Name: Podłużna analiza obrazu mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanego przez użytkownika obszaru zainteresowania w ubytkach kostnych o krytycznej wielkości (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-24T13:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 39 s
Description: Poznaj metodę analizy mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanych przez użytkownika obszarów zainteresowania w modelu ubytku kości promieniowej szczura. Technika ta umożliwia precyzyjne śledzenie regeneracji kostnej w badaniach podłużnych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Chcemy podziękować Markowi Kenneyowi za szkolenie na temat bieżących procesów i dyskusji na temat rozwoju tego procesu, a także Lindsay Schnur z Biomechanics and Multimodal Tissue Imaging Core na University of Rochester. Badanie to było wspierane przez granty z NIH/NIAMS: H.A.A. (R01AR07061, P50AR072000 i P30AR069655) oraz V.Z.Z (T32GM007356, T32GM152318 i T32AR076950).

<ol><li>ASTM Standard F-2721-09. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Standard+Guide+for+Pre-clinical+in+vivo+Evaluation+in+Critical+Size+Segmental+Bone+Defects%22">Standard Guide for Pre-clinical in vivo Evaluation in Critical Size Segmental Bone Defects</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2023).</li>
<li>Amini, A. R., Laurencin, C. T., Nukavarapu, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+tissue+engineering%3A+recent+advances+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Bone tissue engineering: recent advances and challenges.</a> Crit Rev Biomed Eng. 40 (5), 363-408 (2012).</li>
<li>Ghassemi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+concepts+in+scaffolding+for+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Bone+Jt+Surg%22%5BJournal%5D)">Current concepts in scaffolding for bone tissue engineering.</a> Arch Bone Jt Surg. 6 (2), 90-99 (2018).</li>
<li>Tang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+trends+in+the+development+of+bone+regenerative+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Recent trends in the development of bone regenerative biomaterials.</a> Front Cell Dev Biol. 9, 665813(2021).</li>
<li>Battafarano, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+for+bone+regeneration%3A+from+graft+to+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Strategies for bone regeneration: from graft to tissue engineering.</a> Int J Mol Sci. 22 (3), 1128(2021).</li>
<li>Ghelich, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%28Bio%29manufactured+solutions+for+treatment+of+bone+defects+with+emphasis+on+US-FDA+regulatory+science+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Nanobiomed+Res%22%5BJournal%5D)">(Bio)manufactured solutions for treatment of bone defects with emphasis on US-FDA regulatory science perspective.</a> Adv Nanobiomed Res. 2 (4), 2100073(2022).</li>
<li>Kim, Y., Brodt, M. D., Tang, S. Y., Silva, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroCT+for+scanning+and+analysis+of+mouse+bones%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">MicroCT for scanning and analysis of mouse bones.</a> Methods Mol Biol. 2230, 169-198 (2021).</li>
<li>Wang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+bone+quality+assessment+in+human+bone+tissue%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Methods for bone quality assessment in human bone tissue: a systematic review.</a> J Orthop Surg Res. 17, 174(2022).</li>
<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+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography.</a> J Bone Miner Res. 25, 1468-1486 (2010).</li>
<li>Wee, H., Khajuria, D. K., Kamal, F., Lewis, G. S., Elbarbary, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+bone+fracture+healing+using+micro-computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Assessment of bone fracture healing using micro-computed tomography.</a> J Vis Exp. (190), e64262(2022).</li>
<li>Kenney, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-throughput+semi-automated+bone+segmentation+workflow+for+murine+hindpaw+micro-CT+datasets%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+Rep%22%5BJournal%5D)">A high-throughput semi-automated bone segmentation workflow for murine hindpaw micro-CT datasets.</a> Bone Rep. 16, 101167(2022).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do ujawnienia konfliktu interesów.

Kwantyfikacja zmiany objętości kości jest niezbędna do zbadania potencjału regeneracji kości i wyników w podłużnych badaniach in vivo . Protokół ten opiera się na uznanych metodach segmentacji obrazów μCT11, zapewniając systematyczne podejście do określania zdefiniowanego przez użytkownika regionu zainteresowania (ROI). Technika ta miała kluczowe znaczenie w analizie skuteczności implantów rusztowań kostnych w badaniach in vivo na szczurach. Rozszerzając ustalone protokoły<sup cl...

