Waiting
Login processing...

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

Medicine

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

Published: November 14, 2017 doi: 10.3791/56679
* These authors contributed equally

Summary

Оценка развития тканей в перелом каллуса во время endochondral кости Исцеление имеет важное значение для мониторинга процесса заживления. Здесь, мы приводим использование магнитно-резонансной томографии (МРТ)-совместимых внешних фиксаторов для мыши бедренной разрешить МРТ сканирование во время регенерации костной ткани у мышей.

Abstract

Endochondral заживление перелома — сложный процесс, связанных с развитием фиброзной, хрящевой и костной ткани в перелом каллуса. Количество различных тканей в каллуса предоставляет важную информацию о перелом, исцеление прогресса. Доступные в vivo методы продольно контролировать развитие каллусной ткани в доклинических исследованиях заживление перелома с помощью мелких животных включают в себя цифровой радиографии и µCT томографии. Однако обе методики только способны различать минерализованных и не минерализованных ткани. Следовательно невозможно подвергать хряща из фиброзной ткани. В противоположность этому магнитно-резонансная томография (МРТ) визуализирует анатомических структур, основанных на их содержание воды и поэтому сможет неинвазивно идентифицировать мягкие ткани и хрящей в перелом каллуса. Здесь мы сообщают об использовании МРТ совместимых внешних фиксаторов для мыши бедренной разрешить МРТ во время регенерации костной ткани у мышей. Эксперименты показали, что фиксатором и заказ монтажа устройства позволяют повторяющихся МРТ, таким образом позволяя продольного анализа разрушения каллусной ткани развития.

Introduction

Заживление перелома вторичные является наиболее распространенной формой заживления кости. Это сложный процесс, подражая конкретные аспекты онтогенезе endochondral окостенение1,2,3. Начале перелом гематома преимущественно состоит из иммунных клеток, грануляция и фиброзной ткани. Напряжения низкой кислорода и высокой биомеханической штаммов препятствовать остеобластов дифференциации на перелом разрыв, но содействовать дифференцировка клеток-предшественников в хондроцитов4,5,6. Эти клетки начинают размножаться в месте травмы сформировать матрицу хрящевой, предоставляя первоначальный стабильность перелом кости. Во время созревания каллуса, хрящевые клетки становятся гипертрофических, проходят apoptosis, или транс-дифференцироваться в остеобластов. Неоваскуляризация в хряща и кости переходной зоне обеспечивает уровни повышенных кислорода, позволяя формирования костной ткани7. После костлявые сокращение разрыва перелом, биомеханические стабильности увеличивается и osteoclastic реконструкции внешнего перелом каллуса происходит получить физиологические кости контур и структура3. Таким образом количество волокнистых, хрящевой и костной ткани в перелом каллуса обеспечивают важную информацию о Кость заживление процесса. Нарушается или задержки исцеления становится видимым путем изменения каллусной ткани развития людей и мышей8,9,10,11. Доступные в vivo методы продольно мониторинга развития каллусной ткани в доклинических перелом, исцеление исследования с использованием мелких животных включают в себя цифровой радиографии и µCT изображений12,13. Однако оба методы только способны различать минерализованных и не минерализованных ткани. В противоположность этому МРТ обеспечивает отличную мягких тканей контраст и поэтому сможет идентифицировать мягкие ткани и хрящей в перелом каллуса.

Предыдущие работы показали многообещающие результаты для послеубойной МРТ в мышах суставных переломов14 и в естественных условиях МРТ в мышей во время intramembranous дефект кости Исцеление15. Однако оба исследования также заявил ограниченного пространственного контраст резолюции и тканей. Мы ранее продемонстрировал осуществимость с высоким разрешением в vivo МРТ для продольной оценки формирования мягких мозолей в мышиных endochondral перелом, исцеление16. Здесь мы приводим протокол для использования МРТ совместимых внешних фиксаторов для остеотомия бедра у мышей с целью мониторинга развития каллусной ткани продольно во время процесса заживления перелома endochondral. Дизайн на заказ монтажа устройства для вставки внешних фиксаторов обеспечивает стандартизированный позицию во время повторного сканирования.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

всех животных эксперименты соблюдение международных правил для ухода и использования лабораторных животных и были утверждены региональными регулирующими органами (№ 1250, Regierungspräsidium Тюбинген, Германия). Все мыши были сохранены в группах от двух до пяти животных в клетке на свет 14-h, 10 h темные Циркадный ритм с водой и продовольствием предоставляемых ad libitum.

