14 בנובמבר 2017
הערכת התפתחות רקמת ב קסם שבר במהלך הריפוי עצם endochondral חיוני לעקוב אחר תהליך הריפוי. כאן, אנחנו מדווחים על השימוש תהודה מגנטית הדמיה (MRI)-fixator חיצוני תואם את אתי העכבר כדי לאפשר MRI סריקות במהלך התחדשות העצם בעכברים.
המטרה הכוללת של טכניקה זו היא להשתמש בהדמיית תהודה מגנטית, או MRI, להערכה אורכית של התפתחות יבלות שבר בעכברים במהלך ריפוי העצם. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום ריפוי העצם, כגון כיצד יבלות שבר מתפתחות לאורך זמן במודלים שונים של עכברים. היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם שניתן לעקוב אחר התפתחות יבלת השבר in vivo בזמן אמת וכי הקיבוע החיצוני המיושם מספק מודל ריפוי שברים סטנדרטי ביותר.
תדגים את הליך ה-MRI אן סובגאנג, טכנאית ממתקן ליבת הדמיית בעלי חיים קטנים. לפני תחילת ההליך, ודא את רמת ההרגעה המתאימה על ידי חוסר תגובה לצביטה בבוהן והזריק לעכבר תת עורי מנה אחת של אנטיביוטיקה במחסן נוזלים של פי 250 מיקרוליטר של 0.9% נתרן כלורי. מרחו משחה על עיני החיה והניחו את העכבר על כרית חימום של 37 מעלות צלזיוס.
הסר את הפרווה מהגפה האחורית הימנית ושפשף את אזור הניתוח בחומר חיטוי על בסיס אלכוהול. הניחו וילון סטרילי על החיה והשאירו את אזור הניתוח חשוף, וכסו את הכפה האחורית הימנית בחתיכה קטנה מכפפה סטרילית. שפשפו את אזור הניתוח שלוש פעמים נוספות עם חומר חיטוי.
לאחר מכן, בעזרת אזמל מעוקר בחיטוי, בצע חתך עור אורכי של כסנטימטר אחד לאורך הצד הפנימי של עצם הירך הימנית והשתמש במספריים מיקרו ומלקחיים כדי להפריד בצורה בוטה את שרירי שרירי הזרוע והואסטוס לטרליס. חותכים את החדרת הגיד בטרוכנטר עצם הירך כדי לאפשר גישה חופשית לחלק האנטרולטרלי של העצם תוך הקפדה על שימור העצב הסיאטי, ומקם את המקבע החיצוני במקביל לעצם הירך. בעזרת מקדח 0.45 מילימטר, קדחו ידנית חורי קידוח דרך קליפת המוח.
והחל מהקצוות הפרוקסימליים והדיסטליים ביותר, הנח סיכות הרכבה קרמיות לתוך החורים. לאחר הנחת כל הסיכות, הרטיבו את העצם בנפח קטן של מי מלח סטריליים והשתמשו במסור תיל ג'ילי 0.4 מילימטר כדי ליצור אוסטאוטומיה של 0.4 מילימטר דרך עצם החור בין שני הפינים הפנימיים. שטפו את פער האוסטאוטומיה בזהירות עם שני מיליליטר של מי מלח סטריליים כדי להסיר שבבי עצם מבין שתי קליפות המוח השבורות והשתמשו בתפר נספג רציף כדי להתאים את השרירים ואחריו הסתגלות העור עם תפרים מופרעים שאינם ניתנים לספיגה.
לאחר מכן, נקו את אזור הניתוח עם חומר חיטוי והחזירו את העכבר לכלוב שלו עם ניטור עד להחלמה מלאה. כבר שלושה ימים לאחר הניתוח, הכנס את הקיבוע החיצוני בזהירות למכשיר הרכבה מותאם אישית והנח את העכבר המורדם על עריסה מבוקרת טמפרטורה להחדרה למכשיר ה-MRI. חבר בצורה נוקשה את הקיבוע החיצוני להתקן ההרכבה על סליל הראש בעל ארבעת האלמנטים, והשתמש במערכת MRI ייעודית לבעלי חיים קטנים בשדה גבוה הפועלת ב-11.7 טסלה כדי להחיל רצף הד טורבו-ספין מדוכא בצפיפות פרוטונים על השבר.
לאחר שכל התמונות נרכשו, פתח את הנתונים בתוכנת ניתוח התמונה המתאימה והזן את גודל הווקסל כ-0.05 על 0.05 על 0.35 מילימטרים מעוקבים. כדי לפלח את הרקמות השונות ביבלת השבר עם סף חצי אוטומטי על סמך עוצמתן, לחץ תחילה על שדה עריכת תווית חדשה ולחץ על הוסף חומר. שנה את שם החומר ליבלת, והשתמש בכלי הלאסו כדי להבחין בין אזור היבלות לבין הרקמות שמסביב על סמך האות ההיפואינטנסיבי מהפריוסטאום.
לחץ על הוסף לחומר ולאחר מכן לחץ על הוסף חומר ושנה את שם החומר לסחוס. בעזרת כלי הסף, פלח את הסחוס ובחר רק את החומר הנוכחי מהיבלת. לאחר מכן, לחץ על סחוס והוסף לחומר.
לאחר שכל הרקמות חולקו, לחץ על צור משטח, החל ללא עבור סוג החלקה ולחץ על פני השטח View כדי ליצור שחזורים תלת-ממדיים של עצם הירך השבורות בהתבסס על נתוני פילוח הרקמות. ניתן לאשר הליך כירורגי מוצלח על ידי סריקת MRI של השבר המראה את כל ארבעת הפינים באמצע פיר הירך עם פער אוסטאוטומיה בין 0.3 ל -0.5 מילימטרים. ביום ה-10 לאחר הניתוח, הערכת סריקות האורך במהלך תהליך ריפוי השבר מגלה רקמה סחוסית באמצע יבלת השבר ורקמה גרמית בשולי השבר.
גם הרקמות הסחוסיות וגם הרקמות הגרמיות גדלות עד היום ה-14. לאחר מכן הרקמה הסחוסית פוחתת עד היום ה-21 ובשלב זה ניתן להבחין בגישור גרמי. לאחר פילוח של הרקמות השונות ביבלת השבר כפי שהודגם זה עתה, ניתן ליצור סריקת עצם ירך תלת מימדית שלמה כאשר קליפת המוח הבוגרת מופיעה באפור, סיכות הקרמיקה מסומנות בצהוב, הרקמה הרכה של היבלת בירוק, רקמת הסחוס באדום והרקמה הגרמית של היבלת מסומנת בסגול.
לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להחיל מקבע חיצוני על עצם הירך של העכבר כדי ליצור את אוסטאוטומיה של עצם הירך ולהכניס עכבר למכשיר MRI כדי להבטיח מיקום סריקה סטנדרטי. לאחר השליטה, ניתן להשלים את יישום הקיבוע החיצוני וטכניקת האוסטאוטומיה תוך 20 עד 30 דקות אם מבוצעים כראוי.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג טכניקה המשתמשת בדימות תהודה מגנטית (MRI) להערכת התפתחות קלוס של שבר בעכברים במהלך ריפוי העצם. השיטה מאפשרת ניטור בזמן אמת, in vivo, של תהליך הריפוי במודל סטנדרטי.
טכניקה זו, המבוססת על MRI, מאפשרת ניטור ארוך-טווח ולא פולשני של הרכב רקמת המעטפת (callus) של שבר במודלים של עכברים, ובכך נותנת מענה לפער קריטי במחקרים פרה-קליניים של ריפוי עצם. באמצעות הבחנה בין רקמה סחוסית לרקמה סיבית באמצעות דימוי המבוסס על תכולת מים, השיטה מספקת תובנות מכניסטיות לגבי מסלולי ריפוי אנדוכונדרליים. הדבר תומך בתיקוף מטרות ובצמצום סיכונים בפיתוח תרופות למערכת השלד-שריר, על ידי אספקת מדדים כמותיים הניתנים לשחזור של דינמיקת ריפוי ספציפית לרקמה.
השיטה משתלבת ברצף הגילוי על ידי אספקת נתונים מוקדמים על הרכב הרקמה, המנחים את זיהוי המולקולות המובילות (leads) וקבלת החלטות בשלב הפרה-קליני.