מאמר שיטה

שיקולים מעשיים לתכנון, ביצוע ופרשנות של מחקרים הכוללים בדיקות כיפוף עצם שלמות של עצמות מכרסמים

1.8K צפיות

DOI:

10.3791/65616

1 בספטמבר 2023

במאמר זה

סיכום

בדיקה מכנית של עצמות מכרסמים היא שיטה חשובה לחילוץ מידע לגבי רגישות העצם לשברים. בהיעדר הבנה מעשית מתאימה, התוצאות עלולות להתפרש יתר על המידה או חסרות תוקף. פרוטוקול זה ישמש כמדריך כדי להבטיח בדיקות מכניות מבוצעות במדויק כדי לספק נתונים תקפים ופונקציונליים.

תקציר

שבריריות השלד המובילה לשבר היא משבר בריאות הציבור בארה"ב הגורם ל-1.5 מיליון שברים מדי שנה ולעלויות טיפול ישיר בסך 18 מיליארד דולר. היכולת להבין את המנגנונים העומדים בבסיס מחלת העצם ואת התגובה לטיפול היא לא רק רצויה, אלא קריטית. בדיקה מכנית של עצם משמשת כטכניקה רבת ערך להבנה וכימות של רגישות העצם לשבר. בעוד שיטה זו נראית פשוטה לביצוע, ניתן להגיע למסקנות לא הולמות ולא מדויקות אם המשתמש מתעלם מההנחות השולטות ומשלבי המפתח. זה נצפה על פני דיסציפלינות כמו מחקרים ממשיכים להתפרסם עם שימוש לרעה בשיטות ופרשנות שגויה של תוצאות. פרוטוקול זה ישמש כבסיס לעקרונות הקשורים לבדיקות מכניות יחד עם היישום של טכניקות אלה - החל משיקולים של גודל הדגימה, דרך קצירת רקמות ואחסונן, וכלה בניתוח נתונים ופרשנות. עם זה ביד, מידע רב ערך לגבי הרגישות של עצם לשבר ניתן להשיג, קידום הבנה הן עבור מחקר אקדמי ופתרונות קליניים.

מבוא

בדיקה מכנית של עצם היא השיטה העיקרית לחלץ מידע פונקציונלי הקשור לרגישות של עצם לשבר. במחקרים פרה-קליניים ניתן להשתמש במספר שיטות בדיקה, אך ללא ספק הנפוצה ביותר היא כיפוף עצמות ארוכות. בדיקות אלה קלות לביצוע וניתן להשתמש בהן על עצמות שגודלן נע בין אדם לעכבר. מכיוון שעכברים הם אחד מבעלי החיים הנחקרים ביותר במחקר פרה-קליני, פרוטוקול זה יתמקד בבדיקות כיפוף המבוצעות על עצם הירך והטיביה של עכברים.

לפני ביצוע בדיקות כיפוף, יש לקצור ולאחסן עצמות כראוי. שיטות האחסון הנפוצות ביותר היו באופן מסורתי הקפאת עצמות בגזה ספוגה במי מלח, הקפאה במי מלח בלבד, או התייבשות עצמות באתנול 1. עצמות המאוחסנות באתנול הוכחו כבעלות קשיחות מוגברת ו....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל הנהלים המתוארים בפרוטוקול זה הכוללים בעלי חיים אושרו על ידי ועדת בית הספר למדעים של אוניברסיטת אינדיאנה לבעלי חיים מוסדיים ושימוש (IACUC) לפני ההליך. בעלי חיים המתוארים בהליך הומתו באמצעות שאיפתCO2ואחריה נקע צוואר הרחם כאמצעי משני להמתת חסד.

1. קציר, אחסון והפשרת עצמות

  1. קציר ואחסון
    1. הניחו את צד הגחון של העכבר כלפי מעלה. השתמש באזמל (או סכין גילוח או מספריים) כדי לבצע חתך בצומת המשוער של עצם הירך והאגן בצד אחד.
    2. המשך את החתך הראשוני באופן דורסלי עד לאיתור מפרק הירך; חפשו את ראש עצם הירך שנראה ככדור לבן קטן המחובר לאגן.
    3. הפעילו לחץ עם קצה אזמל על הקצה הפרוקסימלי של ראש עצם הירך....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

עם השלמת סריקת CT, רוב הסריקות הלא מספקות יכולות להיתפס בשחזור. לעתים קרובות, סריקות גרועות יגרמו לפיצוי גבוה על חוסר התאמה המהווה אינדיקטור ברור לשגיאה במהלך הסריקה. עם זאת, שגיאות עלולות להתרחש בשלבים אחרים ועלולות גם להוביל לנתונים לא מדויקים. לעתים קרובות ניתן לאתר טעויות אלה כאשר בוחנים את המאפיינים האדריכליים המחושבים הבודדים. אם ערכים חורגים מהטווח של ערכים אחרים בקבוצה, יש לבחון מחדש את הסריקה, החזר ההשקעה ושיטת חישוב המאפיינים.

לאחר השלמת בדיקות הכיפוף, יש לבחון את חלקות תזוזת הכוח מכ.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

לאורך כל תהליך הסריקה והבדיקה, ישנם רגעים שבהם פתרון בעיות ואופטימיזציה מתאימים. הראשון שבהם מתרחש בעת סריקת עצמות באמצעות μCT. בעוד שמערכות רבות מגיעות עם מחזיק שבו ניתן להחזיק ולסרוק חפץ אחד, ניתן לייצר מחזיקים מותאמים אישית כדי לסרוק מספר עצמות בו זמנית. סריקת עצמות מרובות יכולה להיות נקודה מצוינת לאופטימיזציה, אך יש לנקוט משנה זהירות לאורך כל תהליך הסריקה והניתוח כדי להבטיח שהממצאים אינם נגרמים. כאשר קרני רנטגן עוברות (והן מוחלשות) על ידי כמויות משתנות של רקמת עצם בכל תוספת זוויתית, זה יכול להוביל לחוסר דיוק בנתונים .......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.

תודות

העבודה שנעשתה לפיתוח פרוטוקול זה נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות [AR072609].

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
CTAnBrukerNAתוכנת ניתוח סריקת
CT DataViewerBrukerNACT Scan Rotation Software
Matrix Laboratory (MATLAB) 2023aפלטפורמת קידודMathWorksNA
NReconBrukerNAתוכנת שחזור סריקת
CT SKYSCAN 1272-100 קילו וולט עם גלאי CCD 16 מגה פיקסל, כולל תוכנת חבילת תלת מימד נ.ב.פ;  Micro Photonics IncSKY-016814מערכת Micro-CT שיכולה לדמיין באופן לא הרסני עד 209 mPs בכל פרוסה וירטואלית דרך אובייקט 
המשמשת לניתוח נתונים

מקורות

  1. 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).
  2. Jepsen, K. J., Silva, M. J., Vashishth, D., Guo, X. E., van der Meulen, M. C.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Micro CT

מאמרים קשורים