Waiting
Login processing...

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

Medicine

In Vivo Evaluering af fraktur Callus udvikling under knogleheling i mus ved hjælp af en Mr-kompatible osteosyntese enhed for musen lårben

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

Summary

Evaluering af væv udvikling i fraktur callus under endochondral knogleheling er afgørende at overvåge helingsprocessen. Her rapporterer vi brug af en magnetisk resonans imaging (MR)-kompatibel ekstern fiksator for musen lårbenet tillade MR scanner under knogle regenerering i mus.

Abstract

Endochondral frakturheling er en kompleks proces, der omfatter udvikling af fibrøst, bruskspidserne og ossøse væv i fraktur callus. Mængden af de forskellige væv i callus indeholder vigtige oplysninger om fraktur healing fremskridt. Tilgængelige i vivo teknikker på langs overvåge callus væv udviklingen i prækliniske frakturheling studier ved hjælp af små dyr omfatter digital radiografi og µCT billeddannelse. Begge teknikker er imidlertid kun muligt at skelne mellem mineraliseret og ikke-mineraliseret væv. Det er derfor umuligt at diskriminere brusk fra fibrøst væv. I modsætning, magnetisk resonans imaging (MR) visualiserer anatomiske strukturer, der bygger på deres vandindhold og kunne derfor noninvasively identificere blødt væv og brusk i fraktur callus. Her rapporterer vi brugen af Mr-kompatibel ekstern fiksator for musen lårbenet tillade Mr-scanninger under knogle regenerering i mus. Forsøgene viste, at fiksator og en skræddersyet monteringsudstyret tillade gentagne Mr-scanninger, således at langsgående analyse af fraktur-callus væv udvikling.

Introduction

Sekundære frakturheling er den mest almindelige form for knogleheling. Det er en kompleks proces efterligne specifikke aspekter af ontogenic endochondral ossifikation1,2,3. Den tidlige fraktur hæmatom består overvejende af immunceller, granulering og fibrøst væv. Lav ilt spænding og høje biomekaniske stammer hæmme osteoblastdannelse differentiering på fraktur gap, men fremme differentieringen af stamceller til chondrocytter4,5,6. Disse celler begynder at formere sig på stedet for skade at danne en bruskspidserne matrix giver indledende stabilitet af den brækkede knogle. Under callus modning, chondrocytter blive hypertrofisk, gennemgå apoptose, eller trans-differentiering til osteoblaster. Neovascularization på brusk til ben overgangszone giver forhøjet iltindhold, så dannelsen af benede væv7. Efter knoklet bridging fraktur Gap, biomekaniske stabilitet er øget og osteoclastic remodellering af eksterne fraktur hård hud opstår, for at få fysiologiske knogle omrids og struktur3. Derfor, mængder af fibrøst, bruskspidserne og knoklet væv i fraktur callus indeholder vigtige oplysninger om knoglen helingsproces. Forstyrret eller forsinket heling bliver synlig ved ændringer af hård hud væv udvikling både hos mennesker og mus8,9,10,11. Tilgængelige i vivo teknikker på langs overvåge callus væv udvikling i prækliniske fraktur healing undersøgelser ved hjælp af små dyr omfatter digital radiografi og µCT imaging12,13. Begge teknikker er imidlertid kun mulighed for at forskelsbehandle mineraliseret og ikke-mineraliseret væv. Derimod Mr giver fremragende bløddele kontrast og kunne derfor identificere blødt væv og brusk i fraktur callus.

Tidligere arbejde viste lovende resultater for post mortem Mr i mus med artikulære14 og i vivo Mr i mus under intramembranous knogle-defekt helbredende15. Begge undersøgelser erklærede imidlertid også begrænset rumlige opløsning og væv kontrast. Vi viste tidligere gennemførligheden af høj opløsning i vivo Mr langsgående vurdering af bløde callus dannelse under murine endochondral fraktur healing16. Her rapporterer vi protokollen for at anvende ekstern fiksator Mr-kompatible til lårbenet osteotomi i mus for at overvåge callus væv udvikling på langs under endochondral fraktur helingsproces. Design af en specialfremstillet monteringsudstyret til indsættelse af den ekstern fiksator sikret en standardiseret holdning under gentagne scanninger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

alle dyr eksperimenter overholdt internationale regler for pleje og anvendelse af forsøgsdyr og blev godkendt af de regionale tilsynsmyndigheder (No. 1250, Regierungspräsidium Tübingen, Tyskland). Alle mus blev opretholdt i grupper på to til fem dyr pr. bur på en 14-h lys, 10-h mørke døgnrytme med vand og mad leveret ad libitum.