Ubytki kostne o krytycznej wielkości stanowią poważne wyzwanie kliniczne w leczeniu ortopedycznym. Zgodnie z ASTM F2721 wada o krytycznym rozmiarze jest charakteryzowana jako wada o długości od 1,5 do 2 razy większej niż średnica kości będącej przedmiotem zainteresowania1. Naprawa tych wad tradycyjnie odbywała się za pomocą przeszczepów autologicznych i allogenicznych, ograniczonych wydatkami proceduralnymi, powiązanym ryzykiem wtórnych operacji i wymaganą objętością przeszczepu kostnego2. Obecne techniki regeneracji kości koncentrują się na wykorzystaniu rusztowań allogenicznych i ksenogenicznych zaprojektowanych do wywoływania efektów zarówno osteokondukcyjnych, jak i osteoindukcyjnych poprzez optymalizację ich właściwości mechanicznych, biokompatybilności, bioaktywności, potencjału angiogennego i profili degradacji 3,4,5. Badane biomateriały obejmują szeroki zakres biomateriałów, od bioceramiki i biopolimerów po metale i inne materiały kompozytowe6. Warianty tych biomateriałów są testowane zarówno in vitro, jak i in vivo, aby zbadać ich potencjał jako rusztowań do regeneracji kości.
μCT jest złotym standardem w nieinwazyjnym, bardzo dokładnym obrazowaniu do oceny morfologii, struktury i mikrostruktury kości w modelach gryzoni 7,8,9. Ta metoda obrazowania została opisana w celu oceny podłużnej progresji in vivo regeneracji kości w modelach gojenia złamań10. Opracowano metody standaryzacji kwantyfikacji kości korowej i beleczkowej na podstawie skanów μCT9. Półautomatyczne procesy segmentacji zostały opracowane przy użyciu dostępnego na rynku oprogramowania do wizualizacji segmentacji całych kości ze złożonymi strukturami anatomicznymi11. Metody te pozwalają na uproszczone, przystępne metody dla użytkowników na różnych poziomach doświadczenia w celu uzyskania ustandaryzowanych, powtarzalnych wyników. Jednak te metody pozostają ograniczone pod względem możliwości badania zwrotu z inwestycji zdefiniowanego przez użytkownika.
W tym miejscu przedstawiamy protokół, który rozszerza obecne metody, aby umożliwić zdefiniowaną przez użytkownika analizę objętości kości ROI otaczającej ubytek kostny o krytycznym rozmiarze dla podłużnych modeli szczurów in vivo przy użyciu oprogramowania do wizualizacji. Ustalenie spójnej metody dopasowania i wyboru zwrotu z inwestycji między tygodniami badania podłużnego miało zasadnicze znaczenie dla opracowania solidnego protokołu. Początkowy punkt czasowy jest używany jako linia bazowa dla wyrównania kolejnych tygodni w celu zapewnienia spójnej orientacji modeli bryłowych. Pod warunkiem takiego wyrównania można wybrać odpowiednie wycinki obrazu μCT z nałożonych modeli bryłowych, obejmujące defekt o krytycznym rozmiarze. Stały zwrot z inwestycji jest weryfikowany nie tylko poprzez lokalizację wycinków, ale także poprzez porównanie liczby wycinków w regionie. Wybrany zwrot z inwestycji z modelu bazowego może być następnie powielany w kolejnych tygodniach, co pozwala na analizę porównawczą, ilościową.

<table><tbody><tr><td>Amira 3D</td><td>FEI SAS, część Thermo Fisher Scientific</td><td>wersja 2024.1</td><td>Program służący do segmentacji obrazów mikrotomografii komputerowej.</td></tr><tr><td>Pryzmat graficzny</td><td>Oprogramowanie GraphPad LLC</td><td>wersja 10.0.3 (217)</td><td>Program służący do tworzenia wykresów.</td></tr><tr><td>Oprogramowanie statystyczne R</td><td>Podstawa języka R do obliczeń statystycznych</td><td>Wersja 4.4.0 (2024-04-24)</td><td>Program służący do wykonywania analizy ICC.</td></tr><tr><td>Scanco Medical VivaCT 40</td><td>Scanco Medical</td><td>NIE</td><td>Skaner microCT służący do pobierania obrazów mikrotomografii komputerowej.</td></tr></tbody></table>

podłużna analiza obrazu mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanego przez użytkownika obszaru zainteresowania w ubytkach kostnych o krytycznej wielkości

Longitudinal Micro-Computed Tomography Image Analysis for User-Defined Region of Interest in Critical-Sized Bone Defects

