Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Riktig posisjonering og beherskelse av en rotte Hind lem ved fokusert høyoppløselig avbildning av bein mikroarkitektur bruker i Vivo mikro-beregnet tomografi

Published: November 22, 2017 doi: 10.3791/56346

Summary

Dette papiret instruerer brukere i vivo mikro-beregnet tomografi (µCT) skannere bedøve, riktig posisjon og holde hind ben i rotte for minimal bevegelse under høyoppløselige bilder av tibia. Resultatet er høy kvalitet bilder som kan behandles for å nøyaktig kvantifisere bein-mikroarkitektur.

Abstract

Bruk av i vivo mikro-beregnet tomografi (µCT) er et kraftig verktøy som innebærer ikke-destruktiv avbilding av interne strukturer ved høye oppløsninger i levende dyr modeller. Dette gir gjentatte avbildning av den samme gnager over tid. Denne funksjonen ikke bare reduserer antall gnagere kreves en eksperimentell design og reduserer dermed Inter underlagt variasjonen som kan oppstå, men også tillater forskere å vurdere langsgående eller livslang svar til en intervensjon. For å kjøpe høy kvalitet bilder som kan behandles og analysert for å mer nøyaktig kvantifisere resultatene av bein-mikroarkitektur, må brukere i vivo µCT skannere riktig bedøve rotte, og plasser og holde hind lem. Dette er det viktig at rotta være anesthetized til et nivå av total avslapning og at pedalen reflekser er tapt. Disse retningslinjene kan endres for hver individuelle rat, som hastigheten på isoflurane stoffskiftet kan variere avhengig av belastningen og kroppen. Riktig teknikk for i vivo µCT bildeopptak gjør nøyaktig og konsekvent måling av bein mikroarkitektur innen og over studier.

Introduction

Bruk av i vivo mikro-beregnet tomografi (µCT) er et kraftig verktøy som innebærer ikke-destruktiv avbilding av interne strukturer ved høye oppløsninger bruker gnager modeller. Ikke-destruktiv natur i vivo µCT gir gjentatt imaging av den samme gnager over tid. Denne funksjonen ikke bare reduserer antall gnagere kreves en eksperimentell design og reduserer dermed Inter underlagt variasjonen som kan oppstå, men også tillater forskere å forstå langsiktige svar til en intervensjon. Med bruk av gjentatte i vivo µCT, har eksperimenter i mus og rotter belyst utviklingsmessige endringer bein-mikroarkitektur og bein mineral tetthet (BMD) gjennom perioder med levetid 1,2,3 ,,4,,5,,6,,7,,8 samt svaret av beinhelse intervensjoner som kosthold 9,10, ovariectomy 7,11 og pharmacologic agenter 8,12,13. BMD og bein-mikroarkitektur med bestemte skjelettlidelser områder, nemlig den proksimale tibia, femur og lumbal ryggvirvlene, er indikativ av beinhelse og risikoen for å opprettholde et brudd og så er de primære tiltakene når kvantifisere svar til en intervensjon.

I vivo µCT bildeopptak innebærer todimensjonal røntgen anslag blir kjøpt opp på flere vinkler som X-ray kilde og detektorer rotere rundt dyret under etterforskning 14,15. Kvaliteten på den resulterende bildet er avhengig av mange faktorer, inkludert, men ikke begrenset til: valgt oppkjøpet parametere (dvs., romlig oppløsning, røntgen spenning, strømstyrke, rotasjon trinn, filtrering, eksponeringstid), begrensninger i µCT skanner (dvs., skanner-baserte gjenstander som ring gjenstander eller støv som forårsaker streker eller delvis volum effekter) og riktig posisjonering og beherskelse av dyret. Tidligere to av disse faktorene kan manipuleres til en viss grad av brukeren, avhengig av spesifikke skanning maskinen, studie mål og rettelser som trengs for å optimalisere funksjonen til skanneren eller behandlingen av ervervet bilder. Disse faktorene, riktig plassering av gnager før skanning, sistnevnte kan oppnås uansett skanner-baserte begrensningene eller oppkjøp parameterne som er valgt å oppnå et bestemt studie mål. Mens mange publikasjoner som involverer i vivo bildebehandling har blitt publisert i litteratur 14,15,16,17, klassisk manuskriptet stil er slik at detaljert "hvordan" informasjon kan ikke inkluderes. Derfor er målet med denne artikkelen og video guide å fylle dette tomrommet. Her ønsker vi å instruere brukere i vivo µCT skannere bedøve rotte, og plasser og holde hind lem å produsere høy kvalitet bilder som kan analyseres for å mer nøyaktig kvantifisere resultatene av bein-mikroarkitektur.

