11 de março de 2017
Nós apresentamos um protocolo robusto sobre como preservar com cuidado e preparar fémures cadavérico para testes de fratura e tomografia computadorizada quantitativa. O método oferece um controle preciso sobre as condições de entrada para o propósito de determinar as relações entre a densidade mineral óssea, resistência à fratura, e definir finito geometria e propriedades elemento do modelo.
O objetivo geral deste protocolo é facilitar a preparação consistente de fêmures de cadáveres humanos para tomografia computadorizada, ou tomografia computadorizada e testes mecânicos em uma queda lateral na configuração do quadril. Este método pode ajudar a responder a perguntas no campo da pesquisa de osteoporose sobre imagens ósseas e propriedades biomecânicas ósseas. A principal vantagem dessa técnica é que ela é um procedimento abrangente para preparar fêmures proximais de maneira reprodutível para pesquisa de fraturas ósseas.
Comece cobrindo sacos de arroz de quatro ou cinco libras com sacos plásticos para evitar sua contaminação e proteja a superfície DEXA com papel forrado de plástico. Transfira dois dos sacos plásticos de arroz embrulhados para a mesa do scanner. Em seguida, coloque dois fêmures descongelados em temperatura ambiente de 24 horas em cima dos sacos de arroz.
De modo que as extremidades proximais, incluindo as cabeças femorais, estejam centradas nas bolsas com os lados posteriores voltados para baixo. Cubra a extremidade anterior exposta do fêmur aproximal com os outros dois sacos de arroz e posicione o cabeçote da máquina sobre o fêmur aproximado. Agora selecione o exame do fêmur na interface do software da máquina e posicione o braço em cima dos fêmures cadavéricos.
Após a análise da densidade da medula óssea, será gerado um T-Score automático classificando o osso como normal, osteopênico ou osteoporótico. Antes de iniciar a modificação óssea, higienize o espaço de trabalho com álcool isopropílico 70% e cubra a mesa com almofadas de papel absorvente com filme plástico de um lado. Em seguida, coloque o fêmur inteiro em um acessório de corte personalizado com a cabeça do fêmur contra a placa de acrílico do acessório.
Segurando a diáfise contra os dois pinos do dispositivo de corte, aperte a placa ranhurada na diáfise. Quando o osso estiver preso, passe o cortador fundido pela placa ranhurada como guia e faça uma incisão na diáfise distal do fêmur. Agora remova o osso do acessório e use uma cureta de 25 milímetros de profundidade para limpar a medula da cavidade medular.
Conforme necessário, use uma gaze de esponja para limpar a superfície interna do osso. Em seguida, segure o osso com um pano seco e faça um orifício de 10 milímetros na extremidade distal do osso, a aproximadamente 25 milímetros da extremidade cortada proximal da amostra. Antes de iniciar o procedimento de envasamento ósseo, rotule o recipiente de envasamento com os detalhes de identificação óssea apropriados e ajuste o acessório de incorporação para a orientação adequada.
Coloque o recipiente de envasamento na base do acessório de embutir dentro de uma capela de exaustão e coloque o osso no recipiente de envasamento. Em seguida, alinhe o pescoço com o ponteiro no acessório para ajustar o ângulo de rotação interna do osso para o valor desejado. Em seguida, misture 60 gramas de pó de PMMA com 30 gramas de resina líquida, em um copo descartável compatível com PMMA até que o pó se dissolva.
Quando a mistura estiver derramável, transvase a solução de PMMA para o recipiente de envasamento, até que o recipiente esteja meio cheio. E deixe o PMMA endurecer por 10 a 15 minutos dentro da hotte. Enquanto a mistura está curando, embrulhe cuidadosamente o osso em toalhas saturadas com solução salina para evitar o ressecamento do tecido.
Verifique periodicamente o fêmur para garantir que o osso permaneça alinhado no recipiente durante o processo de cura. Após a cura da resina, encha completamente o recipiente de envasamento com 90 gramas de PMMA e resina líquida e deixe o PMMA curar por mais 10 a 15 minutos. Quando a resina adicional estiver curada, embrulhe novamente o osso em papel toalha embebido em solução salina e cubra totalmente o osso com um saco plástico.
Antes da imagem de raio-x, mova a cabeça do feixe para a altura desejada e coloque um não exposto no carrinho sob o feixe. Em seguida, coloque o fêmur em cima do na posição lateral medial e mova-se para trás da parede portátil da linha de chumbo para proteção pessoal. Rotule as imagens da amostra e use o gatilho para expor os ossos.
Para escanear os ossos por tomografia computadorizada, prenda um saco plástico completamente descongelado envolvendo o fêmur no simulador de calibração no acessório de tomografia computadorizada. Use as guias de laser do sistema para confirmar se o meio do aparelho está alinhado corretamente com a longitude no laser do tomógrafo. Mover a mesa para cima ou para baixo até que o laser horizontal fique entre a cabeça e o trocanter, conforme apropriado.
Em seguida, pressione o botão liga/desliga do laser para verificar novamente o alinhamento do aparelho com o laser de acesso pulmonar CT e pressione o botão zero para zerar a posição da mesa. Quando o osso estiver no lugar, use os procedimentos operacionais padrão de TC para escanear o osso com os parâmetros de varredura apropriados, obtendo uma espessura de corte de imagem de 0,4 milímetros e um tamanho de pixel de 0,30 a 0,45 milímetros, dependendo do tamanho do campo de visão. A varredura da densidade mineral óssea usando um scanner DEXA, como acabamos de demonstrar, permite a medição da densidade óssea total do quadril e pescoço.
Bem como aquisição do T-Score para cada espécime. As imagens de raios-X obtidas com esse método podem ser usadas para discernir a presença de fraturas ou doenças anteriores, como câncer, que podem afetar a força femoral. As imagens de TC podem ser usadas para obter geometria óssea tridimensional e distribuição mineral óssea volumétrica para serem usadas na análise quantitativa de elementos finitos baseada em TC.
Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de minimizar o número de ciclos de congelamento e manter o fêmur úmido durante as etapas de preparação. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como preparar um fêmur para imagens e testes consistentes de uma queda lateral na configuração do quadril.
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Este protocolo descreve um método para a preservação e preparação de fêmures cadavéricos humanos para testes de fratura e imagens de TC. Visa melhorar a compreensão da densidade mineral óssea e da resistência à fratura na pesquisa de osteoporose.
This protocol enables reproducible preparation of human cadaveric femora for biomechanical testing and imaging, supporting preclinical evaluation of bone-targeted therapeutics. By preserving tissue integrity and standardizing geometry and mineral density assessment, it enhances predictive confidence in fracture risk models used in osteoporosis drug development. The method facilitates translational continuity from ex vivo testing to in silico modeling via QCT/FEA, aiding mechanistic de-risking of skeletal agents.
The method integrates into the discovery continuum by enabling ex vivo biomechanical assessment that informs target validation and lead optimization in bone metabolism research.