Name: 偽骨折：急性末梢組織外傷モデル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-18T11:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 8 s
Description: 学ぶ偽骨折モデルによる急性末梢組織外傷後の免疫応答評価法。マウスを用いたこの手法は、長期的な創傷後免疫応答の研究に有用で、複合外傷の実験的組み合わせにも応用可能です。

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出血性ショックGM053789の資金源/ナンバー分子生物学

<ol><li>DeCamp, M. M., Demling, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Posttraumatic+multisystem+organ+failure%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Posttraumatic multisystem organ failure.</a> JAMA. 260, 530-534 (1988).</li>
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<li>Kobbe, P., Vodovotz, Y., Kaczorwoski, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pattern+of+cytokine+release+and+evolution+of+remote+organ+dysfunction+after+bilateral+femur+fracture%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Pattern of cytokine release and evolution of remote organ dysfunction after bilateral femur fracture.</a> Shock. 30, 43-47 (2008).</li>
<li>Flohe, S. B., Flohe, S., Schade, F. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deterioration+of+the+immune+system+after+trauma%3A+signals+and+cellular+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Inn.+Immun%22%5BJournal%5D)">Deterioration of the immune system after trauma: signals and cellular mechanisms.</a> Inn. Immun. 14, 333-344 (2008).</li>
<li>Maier, B., LeFering, R., Lhenert, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+versus+late+onset+of+multiple+organ+failure+is+associated+with+differing+patterns+of+plasma+cytokine+biomarker+expression+and+outcome+after+severe+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Early versus late onset of multiple organ failure is associated with differing patterns of plasma cytokine biomarker expression and outcome after severe trauma.</a> Shock. 28, 668-674 (2007).</li>
<li>Mestas, J., Hughes, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Of+mice+not+men%3A+differences+between+mouse+and+human+immunology%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Immunol%22%5BJournal%5D)">Of mice not men: differences between mouse and human immunology.</a> J. Immunol. 172, 2731-2738 (2004).</li>
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<li>Matsutani, T., Samy, A. nantha, Rue, T. S., W, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+prolactin-%2F-+mice%3A+effect+of+trauma-hemorrhage+on+splenocyte+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Transgenic prolactin-/- mice: effect of trauma-hemorrhage on splenocyte functions.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 288, 1109-1116 (2005).</li>
<li>Matsutani, T., Samy, A. nantha, Kang, T. S., S-C, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+genetic+background+influences+severity+of+immune+responses+following+trauma-hemorrhage%5BTitle%5D)+AND+%22Cytokine%22%5BJournal%5D)">Mouse genetic background influences severity of immune responses following trauma-hemorrhage.</a> Cytokine. 30, 168-117 (2005).</li>
<li>Tsukamoto, T., Pape, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+for+trauma+research%3A+What+are+the+options%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Animal models for trauma research: What are the options.</a> Shock. 31, 3-10 (2008).</li>
<li>DeMaria, E. J., Pellicane, J. V., Lee, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemorrhagic+shock+in+endotoxin+resistant+mice+%3A+Improved+survival+unrelated+to+deficient+production+of+tumor+necrosis+factor%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">Hemorrhagic shock in endotoxin resistant mice : Improved survival unrelated to deficient production of tumor necrosis factor.</a> J Trauma. 35, 720-724 (1993).</li>
<li>Jamsa, T., Jalovaara, P., Peng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+three-point+bending+test+and+peripheral+quantitative+computed+tomography+analysis+in+the+evaluation+of+the+strength+of+mouse+femur%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Comparison of three-point bending test and peripheral quantitative computed tomography analysis in the evaluation of the strength of mouse femur.</a> Bone. 23, 155-161 (1998).</li>
<li>Bounarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ortho+Res%22%5BJournal%5D)">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> J Ortho Res. 2, 97-101 (1984).</li>
<li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Development of a locking femur nail for mice.</a> J Biomech. 40, 215-219 (2007).</li>
<li>Holstein, J. H., Garcia, P., Histing, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+the+establishment+of+defined+mouse+models+for+the+study+of+fracture+healing+and+bone+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration.</a> J Orthop Trauma. 23, Suppl 5. S31-S38 (2009).</li>