1. Подготовка хирургическими материалами и предварительной обработки мышей

  1. Стерилизируй-отпусти всех хирургических материалов. Используйте автоклавирования температуры 120-135 ° C для 20-30 минут времени стерилизации.
  2. Покупка C57BL/6 мышей или мышей от другого напряжения, которые находятся между 19-35 g массы тела. Выполните соответствующий уход за животными и экспериментальные протоколы в соответствии с национальные руководящие принципы, одобренные следователем ' s институциональный уход за животными и использования Комитетом. Разрешить минимум 7 дней периода акклиматизации перед началом процедуры.
  3. Предоставить обезболивание всех мышей через питьевой воды за день до операции до третьего послеоперационные сутки.

2. Хирургические процедуры и применения внешних фиксаторов

  1. место, мышь в трубку с предустановленной 5-7% изофлюрановая и 60 мл/мин кислорода. После потери постуральной рефлексов удалите мышь из трубки индукции анестезии и поддержания анестезии через вдыхание маска выделения кислорода изофлюрановая и 60 мл/мин 1-3%. Рефлекс
    1. Монитор дыхания шаблон и задние лапы во время анестезии. Убедитесь, что частота дыхания составляет около 100 циклов/мин и задние лапы рефлекс отсутствует.
      ​ Примечание: количество газа, необходимо зависит от возраста, пола, веса тела и штамм мыши.
  2. До операции, вводить мышь с однократной дозы антибиотиков подкожно (Клиндамицин, 45 мг/кг). Кроме того, для поддержания физиологических баланс жидкости, вводить мышь с подкожной жидкости депо 500 мкл концентрированного солевого раствора (0,9% NaCl).
  3. Для предотвращения роговицы сушки, применять глазную мазь для мыши глаз. Поместите указатель мыши на нагревательной пластинки при 37 ° C во время анестезии и температуры тела хирургические процедуры для поддержания физиологических.
  4. Удалить мех из правой задних конечностей и кустарников области хирургического дезинфицирующим средством на основе спирта. Охватывать право задние лапы с небольшой частью стерильные перчатки во избежание нестерильные областей. Вылечить правый задние конечности в три раза. Место стерильные драпировка над всей мышь за исключением области хирургической.
  5. Надрезать кожу около 1 см продольно вдоль передней стороне правой бедренной кости с помощью скальпеля. Отдельные тупо м. Двуглавая мышца бедра и m. мышц бедра с микро ножниц и пинцет. Вырежьте сухожилие Стороной происхождения на вертела бедренной кости с микро ножницами, чтобы позволить свободный доступ к передне-боковой части кости. Убедитесь, что сохраняется седалищный нерв.
  6. Позиция внешних фиксаторов (Осевая жесткость 3 Н/мм, рис. 1 A) параллельно к бедренной кости. Бурение скважин через кору с 0,45 мм сверло и место керамической монтажные штыри в скважин вручную. Начните с наиболее проксимальной ПИН, следуют наиболее дистальных PIN-код и два контакта между ними.
    1. Убедитесь, что нет напряженности, сжатие или касательное напряжение на поясничный во время процедуры установки, в противном случае достигнутые остеотомия разрыв будет недостаточно из-за релаксации фиксаторов.
  7. Увлажнить кости с небольшим количеством стерильных NaCl, чтобы избежать обезвоживания во время распиловки процедуры.
  8. Создать 0,4 мм остеотомия через всю кость между двух внутренних контактов с помощью проволока пила Джильи 0.4 мм.
    Примечание: При необходимости, колеблющегося микро пила может использоваться для создания остеотомии. Убедитесь в том избежать любой металлической стружки от пилы в районе остеотомия.
  9. Флеш разрыв остеотомия тщательно с 2 мл стерильного NaCl для удаления кости фишек между двумя трещиноватых коре.
  10. Адаптации мышцы с помощью непрерывного шва с рассасывающимся швом (см. Таблицу материалы). Затем адаптировать кожи, используя прерванный не рассасывающиеся швы (см. Таблицу материалы). Чтобы избежать раны кусаться, не место шва в черепной частью раны.
    Примечание: Не используйте клей кожи или клипы, так как мыши обычно удалить его из раны вызывая дальнейшее повреждение кожи.
  11. Чистой зоне хирургические с дезинфицирующим и поместите курсор мыши в его клетке. монитор, мышь и питания достаточно тепла (например, инфракрасный свет) пока она полностью проснуться. контролировать воды, пищи и веса тела после операции, чтобы Убедитесь, что животное не в боль и страдания. Оказывать анальгезии всех мышей через питьевую воду до третьего послеоперационные сутки.
    Примечание: Мышей могут быть размещены в группах до четырех животных.
  12. Контролировать мышь ' активность на 1 до 5 дней после операции. В течение этого времени курс мышь должна нести вес на эксплуатируемых конечности. В противном случае, мыши должны быть исключены из дальнейшего анализа.

