Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Korrekt positionering och återhållsamhet av en råtta bakben för fokuserad högupplöst avbildning av ben-mikroarkitektur med In Vivo Micro-datortomografi

Published: November 22, 2017 doi: 10.3791/56346

Summary

Detta papper instruerar användarna av i vivo mikro-datortomografi (µCT) skannrar hur man söva, korrekt position och hindra bakbenen på en råtta för minimal rörelse under högupplöst avbildning av skenbenet. Resultatet är bilder av hög kvalitet som kan bearbetas för att exakt kvantifiera ben-mikroarkitektur.

Abstract

Användning av in-vivo mikro-datortomografi (µCT) är ett kraftfullt verktyg som innebär icke-förstörande bildtagning av inre strukturer vid höga upplösningar i levande djurmodeller. Detta möjliggör upprepade avbildning av samma gnagare över tid. Denna funktion inte bara minskar det totala antalet gnagare som krävs i en experimentell design och minskar därmed den mellan föremål variation som kan uppstå, men också tillåter forskare att bedöma längsgående eller livslångt Svaren till ett ingripande. För att förvärva bilder av hög kvalitet som kan bearbetas och analyseras för att mer exakt kvantifiera resultaten av ben-mikroarkitektur, måste användare av i vivo µCT skannrar korrekt söva råtta, och placera och hindra bakbenen. För att göra detta, är det nödvändigt att råttan vara sövd till en nivå av total avkoppling, och att pedalen reflexer går förlorade. Dessa riktlinjer kan ändras för varje enskild råtta, som graden av isofluran metabolism kan variera beroende på stam och kroppen storlek. Rätt teknik för i vivo µCT bild förvärvandet möjliggör exakt och konsekvent mätning av ben-mikroarkitektur inom och mellan studier.

Introduction

Användning av in-vivo mikro-datortomografi (µCT) är ett kraftfullt verktyg som innebär icke-förstörande bildtagning av inre strukturer vid höga upplösningar med gnagare modeller. Den icke-destruktiva karaktären i vivo µCT möjliggör upprepade avbildning av samma gnagare över tid. Denna funktion inte bara minskar det totala antalet gnagare som krävs i en experimentell design och minskar därmed den mellan föremål variation som kan uppstå, men också tillåter forskare att förstå långsiktiga Svaren till ett ingripande. Med användning av upprepade i vivo µCT, har experiment på möss och råttor klarlagts utvecklingsmässiga förändringar för att Ben-mikroarkitektur och bone mineral density (BMD) i hela perioder av livslängd 1,2,3 ,4,5,6,7,8 samt svar på benhälsa insatser såsom kost 9,10, ovariektomi 7,11 och farmakologiska agenter 8,12,13. BMD och ben-mikroarkitektur med specifika delar av skelettet, nämligen proximala tibia, lårbenet och ländkotorna, är vägledande för övergripande benhälsa och risken för att upprätthålla en fraktur så är de primära åtgärderna när kvantifiera Svaren till en ingripande.

In vivo µCT bild förvärv innebär tvådimensionell röntgen prognoser överlåtande i flera vinklar som X-ray källan och detektor rotera runt djuret under utredning 14,15. Kvaliteten på den resulterande bilden är beroende av många faktorer, inklusive, men inte begränsat till: valt förvärv parametrar (dvs, rumslig upplösning, röntgen spänning, strömstyrka, rotation steg, tillämpade filter, exponeringstid), begränsningar av µCT Scanner (dvs, skanner-baserade artefakter såsom ring artefakter eller damm som orsakar strimmor eller partiell volym effekter) och korrekt positionering och återhållsamhet av djuret. Två förstnämnda av dessa faktorer kan manipuleras till viss del av användaren, beroende på den specifika avsökningen maskinen, studie mål och de korrigeringar som behövs för att optimera funktionen av skannern eller bearbetning av förvärvade bilder. Den senare av dessa faktorer, korrekt positionering av gnagare före skanning, kan uppnås oavsett scanner-baserade begränsningar eller förvärv parametrar som väljs för att uppnå en specifik studie. Medan många publikationer som rör i vivo imaging har publicerats i litteratur 14,15,16,17, klassiska manuskript stil är sådan att detaljerade ”hur” information kan inte inkluderas. Därför är syftet med denna artikel och video guide att fylla detta tomrum. Här syftar vi till att instruera användare av i vivo µCT skannrar hur att söva en råtta, och placera och hindra bakbenen för att producera högkvalitativa bilder som kan analyseras för att mer exakt kvantifiera resultaten av ben-mikroarkitektur.