Forebygge hindringer av røntgenbilde stråle gjennom objekter enn hind Lem er viktig for Kvantifisere det mest nøyaktige BMD og bein mikroarkitektur verdier. Som x-stråler passerer gjennom objekter og vev av varierende tykkelse og tetthet, noen av x-stråler er absorbert (i.e. dempes) av materialer de passerer gjennom. Siden målt masse tetthet av et utvalg påvirkes av sin tykkelse, og tilstedeværelse og tykkelser av omkringliggende vev, er det viktig at kalibreringen fantomer brukes til å bestemme BMD skannes på samme måte. Derfor Hvis X-ray strålen til å passere gjennom objekter (dvs., halen) før eller etter passerer gjennom regionen rundt, disse objektene vil absorbere noen av X-ray energier og vil forstyrre overføring bildet ervervet. Dessuten, ville disse skanner være svært vanskelig å simulere når skanning phantoms som må likne eksempel skanner. Resultatet føre ulikhetene demping til unøyaktighet i evalueringen av BMD målinger av benet. Dermed, for enkel og nøyaktig er det best å begrense antall hindringer mellom x-ray kilden, område av interesse og x-ray detektor.

Langsgående vurdering av benbygning fra en intervensjon i pre-klinisk modeller involverer gjentatte anestesi av det dyr å begrense deres bevegelse under skanning protokoller. Flere metoder for narkose finnes for å undertrykke dyrene gjennomgår en µCT skanning, inkludert injiserbare og pustet anestesi 1,2,4,5,6, 12. i motsetning til innånding bedøvelse som isoflurane, gjentatte narkose bruker injiserbare bedøvelse føre til en reduksjon i kroppsvekt, kirurgisk toleranse og betydelige endringer i andre fysiologiske parametere i gnagere, spesielt rotter og marsvin, tyder betydelig kontraindikasjoner for gjentatt Bruk 18,19,20. Mens isoflurane er svært ustabilt og gir raske induksjon og utvinning, injiserbare bedøvende agenter produsere varierende nivåer av anestesi og tid under narkose avhenger belastning, sex, kroppssammensetning, fasted staten og circadian syklus av den dyr. Injiserbare bedøvelse også utgjøre flere barrierer til deres bruk som de er sterkt regulert av nasjonale styrende organer. Innånding anestesi innebærer imidlertid direkte levering i luftveiene; Denne metoden gir raskere induksjon og utvinning tid og bedre kontroll over lengde og dybde av anestesi19,20. Begrensninger for metoden innånding anestesi innebære sitt krav for spesialisert fordampe utstyr og noen endringer puls og blodtrykk under induksjon, vedlikehold og utvinning 18,19.

Protocol

Denne studien ble godkjent av dyr omsorg-komiteen av Brock University og gjennomført i samsvar med retningslinjene som er fastlagt av kanadiske rådet på Animal Care 21.

1. anestesi bruk av Isoflurane gass

  1. Pre-fylle akryl glass inkubasjon kammeret med høy kvalitet O2 på en kontinuerlig flow rate på ca 1-2 L/min fra en anesthetic maskin (supplerende figur 1).
  2. Overføre rotta til inkubasjon kammer halen først og Lukk inkubasjon kammer lokket for å opprette en lufttett forsegling.
  3. Begynn å fylle inkubasjon kammeret med veterinær-klasse isoflurane på 3-4% v/v oppløst i O2 frekvensen kontinuerlig flyt av 1-2 L/min (supplerende figur 1).
    FORSIKTIG: Avfall bedøvende gasser kan påvirke handlers. En gatefeier system (dvs.et kull filter eller eksos direkte i avtrekksvifte) må alltid være på plass.
  4. Når rotta er ikke lenger kunne stå, overføre rotta til en ansiktsmaske eller forpart mottar 1-3% isoflurane oppløst i O2 en strømningshastighet på 1-2 L/min. rotter primært puste gjennom nesen og så, så lenge nesen er dekket av ansiktsmaske eller nese kjegle, vil det være tilstrekkelig anestesi levering.
  5. Bruke ophthalmica smøring delikat membraner i øynene for å beskytte dem fra noe rømt isoflurane gass.
    Merk: Kontroller at ophthalmica smøring er uten antibiotika, som dette kan påvirke resultatene fra en intervensjon.
  6. Måle palpebral (øyet blinker svar til mild stimulering av palpebral åpning) og pedal (tilbaketrekning av bakbeina Svar å knipe) reflekser; med økende dybde av anestesi, vil palpebral refleks være fraværende før pedal reflekser (supplerende figur 2).
  7. Når et passende nivå av anestesi er nådd og rotta har mistet både palpebral og pedal reflekser, opprettholde rotta på 0,5-2% isoflurane oppløst i O2 en strømningshastighet på 1-2 L/min.
  8. Kontinuerlig overvåke pustefrekvens av rat i hele denne prosedyren ved å holde en konstant visuelle på rotta enten direkte med en intern overvåkingssystem eller via live-video feed (supplerende figur 3).