<li>Histing, T., Garcia, P., Matthys, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Research%22%5BJournal%5D)">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> J Orthop Research. 28, 397-402 Forthcoming.</li>
<li>Manigrasso, M. B., O'Connor, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+closed+femur+fracture+model+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ortho+Trauma%22%5BJournal%5D)">Characterization of a closed femur fracture model in mice.</a> J Ortho Trauma. 18, 687-695 (2004).</li>
<li>Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+external+fixation+method+and+device+to+study+fracture+healing+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop+Scand%22%5BJournal%5D)">An external fixation method and device to study fracture healing in rats.</a> Acta Orthop Scand. 74, 476-487 (2003).</li>
<li>Bhandari, M., Shanghnessy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+minimally+invasive+percutaneous+technique+of+intramedullary+nail+insertion+in+an+animal+model+of+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Orthop+Trauma+Surg%22%5BJournal%5D)">A minimally invasive percutaneous technique of intramedullary nail insertion in an animal model of fracture healing.</a> Arch Orthop Trauma Surg. 121, 591-593 (2001).</li>
<li>Sonanis, S. V., Lampard, A. L., Kamat, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+technique+to+remove+a+bent+femoral+intramedullary+nail+and+broken+interlocking+screw%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">A simple technique to remove a bent femoral intramedullary nail and broken interlocking screw.</a> J Trauma. 63, 435-438 (2007).</li>
<li>Kobbe, P., Kaczorwoski, D. J., Vodovotz, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+exposure+of+bone+components+to+injured+soft+tissue+induces+Toll-like+receptor+4-dependent+systemic+inflammation+with+acute+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Local exposure of bone components to injured soft tissue induces Toll-like receptor 4-dependent systemic inflammation with acute lung injury.</a> Shock. 30, 686-691 (2008).</li>
<li>Bumann, M., Henke, T., Gerngross, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+haemorrhagic+shock+on+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Lang+Arch+Surg%22%5BJournal%5D)">Influence of haemorrhagic shock on fracture healing.</a> Lang Arch Surg. 388, 331-338 (2003).</li>
<li>Santry, H. P., Alam, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+resuscitation%3A+past%2C+present%2C+and+the+future%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Fluid resuscitation: past, present, and the future.</a> Shock. 33, 229-241 (2010).</li>
<li>Hierholzer, C., Billiar, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+in+the+early+phase+of+hemorrhagic+shock%5BTitle%5D)+AND+%22Lang+Arch+Surg%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms in the early phase of hemorrhagic shock.</a> Lang Arch Surg. 386, 302-308 (2001).</li>
<li>Chaudry, I., Ayala, A., Ertel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemorrhage+and+resuscitation%3A+immunological+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Hemorrhage and resuscitation: immunological aspects.</a> Am J Physiol. 259, 63-678 (1990).</li>
<li>Kawasaki, T., Hubbard, W. J., Choudhry, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trauma-hemorrhage+induces+depressed+splenic+dendritic+cell+functions+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">Trauma-hemorrhage induces depressed splenic dendritic cell functions in mice.</a> J Immunol. 177, 4514-4520 (2006).</li>
<li>Kohut, L., Darwiche, S. S., Frank, A. M., Brumfield, J. M., Billiar, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fixed+volume+or+Fixed+Pressure%3A+A+Murine+Model+of+Hemorrhgaic+Shock%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Fixed volume or Fixed Pressure: A Murine Model of Hemorrhgaic Shock.</a> J Vis Exp. , (2010).</li>
<li>Menzel, C. L., Pfeifer, R., Darwiche, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Models+of+lower+extremity+damage+in+mice%3A+time+course+of+organ+damage+and+immune+response%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Models of lower extremity damage in mice: time course of organ damage and immune response.</a> J Surg Res. 166, e149-e156 (2011).</li>
<li>Pfeifer, R., Kobbe, P., Darwiche, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+hemorrhage+in+the+induction+of+systemic+inflammation+and+remote+organ+damage%3A+Analysis+of+combined+pseudo-fracture+and+hemorrhagic+shock%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Role of hemorrhage in the induction of systemic inflammation and remote organ damage: Analysis of combined pseudo-fracture and hemorrhagic shock.</a> J Orthop Res. 29, 270-274 (2011).</li>
</ol>