Analiza objętości kości za pomocą mikrotomografii komputerowej (μCT) jest niezbędnym narzędziem ilościowym do badania potencjału regeneracji kości i wyników w podłużnych badaniach in vivo . Sprawdzone metody segmentacji kości wykorzystują oprogramowanie wizualizacyjne do segmentacji μCT całej kości i wyrównania złożonych struktur anatomicznych. Te protokoły segmentacji zapewniają solidną, bardzo dokładną metodę segmentacji, dopasowania i analizy, ale mają ograniczone możliwości analizy regionu zainteresowania (ROI) zdefiniowanego przez użytkownika. Przedstawiamy protokół rozszerzający te metody, aby umożliwić zdefiniowaną przez użytkownika analizę objętości kości ROI otaczającej ubytek kostny o krytycznym rozmiarze. Zdefiniowany przez użytkownika zwrot z inwestycji wokół wady może być analizowany w czasie na potrzeby badań podłużnych in vivo . W niniejszym artykule badamy obrazy μCT trzech unikalnych próbek szczurów, z których każda ma wszczepione rusztowanie kontrolne polikaprolaktonu (PCL). Modele są analizowane przez trzech użytkowników (2 doświadczonych i 1 nowicjusza) w punktach czasowych 0 i 6 tygodni, aby zilustrować możliwość pomiaru zwrotu z inwestycji wokół defektu o krytycznej wielkości w trakcie badania podłużnego.

Obrazy µCT trzech unikalnych modeli szczurzych, z których każdy był traktowany rusztowaniem z polikaprolaktonu (PCL), zostały poddane badaniu w celu przedstawienia pozytywnych wyników. Analiza badania podłużnego w różnych punktach czasowych wymaga, aby zebrane modele bryłowe zostały wyrównane przed wyborem i wycięciem obszaru zainteresowania (ROI). Aby zaprezentować tę możliwość w okresie wielu tygodni, modele bryłowe zebrane w tygodniu 0 i 6 zostały wyrównane przy użyciu wspólnych obszarów (Rycina 2...

Przedstawiamy metodę analizy zdefiniowanego przez użytkownika obszaru zainteresowania (ROI) w podłużnym modelu defektu promieniowego szczura in vivo . Metoda ta umożliwia analizę porównawczą różnych rusztowań, które wcześniej były ograniczone przez różnice w polu widzenia skanowania metodą tomografii komputerowej (μCT), orientacji próbki i wyjściowej obecności rusztowania.

Podłużna analiza obrazu mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanego przez użytkownika obszaru zainteresowania w ubytkach kostnych o krytycznej wielkości

Micro-computed tomography (&#181;CT) imaging analysis of bone volume is a necessary quantitative tool for investigating bone regeneration potential and ...