2. plassere og beherskelse av rotte Hind lem

  1. Lå rotta inne supine posisjon på karbon-fiber skanneren (supplerende figur 4).
  2. Holde høyre fot i en formbare, skum rør, med tærne utvide av slutten av røret. Bruke dental voks for å holde foten godt innen skum og tape røret lukket tett. Kontroller at diameteren på røret holder foten er nok til å passe godt inn i plast røret.
  3. Skyv plastrør inn X-ray skanneren (supplerende figur 5).
  4. Utvide rotte hind lem før det er stram. Ikke over forlenge benet som forårsake skade på rotta (supplerende figur 5) som dette kan indusere ufrivillige bevegelser i beina på grunn av arbeidet åndedrett.
  5. Dra det venstre ben (ikke skannet hind limb) sammen med halen av skanning synsfelt og mot torso, fra utvidet beinet som skal skannes.
  6. Sikre den venstre ben (ikke skannet hind limb) og halen i posisjon ved hjelp av maskeringstape. Bruker ikke noe mer eller mindre klissete (dvs., tape eller maler tape) for disse materialene vil enten skade rotta når de er fjernet (duct tape) eller ikke gir en sterk nok hold (malerens bånd) (supplerende figur 6).
  7. Sikre selve rotten på plass på hofter, skuldre og hode med maske tape. Sikre ansiktsmaske eller nesen kjegle å rotta (supplerende figur 6).
    Merk: Blot den selvklebende siden av maskeringstape fjerne dens evne til å holde seg til rotte pelsen. Ikke blot endene av av maskeringstape slik at det godt kan festes til skanning sengen.
  8. Vikle rotta inne vet vikle å begrense varmetap (supplerende figur 6).
    Merk: Når under narkose, rotter miste varme raskt på grunn av deres store overflaten til kroppen vekt forhold 19,20.
  9. Kontinuerlig overvåke pustefrekvens av rat i hele denne prosedyren ved å holde en konstant visuelle på rotta (enten direkte eller via en live video feed).
    Merk: Definerer tar her 5 min, skanning er oppkjøpet innstillingen-avhengige og utvinning tid er 60 minutter.
  10. Fortsett til µCT bildene.
    Merk: De nøyaktige spesifikasjonene for skanning oppkjøp er spesifikke for hver skanner type, programvare og den bestemt problemstillingen, men flere metodologiske publikasjoner finnes i hele litteratur 1,2 , 9.

3. utvinning fra anestesi

  1. I vivo µCT skanningen er fullført, stoppe flyten av isoflurane til rotta men opprettholde en 1-2 L/min flyt av O2.
  2. Når rotta gjenvinner motorstyring (1-2 min), fjerne den fra respirator og tillate den å gjenopprette individuelt i et bur plassert delvis på en generell varmeputen på lav varme. Rotter er kjent for å redusere kroppstemperaturen med 1 ° C når under general anesthetic19. Ikke la rotta uovervåket før det har gjenvunnet tilstrekkelig bevissthet for å opprettholde sternal recumbency.
    Merk: Anekdotiske bevis fra vår forskningsgruppe rapporterer at umiddelbart etter utvinning fra isoflurane anestesi, rotter begynner å spise og så det er viktig å ha mat og vann tilgjengelig under gjenoppretting. Selv om vi har observert dette problemet, medfører gjentatte narkose ikke en betydelig økning i mat inntaket eller kroppen vekt 1,9.