Att förebygga hinder för röntgen strålen genom föremål än bakbenen är absolut nödvändigt för att kvantifiera de noggrannaste BMD och ben-mikroarkitektur värden. När röntgenstrålarna passerar genom objekt och vävnader av varierande tjocklek och densitet, några av Röntgenstrålarna är absorberas (dvs försvagade) av de material som de passerar. Eftersom det uppmätta densitet av ett urval påverkas av dess tjocklek, och närvaro och tjocklekar av omgivande vävnader, är det absolut nödvändigt att kalibrering fantomer används för att bestämma BMD genomsöks på samma sätt. Därför om röntgen balken är att passera objekt (dvs, svansen) före eller efter att ha passerat genom regionen av intresse, dessa objekt kommer att absorbera en del av röntgen energier och kommer att störa överföringen bilden förvärvade. Dessutom, skulle dessa skanningar vara mycket svårt att simulera när du skannar phantoms som måste likna prov skanningar. Som ett resultat, leder dessa dämpning skillnader till felaktigheter i utvärderingen av BMD mätningar av benet. Således för lätthet och precision är det bäst att begränsa antalet hinder mellan röntgen källan, regionen av intresse och röntgen detektor.

Längsgående bedömning av benstomme från ett ingripande i prekliniska modeller innebär den upprepade bedövning av djuret att begränsa deras rörelse under avsökningen protokoll. Finns flera metoder av narkos för att dämpa de djur som genomgår en µCT scan, inklusive injicerbara och inhalationsmedel anestesi 1,2,4,5,6, 12. till skillnad från inhalationsmedel anestetika såsom isofluran, upprepade narkos med injicerbara anestetika orsaka en minskning i kroppsvikt, kirurgiska tolerans och betydande förändringar på andra fysiologiska parametrar i gnagare, speciellt råttor och marsvin, vilket tyder på betydande kontraindikationer för upprepad användning 18,19,20. Medan isofluran är mycket volatila och möjliggör snabb induktion och återhämtning, injicerbara bedövningsmedel varierande halter av anestesi och tid under narkos beroende på stam, kön, kroppssammansättning, fastande och dygnsrytm cykeln av den djur. Injicerbara anestetika medför också ytterligare hinder för deras användning som de är hårt reglerad av nationella styrande organ. Inandning anestesi innebär dock direktleverans in i det respiratoriska systemet; Denna metod möjliggör snabbare induktion och återhämtning tid och bättre kontroll över längd och djup anestesi19,20. Begränsningar till metoden inandning anestesi innebär dess krav för förångning specialutrustning och vissa ändringar att hjärtfrekvens och blodtryck under induktion, underhåll och återvinning 18,19.

Protocol

Denna studie godkändes av Animal Care kommittén för Brock universitet och genomförs i enlighet med de riktlinjer som fastställts av kanadensiska rådet på djur hand 21.