Opracowaliśmy rusztowania nanocząsteczkowe, aby usprawnić regenerację kości w ubytkach o krytycznych rozmiarach i poprawić tempo gojenia w porównaniu z tradycyjnymi rusztowaniami.Obecne metody często śledzą zmiany objętości kości w całych kościach, brakuje im precyzji i konsekwentnej identyfikacji zlokalizowanych obszarów zainteresowania w modelach podłużnych. Nasz protokół umożliwia spójne, zlokalizowane śledzenie obszarów zainteresowania w modelach bryłowych, poprawiając precyzję i analizę podłużną oraz porównując je z pełną oceną objętości kości.Odkrycia te pozwolą nam dokładniej określić ilościowo regenerację kości w czasie i skuteczniej informować o potencjalnym wpływie translacyjnym naszej pracy.[Instruktor] Aby rozpocząć, otwórz wyodrębnioną kość promieniową z zestawu danych porównania i kliknij ją prawym przyciskiem myszy. Następnie wyszukaj kreatora rejestracji obrazu i wybierz go. W sekcji właściwości ustaw dane na zestaw danych porównania dla wyodrębnionej kości promieniowej i odwołanie do początkowego zestawu danych punktu czasowego dla wyodrębnionej kości promieniowej. W sekcji akcji kreatora rejestracji obrazu kliknij przycisk Pomiń, aby przejść do kroku pierwszego z czterech. W przypadku kroków drugiego i trzeciego z czterech użyj kursora interakcji, aby dostosować pole karty do wspólnego regionu między zestawami danych, a następnie kliknij przycisk Zastosuj w obszarze akcji po każdym kroku. W kroku czwartym z czterech ustaw metrykę na korelację, transformację na sztywną, wstępne wyrównanie, aby wyrównać główne osie, a następnie kliknij przycisk Zastosuj w obszarze Akcja. Po wyrównaniu zestawów danych kliknij prawym przyciskiem myszy zestaw danych tygodnia porównania dla wyodrębnionej kości promieniowej, wyszukaj ponownie próbkowany przekształcony obraz i wybierz go. W sekcji właściwości ustaw dane na zestaw danych tygodnia porównania dla wyodrębnionej kości promieniowej, interpolację na najbliższego sąsiada, tryb na rozszerzony, zachowaj do rozmiaru woksela i wartość dopełnienia na zero, a następnie kliknij przycisk Zastosuj. Zostanie wygenerowany nowy przekształcony zestaw danych. Kliknij, aby włączyć plasterek orto dla początkowego punktu czasu i ustawić dane na początkowy zestaw danych punktu czasowego dla wyodrębnionego promienia. Ustaw orientację tak, aby płaszczyzna dawała poprzeczne cięcie przez kość promieniową. Korzystając z suwaka numeru wycinka w sekcji właściwości, dostosuj numer plasterka, aby zidentyfikować proksymalne i dystalne plasterki otaczające krytyczną wadę rozmiaru. Określ i udokumentuj numer przekroju, w którym złamanie styka się z trzonem kości promieniowej na obu końcach. Włącz wycinek orto dla tygodnia porównania i ustaw dane na początkowy zestaw danych punktów czasowych dla wyodrębnionego promienia. Następnie dostosuj orientację tak, aby płaszczyzna dawała poprzeczne cięcie przez kość promieniową. Korzystając z suwaka numeru wycinka w sekcji właściwości z danymi początkowego punktu czasowego pokazującymi dystalny wycinek orto, wyrównaj numer tygodnia porównania, aby dopasować go do dystalnego wycinka początkowego punktu czasu. Zanotuj numer wycinka dystalnego zestawu danych z tygodnia porównania i powtórz te czynności dla wycinka proksymalnego. Kliknij początkowy punkt czasowy dla wyodrębnionego promienia, a następnie w sekcji właściwości kliknij narzędzie edytora przycinania. W wyskakującym okienku edytora kadrowania wprowadź minimalne i maksymalne wartości w polach X, Y lub Z. Obserwuj okno wyświetlania, gdy obszar zainteresowania dostosowuje się, a następnie kliknij przycisk OK, aby przyciąć zestaw danych. Powtórz procedurę przycinania dla zestawu danych tygodnia porównania. Aby określić objętość początkowego zestawu danych punktów czasowych, kliknij prawym przyciskiem myszy przekształcony zestaw danych początkowego punktu czasowego dla wyodrębnionego promienia, wyszukaj statystyki materiału i wybierz go. W sekcji właściwości ustaw dane jako przekształcony początkowy zestaw danych punktu czasowego, wybierz materiały i kliknij przycisk Zastosuj. Kliknij nowy zestaw danych statystyk materiałowych, a następnie w oknie właściwości kliknij arkusz kalkulacyjny pokaż. Kliknij kartę tabel nad oknem, aby wyświetlić wolumin przyciętego początkowego zestawu danych punktu czasowego. Powtórz kroki analizy woluminu dla zestawu danych tygodnia porównania, a następnie przejdź do karty tabele, aby wyświetlić oba zestawy danych z oddzielnymi kartami woluminu. Aby zobrazować zmianę objętości kości, kliknij prawym przyciskiem myszy zestaw danych przekształcony w tygodniu porównania dla wyodrębnionego promienia, wyszukaj ciąg arytmetyczny i wybierz go. W oknie właściwości ustaw dane wejściowe A jako zestaw danych przekształcony w tydzień porównania, dane wejściowe B jako początkowy zestaw danych punktu czasowego, dane wejściowe C jako brak źródła, typ wyniku jako dane wejściowe A, pozostaw opcję niezaznaczoną, ustaw kanały wyników jako takie jak dane wejściowe A i ustaw wyrażenie jako AB. Kliknij wynikowy zestaw danych i naciśnij F2, aby zmienić nazwę pliku, Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy ten wynikowy zestaw danych, wyszukaj pozycję Generuj powierzchnię i wybierz ją. W oknie właściwości kliknij przycisk Zastosuj, a następnie w wyskakującym okienku kliknij przycisk Kontynuuj, aby utworzyć nowy zestaw danych surfowania. Kliknij prawym przyciskiem myszy zestaw danych surfowania, wyszukaj widok powierzchni i wybierz go. W oknie podglądu pojawi się widok powierzchni wyniku arytmetycznego. Aby zmienić kolor widoku powierzchni, kliknij widok powierzchni w oknie widoku projektu. W oknie właściwości otwórz listę rozwijaną kolorów, wybierz stałą, a następnie kliknij mapę kolorów i przypisz preferowany kolor. Aby wyświetlić zmianę objętości kości w zestawie danych z początkowego tygodnia, kliknij prawym przyciskiem myszy przekształcony zestaw danych, wyszukaj etykietę wyodrębnienia i wybierz ją. W sekcji właściwości ustaw etykiety na przekształcony zestaw danych, identyfikator etykiety na dwa i zaznacz opcję eksportuj do pliku binarnego, a następnie kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować wynikowy zestaw danych. Następnie naciśnij F2, aby zmienić nazwę pliku wynikowego. Kliknij prawym przyciskiem myszy nowy wynikowy zestaw danych, wyszukaj pozycję generuj powierzchnię i wybierz ją. W oknie właściwości kliknij przycisk Zastosuj, a następnie w wyskakującym okienku kliknij przycisk Kontynuuj, aby utworzyć nowy zestaw danych surfowania. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy nowy zestaw danych surfowania, wyszukaj widok powierzchni i wybierz go. Pojawi się widok powierzchni wyniku arytmetycznego. Aby zmienić kolor tego widoku powierzchni, kliknij widok powierzchni w oknie widoku projektu. W oknie właściwości otwórz listę rozwijaną kolorów, wybierz stałą, a następnie kliknij mapę kolorów i przypisz preferowany kolor. Zbadano obrazy mikrotomografii komputerowej trzech unikalnych modeli szczurów, z których każdy był leczony rusztowaniem polikaprolaktonowym przez sześć tygodni. Modele bryłowe z tygodnia zerowego i szóstego zostały pomyślnie wyrównane przy użyciu wspólnych regionów anatomicznych, co umożliwiło bezpośrednie porównanie podłużne, a następnie wygenerowano scalony model w celu potwierdzenia dokładności rejestracji. Odjęcie obszaru zainteresowania z tygodnia zerowego od obszaru zainteresowania z tygodnia szóstego ujawniło wyraźny model 3D zmiany objętości kości w miejscu ubytku. Wizualne nakładki zmian objętości kości od tygodnia zerowego do tygodnia szóstego wykazały, że różne grupy polikaprolaktonu lub rusztowań PCL powodowały różne ogólne zmiany objętości kości. Jednak analiza w obrębie każdej grupy PCL pozostała spójna dla wszystkich użytkowników.

