В естественных условиях Оценка развития каллуса перелом кости Исцеление у мышей с использованием МРТ совместимое устройство остеосинтеза для мыши бедренной

Общая цель этого метода заключается в использовании магнитно-резонансной томографии (МРТ) для продольной оценки развития костной мозоли перелома мышей во время заживления костей. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области заживления костей, например, как переломные мозоли развиваются с течением времени у различных моделей мышей. Основные преимущества этого метода заключаются в том, что развитие костной мозоли перелома можно контролировать in vivo в режиме реального времени, а применяемый внешний фиксатор обеспечивает высокостандартизированную модель заживления перелома.

Демонстрировать процедуру МРТ будет Энн Субганг, техник из Small Animal Imaging Core. Перед началом процедуры подтвердите надлежащий уровень седативного эффекта отсутствием реакции на защемление пальца ноги и введите мышке подкожно однократную дозу антибиотиков в жидкостном депо, в два раза превышающую 250 микролитров 0,9% натрия хлорида. Нанесите мазь на глаза животного и положите мышь на грелку с температурой 37 градусов Цельсия.

Снимите шерсть с правой задней конечности и очистите область операции дезинфицирующим средством на спиртовой основе. Наденьте на животное стерильную простыню, оставив открытой операционную область, и накройте правую заднюю лапу небольшим кусочком стерильной перчатки. Еще три раза протрите операционную область дезинфицирующим средством.

Затем, используя стерилизованный автоклавом скальпель, сделайте продольный разрез кожи длиной примерно один сантиметр вдоль внутренней стороны правой бедренной кости и с помощью микроножниц и щипцов тупо разделите двуглавую мышцу бедра и латеральную мышцу. Разрежьте вставку сухожилия в вертеле бедренной кости, чтобы обеспечить свободный доступ к переднебоковой части кости, позаботившись о сохранении седалищного нерва, и расположите внешний фиксатор параллельно бедренной кости. С помощью сверла диаметром 0,45 мм вручную просверлите отверстия в коре головного мозга.

И начиная с самых проксимальных и дистальных концов, поместите в отверстия керамические монтажные штифты. Когда все штифты будут установлены, увлажните кость небольшим объемом стерильного физиологического раствора и используйте 0,4-миллиметровую проволочную пилу Gigli для создания 0,4-миллиметровой остеотомии через отверстие между двумя внутренними штифтами. Осторожно промойте остеотомический промежуток двумя миллилитрами стерильного физиологического раствора, чтобы удалить любые костные сколы между двумя сломанными кортиками, и используйте непрерывный рассасывающийся шов для адаптации мышц с последующей адаптацией кожи с помощью прерывистых нерезорбируемых швов.

Затем очистите операционную область дезинфицирующим средством и верните мышь в клетку с контролем до полного выздоровления. Уже через три дня после операции осторожно вставьте внешний фиксатор в специально изготовленное монтажное устройство и поместите мышь под наркозом на подставку с регулируемой температурой для введения в устройство МРТ. Жестко прикрепите внешний фиксатор к монтажному устройству на четырехэлементной катушке головки и используйте специальную высокопольную систему МРТ мелких животных, работающую с давлением 11,7 Тесла, чтобы применить к перелому многослойную турбоспиновую эхо-последовательность с подавленной протонной плотностью жира.

Когда все изображения будут получены, откройте данные в соответствующем программном обеспечении для анализа изображений и введите размер воксела как 0,05 на 0,05 на 0,35 миллиметра в кубе. Чтобы сегментировать различные ткани в костной мозоли перелома с помощью полуавтоматического порогового значения на основе их интенсивности, сначала нажмите на поле «Редактировать новую метку» и нажмите «Добавить материал». Переименуйте материал в каллус, и используйте инструмент лассо, чтобы отличить область мозоли от окружающих тканей на основе гипоинтенсивного сигнала от надкостницы.

Нажмите «Добавить к материалу», затем нажмите «Добавить материал» и переименуйте материал в хрящ. С помощью порогового инструмента сегментируйте хрящ и выберите только текущий материал из мозоли. Затем нажмите «Хрящ» и «Добавить к материалу».

Когда все ткани будут сегментированы, нажмите кнопку Создать поверхность, примените Нет для типа сглаживания и нажмите кнопку Вид поверхности, чтобы создать 3D-реконструкции сломанных бедренных костей на основе данных сегментации тканей. Успешная хирургическая процедура может быть подтверждена с помощью МРТ перелома, показывающего все четыре штифта в середине бедренного стержня с остеотомическим промежутком от 0,3 до 0,5 миллиметра. На 10-й день после операции оценка продольных сканирований во время процесса заживления перелома выявляет хрящевую ткань в середине костной мозоли перелома и костную ткань на периферии перелома.

Как хрящевые, так и костные ткани увеличиваются до 14 дня. Затем хрящевая ткань уменьшается до 21 дня, после чего можно наблюдать костный мостик. После сегментации различных тканей в костной мозоли перелома, как показано выше, можно получить целое 3D-сканирование бедренной кости, в котором зрелая кора головного мозга отображается серым цветом, керамические штифты отмечены желтым цветом, мягкие ткани каллуса – зеленым, хрящевая ткань – красным, а костная ткань мозоли – фиолетовым.

После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как применять внешний фиксатор к бедренной кости мыши для создания остеотомии бедренной кости и вставлять мышь в устройство МРТ для обеспечения стандартизированного положения сканирования. После освоения применение внешнего фиксатора и техника остеотомии могут быть завершены в течение 20-30 минут при правильном выполнении.