Полу автоматизированное продольной Microcomputed томография-основе количественных структурный анализ связанных остеопороза позвоночника переломов модель Обнаженная крыса

Общая цель этой хирургической модели и метода анализа изображений заключается в том, чтобы наблюдать за влиянием вашего лечения на доклиническую модель компрессионного перелома позвонка, связанного с остеопорозом. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в этой области глиальной регенеративной медицины, например, каким может быть эффективное лечение компрессионных переломов позвонков, связанных с остеопорозом, и как такое лечение может помочь в регенерации костей? Основное преимущество этой методики заключается в том, что в ней участвуют голые крысы, поэтому новые методы лечения могут быть протестированы in vivo без проблем с иммунным отторжением.

Кроме того, регенерация кости, лежащая в основе этого метода, является полуавтоматической, поэтому он более точен и менее зависим от пользователя, чем ранее опубликованный. Демонстрировать процедуру будет доктор Вафа Таваколи, научный сотрудник нашей лаборатории. Сначала индуцируйте анестезию у остеопоротических крыс с использованием 5% изофлурана в 100% кислорода, затем перенесите в носовой конус с 2-3% изофлураном для поддержания.

Побрейте область живота с помощью электробритвы. Тампон с антисептиком на основе йода в 0,5% хлоргексидина глюконат с последующим содержанием 70% этанола. Используйте ветеринарную мазь для глаз, чтобы предотвратить сухость во время пребывания под анестезией.

Примените стимул для защемления пальца ноги, чтобы обеспечить достаточную плоскость анестезии. Если ответа не наблюдается, начните процедуру. Поместите крысу под наркозом в положении лежа на грелку, установленную на 37 градусов Цельсия, и растяните конечности с помощью системы втягивания магнитного фиксатора.

Перед началом хирургического вмешательства подкожно введите крысе карпрофен. После того, как вы сделаете пяти-восьмисантиметровый разрез на коже, начиная на один сантиметр ниже мечевидного отростка и через среднюю линию, с помощью хирургических ножниц сделайте разрез апоневроза через белую линию для доступа к брюшной полости. Обнажите брюшную полость с помощью ретракторов.

Отклоняйте кишечник вправо от крысы, чтобы обнажить брюшную аорту и левую почку. Чтобы избежать обезвоживания, используйте стерильную смоченную марлю для обертывания внутренних органов. При необходимости используйте дополнительные втягивающие устройства для обнажения аорты.

Пальпируйте поясничный отдел позвоночника, затем приступайте к его обнажению. Используйте термокагацию, чтобы обнажить переднюю часть тел поясничных позвонков L четыре-пять и изолировать их от окружающей соединительной ткани и мышц. С помощью ватного тампона удалите кровь и остатки ткани из четырех позвонков.

Затем используйте стерильное сверло диаметром два сантиметра, чтобы просверлить костный дефект глубиной пять миллиметров в центре открытой передней части тела позвонка. Приложите минимальное давление, чтобы просверлить только вентральную кору и нижележащую трабекулярную кость. Избегайте сверления через дорсальную кору.

Затем просверлите L пять позвонков таким же образом, чтобы создать по два дефекта на крысу. Когда сверление будет завершено, верните кишечник в брюшную полость и удалите ретракторы. Далее используйте викрил синтетический рассасывающийся хирургический шов непрерывным способом для наложения швов на апоневроз.

Закройте кожу с помощью мононити 4-0 нейлоновой нерассасывающейся нити в простом прерывистом узоре. Затем нанесите 100 микролитров местного клея для кожи поверх и между кожными швами, чтобы обеспечить полное закрытие кожи. После введения крысе раствора лактата Рингера 37 градусов Цельсия для предотвращения переохлаждения и обезвоживания и бупренорфина для послеоперационного обезболивания, дайте животному восстановиться после анестезии на грелке.

На следующий день после хирургического вмешательства вызывают анестезию изофлураном, как и раньше. Отсканируйте крысу с помощью микрокомпьютерного томографа in vivo. После сканирования и восстановления после наркоза верните крысу в домашнюю клетку.

Чтобы разделить данные позвонков для анализа, нажмите на программу оценки микро-КТ и выберите образец из меню. Затем с помощью мыши очертите контуры отдельных позвонков на срезе. Используйте Z-образную шкалу, чтобы перейти к следующему срезу и контурировать отдельные позвонки таким же образом.

Сохраните контурный позвонок в виде отдельного файла, кликнув по файлу, сохраняйте GOBJ через каждые пару срезов. Затем, после установки опорного позвонка, импортируйте его в среду микрокомпьютерной томографии. Примените VOI, определенный для эталонного позвонка, к зарегистрированному целевому позвонку, щелкнув программу оценки микро-КТ, файл, загрузив GOBJ и выбрав ранее созданный GOBJ.

Наконец, отправьте VOI для оценки с помощью программы оценки микро-КТ. На этом фронтальном 3D-изображении показано репрезентативное изображение дефекта позвонка через день после его образования. Костеобразование в пустоте обозначается красным цветом.

Это сагиттальное 2D изображение той же области, и, наконец, осевое 2D изображение. Как видно на рисунке, формирование костей происходит с течением времени и обнаруживается с помощью продольной визуализации. Объемную плотность костной ткани и кажущуюся плотность рассчитывали и сравнивали с помощью повторных измерений двустороннего ANOVA с коррекцией Бонферрони для множественных сравнений.

Как видно на рисунке, объемная плотность кости и кажущаяся плотность значительно увеличиваются через две недели после создания дефекта позвонка. После этой процедуры могут быть использованы другие методы, такие как гистология и иммуногистохимия, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, какие клетки присутствуют и какие белки экспрессируются в дефекте. После просмотра этого видео вы должны хорошо понимать, как создать множественные дефекты позвонков у голых крыс и проанализировать регенерацию костей с течением времени в этих дефектах.