longitudinal-micro-computed-tomography-image-analysis-for-user

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Połączone obrazowanie optyczne i μCT w mysim modelu infekcji implantu ortopedycznego, wykorzystujące bioluminescencyjny zmodyfikowany szczep Staphylococcus aureus, zapewniło możliwość nieinwazyjnego i podłużnego monitorowania dynamiki infekcji bakteryjnej, jak również odpowiadającej jej reakcji zapalnej i zmian anatomicznych w kości.

Połączone obrazowanie optyczne in vivo i μCT w celu monitorowania infekcji, stanu zapalnego i anatomii kości w zakażeniu implantu ortopedycznego u myszy

Modele zwierzęce są często wykorzystywane do naśladowania poważnych uszkodzeń kości w badaniach biomedycznych. Ze względu na ich niewielkie rozmiary, ustalenie ustabilizowanych zmian kostnych u myszy wykracza poza możliwości większości grup badawczych. W tym artykule opisujemy prostą metodę ustalania i analizowania eksperymentalnych wad kości udowej u myszy.

Prosty model ubytku kości udowej o krytycznej wielkości u myszy

Chociaż modele mysie są nieocenionymi narzędziami do inżynierii tkanki kostnej, modele długich wad kostnych są rzadkie. Ta potrzeba zmotywowała do opracowania obecnego protokołu, który wykorzystuje płytkę blokującą z czterema i dedykowanym przyrządem do wykonania i ustabilizowania powtarzalnego ubytku udowego o krytycznej wielkości przy niskiej zachorowalności.

Ustalenie segmentalnego modelu ubytku krytycznej wielkości kości udowej u myszy stabilizowanych przez osteosyntezę płytkową

Implantacja autologicznych i allogenicznych przeszczepów kostnych stanowi akceptowane metody leczenia dużych ubytków kości twarzoczaszki. Jednak wpływ składu przeszczepu na wzajemne oddziaływanie między neowaskularyzacją, różnicowaniem komórek i tworzeniem kości jest niejasny. Przedstawiamy protokół obrazowania multimodalnego, którego celem jest wyjaśnienie współzależności angiogenezy i osteogenezy w pobliżu przeszczepu.