1. anestesi med isofluran Gas

  1. Förväg fylla akrylglas inkubation kammaren med hög kvalitet O2 på ett kontinuerligt flöde av cirka 1-2 L/min från en narkos maskin (kompletterande Figur1).
  2. Överföra råtta till inkubation kammare svansen först och Stäng inkubation kammare locket för att skapa en lufttät förslutning.
  3. Börja med att fylla inkubation kammaren med veterinär-grade isofluran på 3-4% v/v upplöst i O2 på ett kontinuerligt flöde av 1-2 L/min (kompletterande Figur1).
    FÖRSIKTIGHET: Avfall narkosgaser kan påverka hanterare. En gatsopare-system (dvs.en kolfilter eller utsug direkt i dragskåp) måste alltid vara på plats.
  4. När råttan inte längre kunna stå, överföra råtta till en ansiktsmask eller näsan konen får 1-3% isofluran upplöst i O2 med en flödeshastighet av 1-2 L/min. råttor primärt andas genom näsan och så, så länge näsan är omfattas av ansiktsmask eller näsa kon, det kommer att finnas tillräcklig anestesi leverans.
  5. Gälla känsliga membranen i ögonen för att skydda dem från någon undgått isofluran gas oftalmologiska smörjning.
    Obs: Se till att oftalmologiska smörjning utan antibiotika, eftersom detta kan påverka resultaten från en intervention.
  6. Mäta palpebrala (öga blinkar skonsam stimulering av palpebrala öppning) och pedal (tillbakadragande av bakbenen som svar på klämmande) reflexer; med ökande djup anestesi, kommer att palpebrala reflex vara frånvarande innan pedal reflexer (kompletterande figur 2).
  7. När en lämplig nivå av anestesi uppnås och råtta har förlorat både palpebrala och pedal reflexer, upprätthålla råtta på 0,5-2% isofluran upplöst i O2 med en flödeshastighet på 1-2 L/min.
  8. Kontinuerligt övervaka andelen andning råtta under hela förfarandet genom att hålla en konstant visuella på råtta direkt med ett system för övervakning av interna eller via live-video feed (kompletterande diagram 3).

2. positionering och återhållsamhet i råtta Hind lem

  1. Lägga till råtta i ryggläge på kolfiber skannerglaset (kompletterande diagram 4).
  2. Hindra högerfoten i en formbar, skum tube, med tårna förlängning av slutet av röret. Applicera dental vax för att hålla foten tätt inom skummet och tejpa röret stängd ordentligt. Se till att diametern på röret håller foten är tillräckligt för att passa ordentligt i plast röret.
  3. Skjut plaströr i X-ray scanner sängen (kompletterande figur 5).
  4. Utöka den råtta bakbenen tills den är spänd. Omfatta inte över benet att orsaka någon skada till råtta (kompletterande figur 5) eftersom detta kan medföra ofrivilliga rörelser i armar och ben på grund av ansträngd andning.
  5. Dra vänster ben (icke-skannas bakbenen) tillsammans med svansen av scanning synfältet och mot bålen, från utökade benet som ska skannas.
  6. Säkra vänster ben (icke-skannas bakben) och svansen i position med maskeringstejp. Använd inte något mer eller mindre klibbiga (dvs., silvertejp eller målartejp) eftersom dessa material kommer antingen att skada råttan när de är bort (silvertejp) eller inte ger en tillräckligt stark stadga (målartejp) (kompletterande diagram 6).
  7. Säkra rat kroppen in i position på höfter, axlar och huvud med maskeringstejp. Säkra den ansiktsmask eller näsan konen att råttan (kompletterande diagram 6).
    Obs: Blot den självhäftande sidan av maskeringstejpen bort dess förmåga att hålla sig till råtta päls. Blot inte ändarna av maskeringstejp så att det kan vara ordentligt fastsatt till skanning sängen.
  8. Linda in råttan i vet-sjal att begränsa värmeförluster (kompletterande diagram 6).
    Obs: När under narkos, råttor förlorar värme snabbt på grund av sin stora yta till kropp vikt baserat på 19,20.
  9. Kontinuerligt övervaka andelen andning råtta under hela förfarandet genom att hålla en konstant visuella på råtta (antingen direkt eller genom en live-video feed).
    Obs: Ställ tar här 5 min, scan förvärv är förvärvet inställning-beroende och återhämtningstiden är 60 minuter.
  10. Fortsätt att förvärva µCT bilderna.
    Obs: De exakta specifikationerna för scan förvärv är specifika för varje scanner typ, programvarusystem och den specifika frågeställningen, dock flera metodologiska publikationer finns i hela den litteratur 1,2 , 9.