3. МРТ процедуры и анализ изображений

  1. перед МРТ сканирование процедуры, обезболивают мыши согласно протоколу в шагах 2.1 и 2.3 и держать частоту дыхания около 100 циклов/мин вставки внешних фиксаторов на правой задних конечностей из мышь, тщательно в устройство на заказ монтажа ( рис. 1 B, C).
    1. Убедитесь избежать изгиба или сжатие фиксаторов во время этого шага, так как это может помешать заживление перелома.
      Примечание: МРТ может проводиться 3 дней после операции, в зависимости от ухода за животными и экспериментальный протокол в кратчайшие сроки.
  2. Место мыши на контролируемой температуре колыбель для введения в устройство МРТ. Прикрепить устройство крепления жестко четырех элементов головки катушки.
  3. Приобрести МРТ данных с использованием специализированной системы МРТ малых животных высокой поле, работающих на 11,7 т.
    ​ Примечание: МРТ данных приобретение геометрия совмещена с бедренной кости, ортогонально к винты.
    1. Приобретать данные, применяя Протон плотность последовательности TSE жир подавлены многослойная (PD-TSE) с помощью приобретения параметры: эхо/повторение время TE = 5,8 МС/TR = 2500 ms, резолюция Δr = 52 × 52 × 350 µm³, поле зрения (FOV) = 20 × 20 мм² и пропускной способности Δω = 150 кГц.
    2. Примечание: Общая приобретение время 22 фрагментов составляет 36 мин
  4. Открыть полученные данные с программным обеспечением анализа изображения. Введите размер voxel как 0.05 x 0.05 x 0,35 мм 3. Сегмент различных тканей в каллуса перелом (кости, хрящи, фиброзной ткани/костного) основанный на их интенсивность с полуавтоматической Бинаризация следующим.
    1. Нажмите " редактировать новое поле метки ", нажмите " добавить материал " и переименовать материал для " мозоль ". Выделить области каллуса от окружающих тканей, основанные на гипо интенсивный сигнал от надкостницы с помощью " Лассо " инструмент.
    2. Нажмите " добавить материал ". Нажмите кнопку " добавить материал " и переименовать материал для " хряща ". Сегмент хряща с помощью " порог " инструмент и " выбрать только текущий материал " от " мозоль ". Нажмите кнопку " хряща " и " добавить материал ". Повторите эти шаги с " кость " и " костного мозга/фиброзной ткани ".
  5. Генерировать 3D реконструкций перелом бедра, основанный на данных сегментации ткани, с помощью программного обеспечения для анализа изображений. Нажмите кнопку " создавать поверхности ", применить " ни " для " сглаживания типа " и нажмите " вид поверхности ".
    Примечание: Очень маленькие, гипер интенсивный, окрестности enDS трещиноватых коре, вероятно быть артефакты из-за переход от костлявые мягких тканей. Эти районы должны быть исключены из дальнейшего анализа. Hyper интенсивный областям в середине перелом мозоль на этапе endochondral перелом, исцеление представляют хрящевой ткани. Гипо интенсивный областям на каллуса перелом дистальной остеотомия разрыв на этапе endochondral окостенения и районы с той же интенсивностью на протяжении всей разрушения каллуса на позднее исцеление этапы представляют собой новообразованной костной каллусной ткани. Хотя эти области имеют гипо интенсивный сигнал, интенсивность сигнала от зрелых кости (кора) еще ниже. После порога интенсивности сигнала для костной ткани и хрящевой ткани в перелом каллуса Марк оставшихся ткани как костного мозга и фиброзной ткани. Значения для сегментации ткани: сегментирована костной ткани (включая пожилые коры, Трабекулярная кость и костлявые каллусной ткани) в диапазоне 1-3.3 (сигнал нормализованные интенсивности зрелых коры), костного мозга/фиброзной ткани в диапазоне от 3,4-5.4, и Хрящевые каллусной ткани в пределах 5,5-6.2.
  6. Если необходимо, повторите МРТ продольно во время процесса заживления переломов. Для мониторинга хрящевой каллуса развития, сканировать мышей на дней 10, 14 и 21 после хирургии.
    Примечание: Моменты времени может зависеть от ухода за животными и экспериментальный протокол.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Во-первых успех хирургической процедуры могут быть подтверждены анализ МРТ (см. пример на рис. 2). Все четыре булавки должен быть расположен в середине бедра вала. Размер остеотомия зазор должен быть между 0,3-0,5 мм. Если размер остеотомия разрыв варьируется от этих значений, мыши должны быть исключены из дальнейшего анализа.