Representative Results

Denne metoden for anestesi for rotte, og posisjonering og beherskelse av hind lem bilder for i vivo µCT imaging forenkler anskaffelse av høy kvalitet passer for analyse av tibia-mikroarkitektur. Riktig plassering av rotte hind lem innebærer benet blir fullt utvidet og hele foten og ankelen restriktiv skum (figur 1A) som gir en ervervet bilde av tilstrekkelig kvalitet for analyse av trabekulært og kortikale mikroarkitektur ( Figur 1B). Utilstrekkelig plassering og beherskelse av hind lem (figur 1 c) kan resultere i bilder med bevegelse gjenstander (figur 1 d), mens som ikke er fullstendig fjernet fra skanning synsfelt (figur 1E) vil forstyrre X-ray demping av skannede prøvene (figur 1F) og endre BMD og vev mineral tetthet (TMD) mål. En av feilene plassering vil resultere i et dårlig kvalitet søk som ikke skal analyseres videre. Oppnå bilder av dårlig kvalitet vil endre kvantifiseringen fine trabekulært Network og kortikale strukturen i hind lem og produsere upassende eller mangelfulle14.

Figure 1
Figur 1. Representant bilder av plasseringen av rotte hind lem og tilsvarende ervervet bilder av proksimale tibia tverrsnitt.
(A) riktig plassering av rotte hind lem med ankelen fullt restriktiv skum, etappe utvidet og hale trakk vekk fra tibia gir tilstrekkelig bildekvalitet (B) tverrsnitt av tibia og trabekulært og kortikale mikroarkitektur. (C) feil plassering av rotte hind lem med benet ikke fullt utvidet og ankel ikke fullt restriktiv skum kan resultere i (D) bevegelse gjenstander, som striper tverrsnitt. (E) objekter forstyrrer synsfelt som halen ikke trukket fra tibia (F) forstyrrer x-ray demping fra tibia og kan resultere i endret BMD og TMD målinger, men ikke visuelt tydelig. Nederst til venstre i panelet F viser en del av halen i synsfeltet, som forstyrret x-ray strålen som senere gikk gjennom tibia. Røde prikkede linjer i venstre panelene angir tverrsnittet presentert på høyre panelene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Supplerende figur 1. Isoflurane bedøvende enhet Isoflurane bedøvende enheten konfigurere å gi 3-4% isoflurane oppløst i O2 med en kontinuerlig flyt-hastighet på 1-2 L/min for induksjon av generell anestesi. Klikk her for å laste ned dette tallet.

Supplerende figur 2. Sikre dybden av anestesi. Mål pedal reflekser av klemming tærne av rotte motta kontinuerlig innånding bedøvelse gjennom en ansiktsmaske eller nesen kjegle. Smerte svaret er tydeligere når benet er litt utvidet. Veldig sterk pinches eller bruk av Tang eller klemmer kan indusere vevsskader og bør derfor ikke brukes. Klikk her for å laste ned dette tallet.

Supplerende figur 3. Skjermen fange av live-feed fysiologiske overvåking kameravisningen. Klikk her for å laste ned dette tallet.

Supplerende figur 4. Rotte legging i supine posisjon på skanneren karbonfiber. Klikk her for å laste ned dette tallet.

Supplerende figur 5. Høyre foten av rotte behersket i en formbare skum rør. Høyre foten av rotte er hindret i en formbare skum rør med tærne strekker seg ut av røret (ikke avbildet her). Skum røret er hindret i en plast holderen (se Tabell av spesifikke materialer/utstyr mer informasjon). Klikk her for å laste ned dette tallet.

Supplerende figur 6. Rotte sikres i posisjon med høyre benet utvidet rett. Hale og venstre foten er teipet fra høyre benet (mot overkroppen), hoftene er sikret og rotten overkroppen er pakket inn i vet-vikle (blå) å begrense varmetap. Klikk her for å laste ned dette tallet.