動物実験は動物実験によって定められたガイドラインおよび規制に準拠して行われ、ピッツバーグ大学、AALAS / AAALAC認定機関の委員会と研究の行動規範とコンプライアンスオフィスを使用していた。動物の源は、ジャクソン研究所とチャールズ川の研究所などがあります。すべての動物が豊富な健康上の各ベンダーを通して保証だけでなく、ピッツバーグの内部の動物の健康監視プログラムの大学を受ける。この研究は、脊椎動物、動物の使用に関する米国政府のプリンシパルに準拠して実施しています。プログラムは、USDAに登録され、実験動物の福祉の公衆衛生サービス局に保証の手紙を持っています。

偽骨折、無菌筋骨格系の外傷の再現性のマウスモデルでは、外傷後の免疫応答の評価することができます。偽骨折モデルは、免疫学的に長骨の骨折の特徴のレクリエーションを通じて四肢の骨折の環境を模倣しています：傷ついた筋肉や軟組織が ​​ネイティブ骨を壊すことなく、損傷した骨や骨髄にさらされている38,39二相性の免疫応答は、以下の見ることができます。 48時間前後トラフとして描か遅延免疫抑制の第二成分が続く6時間でピークに見られる初期のhyperinflammatory応答で構成されて偽骨折の外傷。このモデルは複雑で、簡単に再現できないことができるような骨折固定などの実験的マウス外傷のモデリングの課題のいくつかを克服するのに役立ちます。それはネイティブの骨の骨折することなく、動物での長期生存を可能にするため、特にこのモデルは、心的外傷後の免疫応答の後期長期研究を可能にします。