Во-вторых оценки Продольное сканирование во время разрушения, заживление процесс в то же самое животное предоставляет сведения о развитию каллусной ткани. Если мыши сканируются в день 10, 14 и 21 (см. пример на рис. 3), хрящевой ткани виден в середине перелом каллуса на 10 день (относительной хряща площадь = 30,8%) и день 14 (относительный хряща площадь = 29,0%) и уменьшается до 21 день после хирургия (относительная хряща площадь = 10,5%) (Рис. 3). Костной ткани виден на периферии каллуса перелом на 10 день (области относительной кости = 7,2%), увеличивается до 14 день (относительной кости области = 15,6%), и преодоление тела происходит до 21 день (относительной кости области = 45,7%).

В-третьих после сегментации различных тканей в каллуса перелом, используя программное обеспечение для анализа изображений, могут быть созданы 3D изображения с переломом бедра и перелом каллуса. В примере, показанном на рисунке 4весь бедренной сканируется на день 26 после перелома отображается. Зрелые коры помечен в серый, керамические штифты, отмечены желтым цветом, каллуса мягких тканей помечен зеленым цветом, хрящевой ткани помечен красным и каллуса костной ткани помечен фиолетовым.

Figure 1
Рисунок 1 : Внешних фиксаторов с керамической монтажные штыри и МРТ монтажа устройства. (A) пластиковый корпус внешних фиксаторов показано, а также четырех керамических монтажа контактов, которые совместимы с МРТ. Линейки: 1 cm. (B) компьютерный рисунок на заказ монтажа устройства для вставки внешних фиксаторов во время МРТ показаны. Внешних фиксаторов на правой бедренной кости мыши вставляется в облегчение монтажа устройства. Затем устройство подключено на головы катушки четырех элементов до начала сканирования. Линейки: 0.4 см. мыши (C) помещены в монтажа устройства (синий), придает 4-элемент головы катушки (белый). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 : PD-TSE МРТ изображение перелом бедренной кости 3 дней после операции. Центральный фрагмент перелом бедра, проверенных на 3 день после операции отображается. BM: костного мозга; B: кости; FX: перелом разрыв. Линейки: 0.5 мм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3 : Продольной мониторинг разрушения каллуса развития с использованием техники МРТ. Центральный МРТ ломтики с переломом бедра одной мыши отсканированные на (A) день 10, 14 день (B) и (C) 21 день после операции отображаются. Hyper интенсивный хрящевой ткани виден в середине перелом каллуса на день 10 и 14 день и уменьшается до 21 день после операции. Гипо интенсивный костной ткани виден на периферии перелом каллуса на день 10, увеличивается до 14, день и преодоление тела происходит до 21 день. BM: костного мозга; CG: хрящевой ткани; B: костной ткани. Линейки: 0.5 мм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 : 3D реконструкции с переломом бедра сканироваться на день 26 после хирургии. Зрелые коры помечен в серый, керамические штифты, отмечены желтым цветом, каллуса мягких тканей помечен зеленым цветом, хрящевой ткани помечен красным и каллуса костной ткани помечен фиолетовым. Изображение было создано с помощью программного обеспечения для анализа изображений. Линейки: 0.4 mm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Модификации и устранения неполадок:

