staphylococcus aureus, à condition que la capacité de surveiller de manière non invasive et longitudinalement la dynamique de l'infection bactérienne, ainsi que de la réponse inflammatoire correspondant et modifications anatomiques dans l' os.

Combiné<em&gt; In vivo</em&gt; Optique et μCT imagerie pour surveiller l&#39;infection, l&#39;inflammation, et Bone Anatomy dans une infection orthopédique Implant souris

Implantation de greffons osseux autologues et allogéniques constituent accepté approches pour traiter importante perte osseuse cranio-facial. Pourtant, l'effet de la composition de greffe sur l'interaction entre la néovascularisation, la différenciation cellulaire et la formation osseuse est claire. Nous présentons un protocole d'imagerie multimodale visant à élucider l'interdépendance angiogenèse ostéogenèse à la proximité de la greffe.

Tomodensitométrie et l&#39;imagerie optique du couplage de l&#39;ostéogenèse-angiogenèse à évaluer l&#39;intégration des crâniens autogreffes et allogreffes

L’évaluation du développement des tissus dans le CAL de fracture au cours de la guérison osseuse endochondrale est indispensable pour surveiller le processus de guérison. Nous rapportons ici l’utilisation d’une résonance magnétique imagerie (IRM)-fixateur externe compatible pour le fémur de la souris pour permettre à MRI scans pendant la régénération osseuse chez la souris.

In Vivo Évaluation du développement de cals de Fracture au cours de la guérison osseuse chez la souris en utilisant un dispositif d’ostéosynthèse IRM-compatible pour le fémur de souris

Ce protocole décrit une technique d’ostéosynthèse mini-invasive utilisant une vis intramédullaire pour stabilisation normalisée des fractures du fémur, qui peut être utilisé pour analyser des os endochondral guérison chez les souris.

Un modèle mini-Invasive pour analyser Endochondral Fracture de guérison chez des souris dans des Conditions biomécaniques

Le modèle murin fracture fémorale fermée est une plateforme puissante pour étudier la guérison des fractures et nouvelles stratégies thérapeutiques pour accélérer la régénération osseuse. L’objectif de ce protocole chirurgical est de générer des fractures fémorales fermées unilatérales chez la souris à l’aide d’une tige intramédullaire en acier pour stabiliser le fémur.

La génération des Fractures fémorales fermées chez la souris : un modèle pour étudier la guérison osseuse

Ce protocole décrit la détection de la migration des cellules souches squelettiques périostées médiées par CCL5 en temps réel à l’aide de la microscopie intravitale d’animaux vivants.

Imagerie en temps réel de la migration induite par CCL5 de cellules souches squelettiques périostées chez la souris

Le protocole permet de mesurer la déformation de la microstructure osseuse dans l’ensemble du fémur humain proximal et sa ténacité en combinant un micro-scanner de grand volume, une platine de compression sur mesure et des outils avancés de traitement d’image.

Imagerie du mécanisme de défaillance microstructurale de la hanche humaine

Ce protocole présente une méthode économique et efficace pour l’évaluation quantitative de la microarchitecture osseuse dans un modèle murin d’ostéoporose en combinant la coloration à l’hématoxyline-éosine (HE) et les techniques de micro-tomodensitométrie (Micro-CT).

Évaluation de la microarchitecture de l’os trabéculaire dans un modèle murin d’ostéoporose

Nous présentons une méthode d’analyse d’une région d’intérêt (ROI) définie par l’utilisateur dans un modèle longitudinal in vivo de défaut radial de rat. Cette méthode permet une analyse comparative entre différents échafaudages auparavant limités par les variations du champ de vision de la tomodensitométrie (μCT), de l’orientation de l’échantillon et de la présence de l’échafaudage de base.

Analyse d’images longitudinales par micro-tomodensitométrie pour la région d’intérêt définie par l’utilisateur dans les défauts osseux de taille critique

Nous proposons un protocole pour évaluer la régénération osseuse à différents niveaux hiérarchiques. Cette approche multimodale permet une analyse structurelle sur différentes échelles de longueur, répondant efficacement aux défis de la préparation de l’échantillon. Il offre également un flux de travail fiable pour évaluer l’efficacité des biomatériaux dans la promotion de la régénération osseuse.

Approche multimodale pour évaluer la régénération osseuse et la performance de l’échafaudage

Découvrez un protocole de microtomodensitométrie standardisé pour évaluer la cicatrisation des fractures osseuses. Cette méthode permet une analyse 3D précise du cal osseux dans les études précliniques.

Évaluation de la cicatrisation des fractures osseuses à l’aide de la microtomodensitométrie

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