Tomografia komputerowa i obrazowanie optyczne sprzężenia osteogeneza-angiogeneza w celu oceny integracji autoprzeszczepów kości czaszki i alloprzeszczepów

Celem tego protokołu jest wygenerowanie modelu złamania kompresyjnego kręgów związanego z osteoporozą u nagich szczurów, który może być oceniany in vivo za pomocą półautomatycznej ilościowej analizy strukturalnej opartej na mikrotomografii komputerowej.

Półautomatyczna ilościowa analiza strukturalna oparta na mikrotomografii komputerowej nagiego szczura Model złamania kręgów związanego z osteoporozą

Prezentujemy proces tworzenia segmentacji i kwantyfikacji kości beleczkowych dla obrazów 2D i 3D na podstawie zewnętrznej granicy kości za pomocą wtyczki ImageJ. Podejście to jest bardziej wydajne i dokładne niż obecne podejście do ręcznego ręcznego konturowania i zapewnia kwantyfikację warstwa po warstwie, która nie jest dostępna w obecnym oprogramowaniu komercyjnym.

Segmentacja i kwantyfikacja kości beleczkowych wspomagana granicami zewnętrznymi za pomocą wtyczki Imagej

Zastosowaliśmy protokół geologicznego (rdzeniowego) pobierania próbek, aby pozyskać próbki kości korowej o jednakowej wielkości do eksperymentów SRμCT z przedniej strony ludzkiej kości udowej. Metoda ta jest minimalnie destrukcyjna, wydajna, daje w wyniku cylindryczne próbki, które minimalizują artefakty obrazowania z nieregularnych kształtów próbek oraz poprawiają wizualizację i analizę mikroarchitektoniczną.

Przewodnik po cięciu, rdzeniowaniu i przetwarzaniu obrazów do wysokoprzepustowego pobierania i analizy próbek kości korowych do synchrotronowej mikrotomografii komputerowej

Mikrotomografia komputerowa (μCT) jest nieniszczącym narzędziem do obrazowania, które jest instrumentalne w ocenie struktury kości w badaniach przedklinicznych, jednak nie ma zgody co do procedur μCT do analizy modzeli gojącej się kości. Badanie to zapewnia krok po kroku protokół μCT, który umożliwia monitorowanie gojenia się złamań.

Ocena gojenia złamań kości za pomocą mikrotomografii komputerowej

Ten protokół przedstawia ekonomiczną i efektywną metodę ilościowej oceny mikroarchitektury kości w mysim modelu osteoporozy poprzez połączenie barwienia Hematoxylin-Eosin (HE) i technik mikrotomografii komputerowej (Micro-CT).

Ocena mikroarchitektury kości beleczkowej w mysim modelu osteoporozy

Proponowany protokół zakłada globalne podejście do oceny procesu tworzenia się kości w kontekście regeneracji kości za pomocą analiz multimodalnych. Ma on na celu dostarczenie jakościowych i ilościowych informacji na temat tworzenia się nowych kości, zwiększenie rygoru i trafności badań podstawowych i przedklinicznych.

Kompleksowa charakterystyka mineralizacji tkanek w modelu ex vivo

Proponujemy protokół oceny regeneracji kości na różnych poziomach hierarchicznych. To podejście multimodalne umożliwia analizę strukturalną na różnych skalach długości, skutecznie rozwiązując wyzwania związane z przygotowaniem próbek. Zapewnia również wiarygodny sposób oceny skuteczności biomateriałów w wspieraniu regeneracji kości.

Podejście multimodalne do oceny regeneracji kości i wydajności rusztowania

Poznaj metodę analizy mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanych przez użytkownika obszarów zainteresowania w modelu ubytku kości promieniowej szczura. Technika ta umożliwia precyzyjne śledzenie regeneracji kostnej w badaniach podłużnych.

Podłużna analiza obrazu mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanego przez użytkownika obszaru zainteresowania w ubytkach kostnych o krytycznej wielkości (Wideo) | JoVE Journal

Podłużna analiza obrazu mikrotomografii komputerowej dla zdefiniowanego przez użytkownika obszaru zainteresowania w ubytkach kostnych o krytycznej wielkości

Przeglądaj więcej filmów