Основной целью данного исследования было описать протокол для использования МРТ совместимых внешних фиксаторов для остеотомия бедренной кости в мыши с возможностью мониторинга развития каллусной ткани продольно во время процесса заживления переломов endochondral. Дизайн на заказ монтажа устройства для вставки внешних фиксаторов обеспечивает стандартизированный позицию во время повторного сканирования. Полуавтоматический ткани Сегментация позволяет анализ сумм, волокнистых, хрящевой и костной ткани в перелом каллуса. Кроме того 3D реконструкций МРТ изображения позволяют визуализация endochondral перелом, заживление процесса в каждой индивидуальной мыши.

Важнейшие шаги в рамках протокола:

Наиболее важные шаги хирургической процедуры, с помощью МРТ совместимых внешних фиксаторов являются: (1) во избежание любое повреждение седалищного нерва во время операции, в противном случае мышь не будет в состоянии вес медведя в течение 5 дней после остеотомии и должны быть исключены из дальнейший анализ. (2) Избегайте натяжения, сжатия или сдвига стресс на поясничный во время процедуры установки, в противном случае разрыв остеотомия не будет иметь стандартный размер и форму. Кроме того убедитесь, что для монтирования фиксатором параллельно продольной оси бедра, обеспечение стабильной фиксации остеотомии. (3) во избежание металлической стружки от пилы, если с помощью проволоки gigli увидел, поскольку тех, кто будет вмешиваться с МРТ, процедуры сканирования.

Наиболее важные шаги МРТ сканирование процедуры являются: (1) убедитесь, что избежать изгиба или сжатие фиксаторов во время вставки и удаления монтажа устройства, как это может помешать заживление перелома. (2) обеспечения надлежащего температурного контроля во время сканирования для поддержания температуры тела физиологические.

Значение в отношении существующих методов и ограничения метода:

Предыдущие исследования показали многообещающие результаты для после смерти МРТ в мышах с суставных переломов14 и в естественных условиях МРТ у мышей с intramembranous-дефект кости Исцеление15. Однако оба исследования также заявил ограниченного пространственного контраст резолюции и тканей. Мы ранее продемонстрировал осуществимость и точность с высоким разрешением в vivo МРТ для продольного анализа мягких мозоль формирования во время ранних и промежуточные этапы трещиноватости, исцеление в мышей, сравнивая новую технику МРТ с Золотые стандарты µCT и histomorphometry16. Однако мы также обнаружили, что пространственное разрешение МРТ значительно ниже, чем разрешение ex vivo µCT. Это четкое ограничение МРТ техники по сравнению с конкурирующими методов, включая ex vivo , но и в естественных условиях µCT.

Будущих приложений:

Будущие перспективы использования МРТ в мышиных заживление перелома исследования являются: (1) сочетание МРТ с использованием контрастного вещества для измерения кровотока через пострадавшей конечности. (2) сочетание МРТ и PET сканирования, а также маркировки клеток с суперпарамагнетическим частицы окиси железа для ячейки оборота эксперименты17,18,19,20.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Автор Романо Маттус является сотрудником RISystem AG Давос, Швейцария, которая производит имплантатов и имплантировать конкретные инструменты, используемые в этой статье. Все другие авторы имеют без финансовых интересов.