3. återhämtning från anestesi

  1. När i vivo µCT skanningen är klar, stoppa flödet av isofluran till råtta men bibehålla ett 1-2 L/min flöde av O2.
  2. När råttan återfår motorstyrning (1-2 min), ta bort den från respiratorn och gör det möjligt att återvinna individuellt i en bur som placeras delvis på en general-purpose värmedyna på låg värme. Råttor är kända för att sänka sin kroppstemperatur med 1 ° C när under narkos19. Lämna inte råttan utan uppsikt tills den har återfått tillräcklig medvetande för att upprätthålla sternala koordinationsrubbning.
    Obs: Anekdotiska bevis från vår forskargrupp rapporterar att omedelbart efter återhämtning från isofluran anestesi, råttor börjar äta och det är därför viktigt att ha sin mat och vatten erbjuds under återhämtning. Även om vi har observerat detta beteende, orsakar upprepade narkos inte en betydande ökning i mat intag eller kropp vikt 1,9.

Representative Results

Denna metod av anestesi för råtta, och positionering och återhållsamhet av bakbenen bilder för i vivo µCT imaging underlättar förvärv av högkvalitativa lämpliga för analys av tibia-mikroarkitektur. Korrekt placering av den råtta bakbenen innebär benet förlängs helt och hela foten och fotleden fastspända i skum (figur 1A) vilket resulterar i en förvärvade bild av tillräcklig kvalitet för analys av det trabekulära och kortikala NetBurst ( Figur 1B). Otillräckliga placering och återhållsamhet i bakbenen (figur 1 c) kan resultera i bilder med rörelse artefakter (figur 1 d), medan en svans som inte fullt ut tas bort från skanning synfältet (figur 1E) kommer att störa röntgen dämpning av de skannade proverna (figur 1F) och ändra BMD och vävnad mineral density (TMD) mätningar. Antingen av felen placering kommer att resultera i en dålig kvalitet genomsökning som inte bör analyseras ytterligare. Attaining bilder av dålig kvalitet kommer att förändra kvantifiering av fina trabekulära nätverket och kortikala struktur i bakbenen och kommer att producera olämpliga eller ofullständiga data14.

Figure 1
Figur 1. Representativa bilder av placeringen av de rat bakbenen och motsvarande förvärvade bilder av proximala tibia i tvärsnitt.
(A) lämplig placering av den råtta bakbenen med ankeln fullt fastspända i skum, benet utsträckt och svans som drog bort från skenbenet ger tillräcklig bildkvalitet i (B) tvärsnitt av skenbenet och dess trabekulära och kortikala mikro-arkitekturen. (C) felaktig placering av den råtta bakbenen med benet inte fullt utsträckt och fotleden inte är helt fastspända i skum kan resultera i (D) rörelse artefakter, ses som strimmor i tvärsnitt. (E) objekt stör synfältet, såsom svansen inte drog bort från skenbenet (F) stör röntgen dämpning från skenbenet och kan resultera i ändrat BMD och TMD mätningar, även om inte visuellt tydligt. Längst ned till vänster i panelen F visar en del av svansen i synfältet, som störde x-ray bjälken därefter passerat genom skenbenet. Röda streckade linjer i vänstra panelerna visar tvärsnittet presenteras på de högra panelerna. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Kompletterande figur 1. Isofluran bedövningsmedel affärsenhet Isofluran bedövningsmedel enhet in för att ge 3-4% isofluran upplöst i O2 på en kontinuerlig flöde 1-2 L/min för induktion av generell anestesi. Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.

Kompletterande figur 2. Att säkerställa djup anestesi. Åtgärd pedal reflexer genom att nypa tårna av råtta som fick kontinuerlig inandning bedövningsmedel genom en ansiktsmask eller näsan konen. Smärta svaret är mer uppenbart när benet förlängs något. Mycket starka nypor eller användning av pincett eller klämmor kan inducera vävnadsskada och bör därför inte användas. Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.

Kompletterande figur 3. Skärmdump av live-feed fysiologiska kamera övervakningsvyn. Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.

Kompletterande diagram 4. Rat om i ryggläge på kolfiber skannerytan. Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.