Discussion

Denne protokollen gir seere med den første detaljerte retningslinjen for riktig anestesi, plassering og beherskelse av rotte under i vivo µCT skanning av hind lem. Disse retningslinjene kan brukere av i vivo µCT skanning systemer å få høy oppløsning og høy kvalitet bilder av tibia som kan behandles for kvantifisering av 3-dimensjonale bein-mikroarkitektur. Avgjørende skritt i protokollen nødvendig for å sikre riktig posisjonering og tilbakeholdenhet involverer den riktige anestesi rotta samt utvide hind lem fra alle andre kritiske strukturer til den er stram, men ikke i en unaturlig stilling. Optimal bildebehandling resultater er det viktig at rotta være anesthetized til et nivå av total avslapning, og at palpebral og pedalbåter reflekser er tapt. I tillegg skanning beinet bør utvides og hele foten og ankelen skal dempes i skum. Metodene beskrevet ovenfor for å oppnå optimal plassering av skanning beinet vil sikre at: 1) bakbeina av rotter i en studie er konsekvent orientert i samme retning, og tillater røntgenbilde stråle å passere gjennom det samme området på en etappe som roterer rundt prøven; 2) både frivillig og ufrivillig bevegelse av hind lem vil ikke oppstå, således minimere potensialet for bevegelse gjenstander å påvirke kvaliteten på ervervet bilder; 3) hindringer fra objekter (dvs., halen) forhindret, således minimere potensialet for delvis volum effekter å produsere unøyaktig BMD og TMD målinger. Disse retningslinjene kan endres for hver individuelle rat, som antall isoflurane metabolisme og posisjonering kan variere avhengig av belastning og kroppen størrelse 22. De vanligste i vivo skanning maskinene er utformet for små dyr modeller (dvs., mus, rotter, kaniner, marsvin) og vil ha utskiftbare dyr stadier tillater skanning av forskjellige dyr størrelser. Derfor kan de ta et bredt spekter av kropp vekt.

Selv om i vivo µCT skanning tillatelser til rotta flyttet og muligheten hvis bildene fra første skanningen er dårlig kvalitet, gjentatt skanning vil avsløre rotta å ytterligere doser av stråling og isoflurane anestesi for en lengre periode. Månedlig gjentatte stråling av 600 mGy fokusert på rotte tibia over fire måneder forårsaker ikke bivirkninger til bein-mikroarkitektur sammenlignet med kontralateral baklem 1, men dette fastslå ikke at to skanner gjentatt i umiddelbar rekkefølge. Ytterligere begrensninger av teknikken beskrevet omfatter behovet for å utvide hind lem stram styrker brukes for å holde det likevel som kan påberope seg noen endringer i benbygning. Mens alvorlighetsgraden av beherskelse av hind lem under skanning vil avhenge av hver forskning målsetting, resulterte tidligere forskning fra vår lab med månedlige gjentatte i vivo µCT avbildning av ett hind ben i en forskjell i kortikale mikro-arkitektonisk parameteren, eksentrisitet, sammenlignet med kontralateral hind lem som ikke gjennomførte gjentatte forlengelsen, stabilisering og skanning 1. Eksentrisitet er et mål på elliptisk form av kortikalt benvev og endringer i respons til endrede bærende. Derfor når denne metoden for posisjonering og påbud av hind lem for gjentatt i vivo µCT imaging, bør hensynet gjøres når vurdering og tolke endres til bærende mikro-arkitektoniske parametere.

Mens de ovenstående retningslinjene har fått for bildebehandling og analyse av benvev, må små justeringer i protokollen gjøres når imaging bløtvev i hind lem. Spesielt må måten hind Lem er utvidet fra torso og behersket tas i betraktning, som gjeldende prosedyre misshapes retningen på bløtvev (muskler, fettvev) i unormale posisjonering for varigheten av søket. Når ekstrapolere denne modellen for bruk i avbilding av bløtvev i hind lem, bør derfor justeringer gjøres med tilbakeholdenhet teknikken å redusere eller eliminere endringene i plasseringen av vev i forhold til hverandre.

Videre retningslinjene har blitt skrevet spesielt basert på erfaringer fra vår forskningsgruppe, men de kan endres for å tilpasses andre kommersielt tilgjengelig i vivo µCT skannere. Andre foreslåtte metoder til å plassere og holde hind lem kan være tilgjengelig av produsenten av i vivo µCT skanning systemet. De fleste kommersielt tilgjengelige i vivo µCT enheter liste polypropylen, utvidet polystyren og plastikk rør med dental voks å holde en stikker foten som akseptabelt materialer og metoder for begrensende skanning beinet. Men metoden presentert i denne protokollen gir mer kontrollert og konsekvent plassering og beherskelse av skannede beinet, og produserer konsekvent høykvalitets bilder. Retningslinjene i stede metoden krever spesialisert utstyr nødvendig for av bedøvelsen av rotte, som en vaporizer, rør, masker, induksjon kamre og oksygen. Selv om utstyret er forbundet med en noe høyere kostnad i forhold til injiserbare bedøvelse, kan forskerne muligheten til å raskt og nøyaktig induserer anestesi på bestemt dyp av bevissthet, som gir en fordel over alternativ metoder.