Acknowledgments

Мы благодарим Севиль Essig, Stefanie шрот, Верена Фишер, Katja Prystaz, Ивонн Hägele и Энн Subgang за отличную техническую поддержку. Мы также благодарим немецкого фонда научных исследований (CRC1149, INST40/499-1) и Германии AO травмы фонд для финансирования этого исследования.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anaesthesia tube FMI, Seeheim, Germany ZUA-82-ANA-TUB-Mouse
Anaesthetic machine  FMI, Seeheim, Germany ZUA-82-GME-MA
Artery forceps  Aesculap, Tuttlingen, Germany BH104R
Autoclave Systec, Wettenberg, Germany DX-150
Autoclaving packaging Stericlin, Feuchtwangen, Germany 2301-04/06/10/12/16
Avizo software FEI, Burlington, USA - Version 8.0.1
BioSpec 117/16 magnetic resonance imaging system Bruker Biospin, Ettlingen, Germany 117/16
Bulldog clamp  Aesculap, Tuttlingen, Germany BH 021R
Carbon steel scalpel no. 11/15 Aesculap, Tuttlingen, Germany BA211/215
Ceramic mounting pin 0.45 mm  RISystem, Davos, Switzerland HS691490
Clindamycin (300 mg / 2ml) Ratiopharm, Ulm, Germany -
Dressing forceps 115 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany BD210R
Dressing forceps 130 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany BD025R
Drill bit coated 0.45 mm  RISystem, Davos, Switzerland HS820420
Durogrip needle holder 125 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany BM024R
Foliodrape  Hartmann, Heidenheim, Germany 2513026
Frekaderm Fresenius, Bad Homburg, Germany 4928211
Gigli saw 0.44 mm  RISystem, Davos, Switzerland RIS.590.110.25
Hand drill RISystem, Davos, Switzerland RIS.390.130-01
Heating plate  FMI, Seeheim, Germany IOW-3704
Hygonorm gloves  Hygi, Telgte, Germany 2706
Isoflurane Abbot, London, UK Forene
Micro forceps 155 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany BD343R
Micro scissors 120 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany FD013R
Mouse FixEx L 0.7 mm  RISystem, Davos, Switzerland RIS.611.300-10
Needle case for drills  Aesculap, Tuttlingen, Germany BL911R
Needle holder Aesculap, Tuttlingen, Germany BB078R
Octenisept Schülke, Norderstedt, Germany 121403
Osirix software Pixmeo SARL, Bernex, Switzerland - Version 4.0
Oxygen, medical grade MTI, Ulm, Germany -
Resolon 5/0 Resorba, Nürnberg, Germany 88143
Saline 0.9% Braun, Melsungen, Germany 3570350
Scalpel handle 125 mm Aesculap, Tuttlingen, Germany BB073R
Scissors 150 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany BC006R
Sealer for autoclave packaging  Hawo GmbH, Obrigheim, Germany HM500
Sterican 27 G  Braun, Melsungen, Germany 4657705
Sterile surgical blades no. 11/15  Aesculap, Tuttlingen, Germany BB511/515
Surgical gloves  Hartmann, Heidenheim, Germany Peha-micron 9425712
Surgical light  Maquet SA, Ardon, France Blue line 80
Syringes 5 ml  Braun, Melsungen, Germany Injekt 4606051V
Tissue forceps 80 mm  Aesculap, Tuttlingen, Germany OC091R
Tramadol 25 mg/l Grünenthal, Aachen, Germany 100mg/ml
Vasofix Safety  Braun, Melsungen, Germany 4268113S-01
Vicryl 5-0  Ethicon, Norderstedt, Germany V30371
Visdisic eye ointment  Bausch & Lomb, Berlin, Germany 3099559