Kompletterande figur 5. Höger fot råttans fastspända i ett formbart skum rör. Höger fot råttans är fastspända i ett formbart skum rör med tårna att utvidga ur röret (ej avbildad här). Skum röret är fastspända i en plast hållare (se Tabell av specifika material/utrustning för mer detaljerad information). Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.

Kompletterande diagram 6. Rat säkrade i position med höger ben förlängas rakt. Svans och vänstra foten är tejpade från höger ben (mot bålen), höfterna är säkrade och råtta bålen är insvept i vet-sjal (blå) att begränsa värmeförluster. Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.

Discussion

Detta protokoll ger tittarna med den första detaljerade riktlinjen för korrekt anestesi, placering och återhållsamhet av råtta under i vivo µCT skanning av bakbenen. Dessa riktlinjer Aktivera användare av i vivo µCT Scanningsystem att få hög upplösning och hög kvalitetsbilder av skenbenet som kan bearbetas för kvantifiering av 3-dimensionell ben-mikroarkitektur. Kritiska moment i protokollet som är nödvändiga för att säkerställa korrekt positionering och återhållsamhet involvera den ordentlig anestesi av råtta samt att utvidga bakbenen från alla andra kritiska strukturer tills den är spänd, men inte i en onaturlig position. För optimal bildåtergivning resultat är det nödvändigt att råttan vara sövd till en nivå av total avkoppling, och att palpebrala och pedal reflexer går förlorade. Dessutom skannar benet bör utvidgas och hela foten och fotleden bör hållas tillbaka i skum. De metoder som beskrivs ovan för att uppnå optimal positionering av scanning benet kommer att se till att: 1) bakbenen hos råtta i en studie är konsekvent orienterade i samma riktning, således medger röntgen ljuskäglan passera genom samma område av varje ben som den roterar runt provet; 2) både frivillig och ofrivillig rörlighet för att bakbenen kommer att inte inträffa, sålunda minimizing potentialen för rörelse artefakter att störa kvaliteten på förvärvade bilder; (3) hinder från objekt (dvs, svansen) hindras, vilket minskar risken för partiell volym effekter att producera Felaktiga BMD och TMD mätningar. Dessa riktlinjer kan ändras för varje enskild råtta, som graden av isofluran metabolism och positionering kan variera beroende på stam och kroppen storlek 22. De vanligaste in-vivo skanning maskinerna är utformade för små djurmodeller (dvs, möss, råttor, kaniner, marsvin) och kommer att ha utbytbara djur stadier att tillåta skanning av olika djur storlekar. Därför, de rymmer ett brett spektrum av kroppsvikter.

Även om i vivo µCT skanning bygglov för råttan att vara flyttas och omsökas om bilderna förvärvats från den initiala scintigrafin är dålig kvalitet, upprepad skanning kommer att utsätta råttan att ytterligare doser av strålning och isofluran anestesi för en längre tid. Månatliga upprepade strålningsexponering 600 mGy fokuserade till råtta skenbenet över fyra månader orsaka inte negativa effekter på ben-mikroarkitektur jämfört med den kontralaterala bakben 1, men detta pröva inte säkerheten för två skanningar upprepas i omedelbar följd. Ytterligare begränsningar av den teknik som beskrivs är behovet av att utvidga den spända bakbenen med krafter som tillämpas för att hålla det fortfarande, som kan åberopa vissa förändringar i benstomme. Medan svårighetsgraden av återhållsamhet av bakbenen under skanningen kommer att bero på varje forskningsmål, resulterade tidigare forskning från vårt labb som omfattar månatliga upprepade i vivo µCT avbildning av ett bakben i en skillnad i den kortikala Micro-arkitektoniska parameter, excentricitet, jämfört med den kontralaterala bakbenen som inte genomgick upprepade förlängning, stabilisering och skanning 1. Excentricitet är ett mått på den elliptisk formen av kortikala benet och förändringar som svar på förändrade-bärande. Därför, när du använder denna metod för positionering och bemästrande av bakbenen för upprepas i vivo µCT imaging, övervägande göras när bedöma och tolka ändras till bärande mikro-arkitektoniska parametrar.