Ved hjelp av retningslinjene skissert i metoden finnes video, forskere utnytte høy oppløsning i vivo µCT teknologier å undersøke deres inngripen vil av interesse kunne riktig og konsekvent orientere og holde en rotte hind lem for høy kvalitet røntgen tenkelig. Dette gir et kontinuum innen i vivo µCT image vinningen og tjene som et skritt mot optimalisere konsistensen og nøyaktighet i studier og aktiverer sammenligninger over studier i litteraturen. Tilsvarende kan disse protokollene og metodene utvides for bruk i andre gnagerarter, inkludert mus, selv om noen endringer vil være nødvendig 2,10. Beherskelse av foten i skum røret kan for eksempel inkludere ankelen for å minimere muligheten for beinet bevegelse under skanningen. I tillegg passer hele foten inn i skum holderen. Tærne forlenger dermed ikke av slutten av innehaveren, som de gjør når foten av rotte. I tillegg krever ikke selve musen den samme tilbakeholdenhet med tape som rotta. En mindre forpart kan brukes for å opprettholde anestesi i mus under skanningen. Hvis en mindre forpart ikke er tilgjengelig, kan sikre en nitril over tilgjengelige nesen kjegle og lag et lite innsnitt i hanskerommet en plass som passer nesen av musen å gi anestesi samtidig opprettholde en forsegling rundt nesen.

Mens proksimale tibia er de viktigste stedet for undersøkelse av endringer til bein mikro-struktur i rotte, bør retningslinjer for korrekt og konsistent posisjonering av andre skjelettlidelser steder som femur og lumbal ryggvirvlene bli undersøkt og etablert for konsistens i litteraturen. Men ved å gjennomføre fremtidige forskning innvolvere avbilding av lumbal ryggvirvlene, må hensyn gjøres som bildebehandling av ryggraden gir stråling til omkringliggende organer og vev.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne bekrefter forskning finansiering fra NSERC funnet stipend (#05573) og Canada grunnlaget for innovasjon (#222084) for finansiering i vivo mikro-CT We Ward er en Canada forskning stol i bein og muskelutvikling.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isoflurane Fresenius Kabi Animal Health 108737
Vaporizer Dispomed 990-1091-3SINEWA
Scavengers/Charcoal Filters Dispomed 985-1005-000
Micro-CT Scanner Bruker microCT SkyScan 1176
Dental wax Kerr Dental Laboratory 623
Foam (Backer Rod) Rona CF12086 1”x10’
Plastic tube Bruker microCT SP-3010
Carbon-fiber bed Bruker microCT SP-3002
Vet Wrap/Bandage Dura-Tech 17473
Ophthalmic Gel OptixCare 006CLC-4256 Antibiotic-free
Heating pad Sunbeam 000731-500-000