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Claes, L., Recknagel, S., Ignatius, A. Fracture healing under healthy and inflammatory conditions. Nat Rev Rheumatol. 8 (3), 133-143 (2012).
  2. Einhorn, T. A. The cell and molecular biology of fracture healing. Clin Orthop Relat Res. (355), Suppl S7-S21 (1998).
  3. Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. Fracture healing: mechanisms and interventions. Nat Rev Rheumatol. 11 (1), 45-54 (2015).
  4. Augat, P., et al. Local tissue properties in bone healing: influence of size and stability of the osteotomy gap. J Orthop Res. 16 (4), 475-481 (1998).
  5. Claes, L. E., Heigele, C. A. Magnitudes of local stress and strain along bony surfaces predict the course and type of fracture healing. J Biomech. 32 (3), 255-266 (1999).
  6. Claes, L. E., et al. Effects of mechanical factors on the fracture healing process. Clin Orthop Relat Res. (355), Suppl 132-147 (1998).
  7. Hu, D. P., et al. Cartilage to bone transformation during fracture healing is coordinated by the invading vasculature and induction of the core pluripotency genes. Development. 144 (2), 221-234 (2017).
  8. Hankenson, K. D., Zimmerman, G., Marcucio, R. Biological perspectives of delayed fracture healing. Injury. 45, Suppl 2 8-15 (2014).
  9. Meyer, R. A., et al. Age and ovariectomy impair both the normalization of mechanical properties and the accretion of mineral by the fracture callus in rats. J Orthop Res. 19 (3), 428-435 (2001).
  10. Nikolaou, V. S., Efstathopoulos, N., Kontakis, G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. The influence of osteoporosis in femoral fracture healing time. Injury. 40 (6), 663-668 (2009).
  11. Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. Mouse Models in Bone Fracture Healing Research. Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).
  12. Garcia, P., et al. Rodent animal models of delayed bone healing and non-union formation: a comprehensive review. Eur Cell Mater. 26, 1-14 (2013).
  13. Histing, T., et al. Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting. Bone. 49 (4), 591-599 (2011).
  14. Zachos, T. A., Bertone, A. L., Wassenaar, P. A., Weisbrode, S. E. Rodent models for the study of articular fracture healing. J Invest Surg. 20 (2), 87-95 (2007).
  15. Taha, M. A., et al. Assessment of the efficacy of MRI for detection of changes in bone morphology in a mouse model of bone injury. J Magn Reson Imaging. 38 (1), 231-237 (2013).
  16. Haffner-Luntzer, M., et al. Evaluation of high-resolution In Vivo MRI for longitudinal analysis of endochondral fracture healing in mice. PLoS One. 12 (3), 0174283 (2017).
  17. Beckmann, N., Falk, R., Zurbrugg, S., Dawson, J., Engelhardt, P. Macrophage infiltration into the rat knee detected by MRI in a model of antigen-induced arthritis. Magn Reson Med. 49 (6), 1047-1055 (2003).
  18. Al Faraj,, Shaik A, S. ultana, Pureza, A., A, M., Alnafea, M., Halwani, R. Preferential macrophage recruitment and polarization in LPS-induced animal model for COPD: noninvasive tracking using MRI. PLoS One. 9 (3), 90829 (2014).
  19. Rolle, A. M., et al. ImmunoPET/MR imaging allows specific detection of Aspergillus fumigatus lung infection in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (8), 1026-1033 (2016).
  20. Niemeyer, M., et al. Non-invasive tracking of human haemopoietic CD34(+) stem cells in vivo in immunodeficient mice by using magnetic resonance imaging. Eur Radiol. 20 (9), 2184-2193 (2010).

Tags

Медицина выпуск 129 перелом исцеление бедренной остеотомия МРТ внешних фиксаторов модель мыши каллуса развития
<em>В естественных условиях</em> Оценка развития каллуса перелом кости Исцеление у мышей с использованием МРТ совместимое устройство остеосинтеза для мыши бедренной
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Haffner-Luntzer, M.,More

Haffner-Luntzer, M., Müller-Graf, F., Matthys, R., Abaei, A., Jonas, R., Gebhard, F., Rasche, V., Ignatius, A. In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur. J. Vis. Exp. (129), e56679, doi:10.3791/56679 (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