Medan ovanstående riktlinjer har tillhandahållits för bildhantering och analys av benvävnad, måste smärre justeringar till protokollet göras när imaging mjuk vävnad av bakbenen. Specifikt, måste det sättet där bakbenen förlängs från bålen och återhållsamma beaktas, som det nuvarande förfarandet misshapes orientering av mjuk vävnad (muskler, fettvävnad) in i onormal positionering för varaktigheten av genomsökningen. Därför, när extrapolerar denna modell för användning i imaging av mjuk vävnad av bakbenen, vissa justeringar göras till återhållsamhet tekniken att minska eller eliminera ändringarna i placeringen av vävnader i förhållande till varandra.

Dessutom riktlinjerna har skrivits specifikt baserat på erfarenheter från vår forskargrupp, men de kan ändras för att rymma andra kommersiellt tillgängliga i vivo µCT skannrar. Andra föreslagna metoder för att placera och hindra bakbenen kan finnas av tillverkaren av den i vivo µCT scanning system. De flesta kommersiellt tillgängliga i vivo µCT enheter lista av polypropylen, expanderad polystyren och plaströr med dentalvax att hålla en utskjutande fot som godtagbar material och metoder för fasthållande skanning benet. Dock metoden presenteras i detta protokoll ger mer kontrollerad och konsekvent positionering och återhållsamhet av skannade benet och producerar konsekvent högkvalitativa bilder. De riktlinjer som presenteras i denna metod kräver specialutrustning som krävs för anestesi av råtta, till exempel en spridare, rör, masker, induktion chambers och syre. Även om utrustningen är associerade med en något högre kostnad jämfört med injicerbara bedövningsmedel, ger det forskare möjlighet att snabbt och exakt inducerar anestesi på specifika djup medvetslöshet, vilket ger en fördel över alternativ metoder.

Använda riktlinjerna i denna metod video, forskare använda hög upplösning i vivo µCT teknik för att undersöka deras ingripande kommer av intresse att kunna korrekt och konsekvent orientera och hindra en råtta bakben för hög kvalitet X-ray imaging. Detta kommer att ge ett kontinuum i fältet i i vivo µCT bild förvärv och fungera som ett steg mot optimera konsekvens och noggrannhet inom studier och möjliggöra jämförelser mellan studier i litteraturen. Likaså kan dessa protokoll och metoder utökas för användning i andra gnagararter, inklusive möss, även om vissa förändringar kommer att krävas 2,10. Fasthållningsanordningen av foten i skum röret kan till exempel inkludera ankeln för att minimera risken för benrörelsefrihet under genomsökningen. Dessutom ryms hela foten i skum hållaren. Tårna omfattar således inte av slutet av innehavaren som när de säkra foten av en råtta. Kroppen av musen kräver dessutom inte den samma återhållsamhet med tejp som råttan. En mindre näsa kon kan användas för att underhålla anestesi hos möss under genomsökningen. Om en mindre näsa kon inte är tillgänglig, kan säkra en nitrilhandske över tillgängliga näsan konen och göra ett litet snitt i handsken att ge ett utrymme som kan passa näsan av musen för att ge anestesi samtidigt förslutning runt näsan.

Medan den proximala tibia är den viktigaste platsen för utredning av ändringar till ben mikrostruktur hos råtta, bör riktlinjer för korrekt och konsekvent positionering av andra delar av skelettet som lårbenet och ländkotorna undersökas och fastställts för konsekvens i litteraturen. Men när företaget framtida forskning som involverar av imaging ländkotor, göras överväganden som avbildning av ryggraden ger strålningsexponering till omgivande organ och vävnader.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Författarna erkänner forskning finansiering från en NSERC Discovery Grant (#05573) och Kanada Stiftelsen för Innovation (nr 222084) för finansiering i vivo mikro-CT. W.E. Ward är en Kanada forskning stol i ben och muskelutveckling.

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

Bioteknik frågan 129 benstomme isofluran gnagare scan tibia ben
Korrekt positionering och återhållsamhet av en råtta bakben för fokuserad högupplöst avbildning av ben-mikroarkitektur med <em>In Vivo</em> Micro-datortomografi
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