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Longo, A. B., Sacco, S. M., Salmon, P. L., Ward, W. E. Longitudinal use of micro-computed tomography does not alter microarchitecture of the proximal tibia in sham or ovariectomized sprague-dawley rats. Calcif Tissue Int. 98 (6), 631-641 (2016).
  2. Sacco, S. M., et al. Repeated irradiation from micro-computed tomography scanning at 2, 4 and 6 months of age does not induce damage to tibial bone microstructure in male and female CD-1 mice. Bonekey Rep. 6, 855 (2017).
  3. Waarsing, J. H., Day, J. S., Verhaar, J. A., Ederveen, A. G., Weinans, H. Bone loss dynamics result in trabecular alignment in aging and ovariectomized rats. J Orthop Res. 24 (5), 926-935 (2006).
  4. Klinck, R. J., Campbell, G. M., Boyd, S. K. Radiation effects on bone architecture in mice and rats resulting from in vivo micro-computed tomography scanning. Med Eng Phys. 30 (7), 888-895 (2008).
  5. Laperre, K., et al. Development of micro-CT protocols for in vivo follow-up of mouse bone architecture without major radiation side effects. Bone. 49 (4), 613-622 (2011).
  6. Brouwers, J. E., van Rietbergen, B., Huiskes, R. No effects of in vivo micro-CT radiation on structural parameters and bone marrow cells in proximal tibia of wistar rats detected after eight weekly scans. J Orthop Res. 25 (10), 1325-1332 (2007).
  7. Francisco, J. I., Yu, Y., Oliver, R. A., Walsh, W. R. Relationship between age, skeletal site, and time post-ovariectomy on bone mineral and trabecular microarchitecture in rats. J Orthop Res. 29 (2), 189-196 (2011).
  8. Altman, A. R., et al. Quantification of skeletal growth, modeling, and remodeling by in vivo micro computed tomography. Bone. 81, 370-379 (2015).
  9. Longo, A. B., et al. Lifelong intake of flaxseed or menhaden oil to provide varying n-6 to n-3 PUFA ratios modulate bone microarchitecture during growth, but not after OVX in Sprague-Dawley rats. Mol Nutr Food Res. 61 (8), (2017).
  10. Sacco, S. M., Saint, C., LeBlanc, P. J., Ward, W. E. Maternal consumption of hesperidin and naringin flavanones exerts transient effects to tibia bone structure in female CD-1 offspring. Nutrients. 9 (3), 250 (2017).
  11. Campbell, G. M., Buie, H. R., Boyd, S. K. Signs of irreversible architectural changes occur early in the development of experimental osteoporosis as assessed by in vivo micro-CT. Osteoporos Int. 19 (10), 1409-1419 (2008).
  12. De Schaepdrijver, L., Delille, P., Geys, H., Boehringer-Shahidi, C., Vanhove, C. In vivo longitudinal micro-CT study of bent long limb bones in rat offspring. Reprod Toxicol. 46, 91-97 (2014).
  13. Perilli, E., et al. Detecting early bone changes using in vivo micro-CT in ovariectomized, zoledronic acid-treated, and sham-operated rats. Osteoporos Int. 21 (8), 1371-1382 (2010).
  14. Bouxsein, M. L., et al. Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography. J Bone Miner Res. 25 (7), 1468-1486 (2010).
  15. Li, H., Zhang, H., Tang, Z., Hu, G. Micro-computed tomography for small animal imaging: Technological details. Progress in Natural Science. 18 (5), 513-521 (2008).
  16. Campbell, G. M., Sophocleous, A. Quantitative analysis of bone and soft tissue by micro-computed tomography: applications to ex vivo and in vivo studies. Bonekey Rep. 3, 564 (2014).
  17. Meganck, J. A., Kozloff, K. M., Thornton, M. M., Broski, S. M., Goldstein, S. A. Beam hardening artifacts in micro-computed tomography scanning can be reduced by X-ray beam filtration and the resulting images can be used to accurately measure BMD. Bone. 45 (6), 1104-1116 (2009).
  18. Vazquez, C. M., Molina, M. T., Ilundain, A. Role of rat large intestine in reducing diarrhea after 50% or 80% distal small bowel resection. Dig Dis Sci. 34 (11), 1713-1719 (1989).
  19. Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. Effects of isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl on physiological variables continuously measured by telemetry in Wistar rats. BMC Vet Res. 10, 198 (2014).
  20. Schmitz, S., Tacke, S., Guth, B., Henke, J. Comparison of physiological parameters and anaesthesia specific observations during isoflurane, ketamine-xylazine or medetomidine-midazolam-fentanyl anaesthesia in male guinea pigs. PLoS One. 11 (9), e0161258 (2016).
  21. Canadian Council on Animal Care. Guide to the care and use of experimental animals. , Available from: http://www.ccac.ca/Documents/Standards/Guidelines/Experimental_Animals_Vol1.pdf (1993).
  22. Stevens, W. C., et al. Comparative toxicities of halothane, isoflurane, and diethyl ether at subanesthetic concentrations in laboratory animals. Anesthesiology. 42 (4), 408-419 (1975).

Tags

Bioteknologi problemet 129 benbygning isoflurane gnagere skanning tibia bein
Riktig posisjonering og beherskelse av en rotte Hind lem ved fokusert høyoppløselig avbildning av bein mikroarkitektur bruker <em>i Vivo</em> mikro-beregnet tomografi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Longo, A. B., Sacco, S. M., Ward, W. More

Longo, A. B., Sacco, S. M., Ward, W. E. Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography. J. Vis. Exp. (129), e56346, doi:10.3791/56346 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter