Микрокомпьютерная томография (мкКТ) — это неразрушающий метод визуализации, который играет важную роль в оценке структуры костной ткани в доклинических исследованиях, однако до сих пор нет единого мнения о процедурах μКТ для анализа костной мозоли. В этом исследовании представлен пошаговый протокол μКТ, который позволяет контролировать заживление перелома.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Оценка заживления переломов костей с помощью микрокомпьютерной томографии
* These authors contributed equally
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Микрокомпьютерная томография (мкКТ) является наиболее распространенным методом визуализации для характеристики трехмерной (3D) морфологии кости и новообразованной кости во время заживления переломов в трансляционных научных исследованиях. Исследования заживления переломов длинных костей у грызунов обычно включают вторичное заживление и образование минерализованной мозоли. Форма образовавшейся мозоли и плотность новообразованной кости могут существенно различаться в зависимости от времени и лечения. В то время как стандартные методики количественной оценки параметров интактной кортикальной и трабекулярной кости широко используются и встроены в коммерчески доступное программное обеспечение, существует отсутствие консенсуса по процедурам анализа заживающей мозоли. Целью данной работы является описание стандартизированного протокола, который количественно оценивает объемную долю костной ткани и минеральную плотность каллуса в заживающей мозоли. Протокол описывает различные параметры, которые следует учитывать во время визуализации и анализа, включая выравнивание образца во время визуализации, размер интересующего объема и количество срезов, которые оконтуриваются для определения каллуса.
Введение
Микрокомпьютерная томография (мкКТ) широко используется в доклинических исследованиях костей, обеспечивая неинвазивные изображения с высоким разрешением для оценки микроструктуры костей 1,2,3,4,5. МикроКТ включает в себя большое количество рентгеновских изображений, полученных с вращающегося образца или с помощью вращающегося источника рентгеновского излучения и детектора. Алгоритмы используются для реконструкции объемных 3D-данных в виде стопки срезов изображения. Клиническая КТ является золотым стандартом....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Следующий протокол был разработан для характеристики длиннокостной мозоли, полученной от усыпленных мышей. Тем не менее, большинство этапов могут быть применены к крысам, а также использованы для сканирования сломанных костей in vivo . Протокол описывает конкретную систему микроКТ и конкретное программное обеспечение для обработки, анализа и визуализации изображений (см. Таблицу материалов), однако методология в целом применима и к другим сканерам и программному обеспечению. Протокол был одобрен Комитетом по уходу за животными и их использованию Медицинского колледжа Университета штата Пенсильвания. Мышами, использованными в этом исследовании....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Для мониторинга костеобразования во время заживления переломов у взрослых самцов мышей C75BL/6J индуцировали открытый перелом большеберцовой кости средней диафизарной формы. Перелом был стабилизирован с помощью интрамедуллярного гвоздя, установленной модели вторичного заживления13. Костную ткань собирали на 14, 21 и 28 сутки после переломана 12-й день. Эти временные точки представляют собой различные фазы исцеления. Эндохондральное формирование костной ткани во время вторич.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Целью данного исследования является описание подробного протокола микроКТ-анализа с целью точного количественного определения 3D-минерализованной каллусной структуры, которая часто является основополагающей в исследованиях заживления костей и переломов. Протокол использует современную программную платформу для анализа 3D-изображений общего назначения, которая облегчает визуализацию изображений, сегментацию/маркировку и измерения в диапазоне от простых до сложных.
Наиболее трудоемкой задачей в .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.
Благодарности
Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (NIH) R01 DK121327 для R.A.E и R01 AR071968 для F.K.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 10% нейтральный буферизованный формалин | Fisher chemical | SF100-20 | Используется для фиксации костной ткани |
| Avizo | Thermo Scientific | Программное обеспечение для обработки и анализа изображений | |
| Hydroxyapatite phantom | Micro-CT HA D4.5, QRM | QRM-70128 | |
| Язык обработки изображений | Scanco | Используется для преобразования необработанных изображений в изображения DICOM | |
| Micro-Mosquito Straight Hemostatic Щипцы | Medline | Используется для удаления интрамедуллярного штифта. | |
| Microsoft Excel | для | работы с электронными таблицами | |
| Microsoft Система mCT (vivaCT 40) | Scanco | Used for µ Компьютерная томография |
Ссылки
- Rüegsegger, P., Koller, B., Müller, R. A microtomographic system for the nondestructive evaluation of bone architecture. Calcified Tissue International. 58 (1), 24-29 (1996).
- Müller, R., et al.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
