ניתוח טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת של הברך בשרקנים מזדקנים של Dunkin-Hartley לאחר הזרקה תוך מפרקית

אוסטאוארתריטיס, או OA, היא מחלת מפרקים ניוונית המשפיעה על 32.5 מיליון מבוגרים בארה"ב. לעתים קרובות, תסמיני OA מופיעים רק לאחר שהמחלה הפכה חמורה. המחסור בתרופות משנות מחלה נובע מהבנה לקויה של המנגנונים המניעים את המחלה.

כתוצאה מכך, קיים צורך רפואי קריטי ומתמשך בחומרים משופרים לטיפול ב- OA. שרקנים Dunkin-Hartley הם מודל מבוסס של בעלי חיים OA, שכן הם מפתחים באופן טבעי את המחלה, ומציע מודל חזק לחקר ההשפעות של טיפולים חדשניים הניתנים על ידי הזרקה תוך מפרקית על התקדמות המחלה. מכיוון שלעצם מינרלית יש ניגודיות מצוינת במיקרו-CT, ניתן להשתמש בשיטה זו כדי להעריך תכונות תלת-ממדיות ולבצע ניתוחים כמותיים של שינויים הקשורים ל-OA. שתי מדידות כמותיות רלוונטיות במיוחד כוללות צפיפות מינרלים בעצם ועובי טרבקולרי, כאשר שניהם עולים לאורך התקדמות המחלה. המתודולוגיה המתוארת של זריקות תוך מפרקיות בשרקנים וניתוח עוקב של נתוני מיקרו-CT יסייעו להפחית את שונות המחקר ולהגביר את היעילות של ניתוחי נתונים.

לגלח את הברך עם סכין גילוח חשמלי. מרדימים את בעל החיים ומאשרים עומק הרדמה מספיק על ידי חוסר תגובה של צביטת בוהן. יש להניח חומר סיכה סטרילי לעיניים בשתי העיניים כדי למנוע התייבשות ופציעה.

נקו את מקום ההזרקה שלוש פעמים בתנועה סיבובית והחליפו באמצעות הפילינג המדולל ותמיסות האלכוהול. יש להשתמש בכפפות סטריליות. סרטון זה כולל שימוש בכפפות ניטרו autoclave.

יש להשתמש בטכניקה אספטית לאורך כל ההליך. כופפו את הברך ל-90 מעלות, העבירו את האצבע הדיסטלית לפטלה כדי לאתר את החריץ של האספקט הדיסטלי של חלל המפרק על ידי כיפוף והארכת הגפה האחורית. ניתן להרגיש את השוקה כמבנה גרמי דיסטלי לפטלה.

לאחר קביעת מיקום השוקה והפטלה, המפרק נמצא ביניהם. הכנס את מחט האינסולין בזהירות בקו האמצע הדיסטלי לפטלה בתוך חלל המפרק. המחט צריכה להיות מוחדרת 1 עד 2 מילימטרים מתחת לעור.

הזריקו את עוצמת הקול באיטיות. לעסות את הברך על ידי כיפוף והארכת המפרק מספר פעמים כדי להבטיח הפצה נכונה של התרופה. מניחים דוגמאות עם פורמלין במיכל תואם.

כייל את מכשיר המיקרו-CT לחשיפות לשדה כהה ושדה אור, בהתאם להמלצות היצרן. סרוק דגימה עם מסנן נחושת אלומיניום ב 18 מיקרון. השתמש בשלב סיבוב 0.7 מעלות עבור 360 מעלות עם מצלמת היסט.

בחרו פרוסה אחת מתמונות המיקרו-CT. בדוק פיצוי אי התאמה. תחת הגדרות, החל החלקה, הקשחת קרן, סיבוב CS וארטיפקט טבעת.

בחר התחל כדי להתחיל בשחזור. בחר VOI וכוון את הדגימה כך שתיישר אנכית לניתוח קל יותר בהמשך. שמור VOI ערוך כתיקיה חדשה.

בחרו בטווח התמונות לניתוח, החל מהלוח הסובכונדרלי. פיצול הניתוח של צלחת subchondral בעצם trabecular מומלץ כי יש להם תכונות גרמיות שונות. בחרו באזור העניין של כל תמונה כדי לוודא שהיא מקיפה את העצם.

בחר בחירה בינארית. התאם את ההיסטוגרמה כך שהרקע בעצם יהיה נפרד לחלוטין. בחר את הכרטיסייה צפיפות מינרלים עצם.

שמור נתונים אלה בתיקיית נתוני ניתוח חדשה. בחר עיבוד מותאם אישית. תחילה, בצע סף ובחר אוטומטי ולאחר מכן הפעל.

לאחר מכן בחר Despeckle ובחר Remove black speckles. חזור על Despeckle ובחר Remove white speckles. בחר ניתוח תלת ממדי ובחר ערכים בסיסיים וערכים נוספים.

A מראה ברך חתוכה עם נוכחות של צבע כחול מתילן בתוך חלל המפרק, מראה הזרקה נכונה. B היא הזרקה רדודה הגורמת להיווצרות כתם בחלל התת עורי. C מראה את חוסר צבע כחול מתילן בתוך חלל המפרק, מראה הזרקה שגויה.

זה יכול להיות מועיל לפצל את הניתוח עבור הצלחת subchondral, אשר מוצג A ואת העצם trabecular, אשר מוצג B, כמו לפעמים יש להם פרמטרים שונים עבור ניתוח עצם שונה. לגבי צפיפות מינרלים בעצם, אנו רואים שיש עלייה בממוצע של שרקנים בני 12 חודשים בהשוואה לשרקנים בני חמישה חודשים, וזה נכון גם בצלחת הסובכונדרלית וגם בעצם הטרבקולרית, מה שמראה שצפיפות המינרלים בעצם עולה עם הזמן. בנוסף לעובי הטרבקולרי, אנו רואים שיש עלייה בעובי במילימטרים בין השרקן בן 12 החודשים לבין השרקן בן התשעה חודשים והשרקן בן החמישה חודשים, מה שמראה שעובי הטרבקולר גדל עם הזמן.

ציוני מנקין שהשתנו עולים ככל שהשרקנים מזדקנים, כפי שניתן לראות באיור A.איורים B עד D מראים כתמים כחולים טולוידין. B הוא שרקן בן חמישה חודשים, C הוא שרקן בן תשעה חודשים, ו-D הוא שרקן בן 12 חודשים. הכוכבית השחורה באיור C מראה אובדן פרוטאוגליקן, בעוד שהכוכבית השחורה באיור D מראה סדקים, והכוכבית הלבנה באיור D מראה היפוצלולריות.

כיום התרופה היחידה ל-OA חמור היא החלפה, שהיא יקרה, פולשנית ועלולה לגרום לתחלואה ולתמותה של חולים. כתוצאה מכך, יש צורך עז להמשיך במחקר עם מודלים של בעלי חיים של OA ופיתוח מתמשך של טיפולים חדשניים. למרות שזריקות תוך מפרקיות הן חלק בלתי נפרד ממחקרי OA של שרקנים, הליך זה טרם פורט באופן שיטתי.

הליכי הזרקה נכונים הם בעלי חשיבות עליונה להבטחת רווחת בעלי החיים ולהפחתת מספרם הכולל של בעלי החיים, במיוחד במחקרים הדורשים זריקות מרובות במשך חודשים רבים. כדי להעריך באופן שיטתי שינויים הקשורים ל- OA, אנו מתארים ניתוחי מיקרו-CT. Micro-CT מספק הערכה מעמיקה יותר של שינויי OA מאשר סקירה היסטולוגית של הסריקות בדגימה שלמה במקום קטע רקמה אחד או מעטים.

בעוד שרקנים Dunkin-Hartley מספקים מודל חזק לחקר התקדמות OA ואת ההשפעות של טיפולים חדשניים, יש מגבלות למודל זה. מודלים ספונטניים דורשים בדרך כלל תקופת לימוד ארוכה יותר בהשוואה להתפתחות המהירה של שינויים בעקבות OA כירורגי או כימי. יתר על כן, חוקרים יכולים להפחית את ההשפעה של שונות בין בעלי חיים על ידי החלת טיפולים על גפה אחת בכל חיה, המאפשר לגפה הנגדית לשמש כבקרה פנימית.