<table><tbody><tr><td>手術用ブルーパッド</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-7105</td><td></td></tr><tr><td>滅菌フィールドドレッシング</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9517505</td><td></td></tr><tr><td>循環式加熱パッド 18&quot;x26&quot;</td><td>Harvard Apparatus</td><td>py872-5272</td><td></td></tr><tr><td>ホットビード器具滅菌器</td><td>VWR international</td><td>11156-002</td><td></td></tr><tr><td>ステンレス製トレイ 8&quot; x 11&quot;</td><td>VWR international</td><td>62687-049</td><td></td></tr><tr><td>プレキシガラス製ボード (10x15x0.5cm)</td><td>University of Pittsburgh Machine shop</td><td></td><td></td></tr><tr><td>テープロール 1&quot;</td><td>Corporate Express</td><td>MMM26001</td><td></td></tr><tr><td>50cc コニカルチューブ</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ストレートサイド広口ジャー（ノーズコーンのキャップとして使用）</td><td>VWR international</td><td>159000-058</td><td></td></tr><tr><td>Oster A5バリカン（サイズ40刃付き）</td><td>VWR international</td><td>10749-020</td><td></td></tr><tr><td>手術用鋏（直線型 &amp;#8211; 12cm）</td><td>Fine Science Tools</td><td>14068-12</td><td></td></tr><tr><td>止血鉗子 弯曲型 -18cm</td><td>Harvard Apparatus</td><td>81331718</td><td></td></tr><tr><td>ピンセット（0.8mmチップ、弯曲型-10cm）</td><td>Fine Science Tools</td><td>11050-10</td><td></td></tr><tr><td>ガーゼ 4&quot;x4&quot;</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1.5cc マイクロ遠心チューブ</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>アイスバケット</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>乳鉢および乳棒</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-961AA</td><td></td></tr><tr><td>1cc シリンジ（25G針付き）</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-826-88</td><td></td></tr><tr><td>20G 針</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1mL ピペットマン</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1mL ピペットチップ</td><td>Any Supplier</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Falcon ポリスチレン 8ml チューブ</td><td>VWR international</td><td>60819-331</td><td></td></tr><tr><td>滅菌ポーチ 3&quot;x8&quot;</td><td>VWR international</td><td>24008</td><td></td></tr><tr><td>滅菌ポーチ 5&quot;x10&quot;</td><td>VWR international</td><td>24010</td><td></td></tr><tr><td>MacConkey II 寒天培地プレート</td><td>BD Biosciences</td><td>221172</td><td></td></tr><tr><td>エタノール - 200 proof</td><td>Pharmco-AAPER</td><td></td><td>[70%]</td></tr><tr><td>ペントバルビタールナトリウム（Nembutolナトリウム溶液）</td><td>OVATION Pharmaceuticals</td><td></td><td>70mg/kg</td></tr><tr><td>Aerrane（イソフルラン）</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td></td><td>99.9%</td></tr><tr><td>Triadine ポビドンヨード（ベタディン）</td><td>Triad disposables</td><td></td><td></td></tr><tr><td>リン酸緩衝生理食塩水 (PBS)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ブプレノルフィン HCl</td><td>Bedford Laboratories</td><td></td><td>0.1mg/kg</td></tr></tbody></table>

偽骨折：急性末梢組織外傷モデル

Pseudofracture: An Acute Peripheral Tissue Trauma Model

外傷に続いて多臓器不全と外傷患者の高い死亡率につながることができる初期のハイパー反応性炎症反応があり、この応答は、しばしば感染症の臨床的合併症を追加する遅延免疫抑制を伴っているとも死亡率を増加させることができる1-9。多くの研究は、外傷に続く免疫系の反応性にこれらの変化を評価し始めている。10-15 免疫応答に関与する分子経路を評価するために詳細な調査で、これらの株の援助16から21、免疫学的研究は大幅にin vivoでのモデリングで使用可能なトランスジェニックやノックアウトマウスのさまざまなを介してサポートされています。 マウスでは骨折固定技術は、複雑で簡単に再現できないことができるように実験的なマウス外傷のモデリングにおける課題は、長期的な調査です。22から30 動物の移動の自由と麻酔の継続的、長期使用せずに長期生存を可能にしながらこの偽骨折モデル、簡単に再現外傷モデルでは、免疫学的に四肢の骨折の環境を模倣することで、これらの困難を克服しています。目的は、長骨の骨折の特徴を再現することです。負傷筋肉や軟組織がネイティブ骨を壊すことなく、損傷した骨や骨髄にさらされている。 後肢に二国間の筋肉の挫滅、これらの負傷者の筋肉に骨液の注入に続いて：偽骨折モデルは、2つの部分から成ります。骨のソリューションは、年齢と体重をマッチさせた同系ドナーの両方後肢から長骨を採取することによって調製される。これらの骨は、粉砕し、リン酸に再懸濁されている骨のソリューションを作成するために緩衝生理食塩水。 二国間の大腿骨骨折は、四肢の外傷の一般的に使用されると十分に確立されたモデルであり、偽骨折モデルの開発中に比較モデルでした。我々は無菌まだ比例して重篤な末梢組織の外傷のモデルを望んでいたとして、利用可能な骨折モデルの様々の中で、我々は、偽骨折に対する我々の比較などの軟部組織損傷と骨折の閉鎖法を使用することにしました。31 出血性ショック、重度の外傷の設定で一般的な所見であり、グローバルな血流低下は、外傷のモデルに非常に関連する要素を追加します。32〜36偽骨折モデルは容易に高い重症の多発外傷モデルの出血性ショックモデルと組み合わせることができます。 。。37

偽骨折、無菌筋骨格系の外傷の再現性のマウスモデルは、後期長期外傷後の免疫応答の評価することができます。この記事では、複数の外傷の研究を可能にするために実験モデルの組み合わせの可能性を含む、ステップごとのモデルの段階の手続きの実行を、説明します。

外傷後には、早期に過剰反応的な炎症反応が起こり、それが外傷患者における多臓器不全や高い死亡率につながる可能性があります。

大腿骨や脛骨などの長管骨が骨折すると、損傷した筋肉や軟部組織が、破損した骨片や骨髄にさらされます。これに続いて、組織修復を促進するための強力な免疫反応が起こります。この露出による影響を研究するためのモデルは、両側の大腿骨と脛骨を採取することで構築できます。ドナーマウスから採取します。骨を砕いて骨溶液を作成し、それをレシピエントマウスの負傷した大腿部に注入します。その後、免疫反応をモニタリングし、遠隔臓器の損傷を評価することで、骨折誘発外傷の長期的影響を研究します。両側大腿骨骨折モデルなどの既存の末梢組織外傷法に対する本手法の主な利点は、この擬似骨折モデルでは、長期の麻酔や複雑な骨折固定技術に伴う合併症がなく長期生存が可能であるため、外傷後の後期における免疫応答の研究が可能になる点である。手順を開始する前に、氷入りバケツ、ベタジン、手術器具、GRE止血鉗子、乳鉢と乳棒、ピンセット、20ゲージ針、1 CC シリンジ、PBS、麻酔薬、およびイソフルラン用ノーズコーンを用意する。年齢と体重を合わせた安楽死済みの個体を1匹用意する。遺伝子ドナーマウス1匹から、3匹のレシピエントに十分な材料を採取できるはずです。ドナーをプレキシガラス板に固定し、後肢は足先のみをテープで固定するようにしてください。その後、後肢を慎重に除毛します。その後、滅菌のためにベタジンとアルコールで全体を十分に覆い、下肢から長骨を取り出します。鼠径部の皮膚に外科的切開を加え、そこから足首に向かって肢の長さに沿って皮膚を切開し続けます。内側および外側の両面で、皮膚を牽引して皮下筋膜および筋肉から剥離します。次に、脛骨の前外側に位置する筋肉の下に、ハサミの片方の刃を挿入します。刃を近位および遠位にスライドさせ、下層の骨から筋肉をきれいに持ち上げて剥離します。この手法を脛骨の後面および内側下面にも繰り返し、脛骨の下にある筋肉を分離します。これらの脚筋の近位端で腓骨を脛骨から外すために遠位方向にスライドさせる際は、後面への過剰な負荷を避けてください。腱を付着部のできるだけ近くで切断し、筋肉群をまとめて下方に引っぱりながら遠位方向に牽引します。軽く引っぱることで足関節からの遠位付着部が外れます。その後、ハサミを用いて足関節を切断してください。この時点で脛骨を大腿骨から切り離さないでください。この接続があることで、大腿骨を股関節から剥離させる際に役立つ追加のレバレッジが得られます。大腿骨から筋肉を剥離させる際にも同様の手法を用います。必要に応じて、後方、および内側と外側の両方でこの操作を行ってください。これらの筋群の遠位停止部を切断し、膝関節から離します。十分な術野を確保するために、必要に応じて皮膚切開を延長し、筋肉の下を辿ります。大腿骨端を股関節から剥離させるため、ドナーマウスから大腿骨とそれに付随する脛骨を

pseudofracture-an-acute-peripheral-tissue-trauma-model

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Medicine

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偽骨折：急性末梢組織外傷モデル

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