1. forberedelse af kirurgisk materiale og forbehandling af mus

  1. Sterilize alle kirurgiske materiale. Bruge en autoklavering temperatur på 120-135 ° C i 20-30 min sterilisation tid.
  2. Køb C57BL/6 mus eller mus fra en anden stamme, som er mellem 19-35 g kropsvægt. Følg den relevante dyrs pleje og eksperimenterende protokoller i overensstemmelse med nationale retningslinjer, der er godkendt af investigator ' s institutionelle dyrs pleje og brug udvalget. Tillade et minimum af 7 dage akklimatisering periode før du begynder proceduren.
  3. Leverer analgesi til alle mus via drikkevandet én dag før operationen indtil den tredje postoperative dag.

2. Kirurgisk Procedure og anvendelse af en ekstern fiksator

  1. sted musen ind i et rør præinstalleret med 5-7% isofluran og 60 mL/min ilt. Efter tabet af postural reflekser, fjerne musen fra anæstesi induktion tube og opretholde anesthesia via en indånding maske giver 1-3% isofluran og 60 mL/min ilt.
    1. Skærm vejrtrækning mønster og hind pote refleks under anæstesi. Sikre, at vejrtrækning er omkring 100 cyklusser/min. og den bagben pote refleks er fraværende.
      ​ Bemærk: mængden af gas behov er afhængig af alder, køn, kropsvægt og stamme på musen.
  2. Forud for operationen, injicere musen med en enkelt dosis af antibiotika subkutant (clindamycin, 45 mg/kg). Derudover for vedligeholdelse af den fysiologiske væskebalance, injicere musen med en subkutan væske depot 500 µL kogsaltopløsning (0,9% NaCl).
  3. At forhindre hornhinde tørring, gælde mus øjne øjet salve. Placer musen på en varme plade ved 37 ° C under anæstesi og kirurgisk procedure at opretholde fysiologiske krops temperatur.
  4. Fjern skind fra højre bagben lemmer og krat det kirurgiske område med en alkohol-baseret desinfektionsmiddel. Dække det højre bagben pote med en lille del af en steril handske til at undgå usterile områder. Desinficere det højre bagben led tre gange. Placer en steril drapere over hele musen med undtagelse af det kirurgiske område.
  5. Incise hud ca 1 cm langs langs den forreste side af højre lårben med en skalpel. Adskille ligefremt m. biceps femoris og m. vastus lateralis med micro saks og pincet. Skære senen oprindelse side på lårbenet trochanter med en mikro saks til at give gratis adgang til den anterolaterale del af knoglen. Sørg for, at ischiadicusnerven bevares.
  6. Position den ekstern fiksator (aksial stivhed af 3 N/mm, figur 1 A) parallelt med lårbenet. Manuelt bore boringer gennem cortex med en 0,45-mm borehoved og placere keramiske montering stifter i boringer. Start med de mest proksimale pin, efterfulgt af den mest distale pin, og de to stifter i mellem.
    1. Sørg for at der er ingen spænding, kompression eller shear stress på fiksator under proceduren montering ellers opnåede osteotomi hul vil ikke være tilstrækkeligt som følge af afslapning af fiksator.
  7. Fugte knogler med en lille mængde sterilt NaCl at undgå dehydrering under proceduren savning.
  8. Oprette en 0,4-mm osteotomi gennem hele knoglen mellem de to inderste pins ved hjælp af en 0,4 mm gigli wire sav.
    Bemærk: Du kan eventuelt en oscillerende mikro saw kan bruges til at oprette osteotomien. Sørg for at undgå enhver metal chips fra saven på området osteotomi.
  9. Flush osteotomi kløften omhyggeligt med 2 mL sterilt NaCl til at fjerne knogle chips mellem de to brækkede cortex.
  10. Tilpasse musklerne ved hjælp af en kontinuerlig sutur med en resorberbare sutur (Se Tabel af materialer). Derefter tilpasse huden ved hjælp af afbrudt ikke-resorberbare suturer (Se Tabel af materialer). For at undgå sår bidende, Placer ikke sutur på den kranielle del af såret.
    Bemærk: Brug ikke huden lim eller klip da mus som regel fjerne det fra sår forårsager yderligere skader på huden.
  11. Rense den kirurgisk område med et desinfektionsmiddel og placere musen i sit bur. skærm musen og levering tilstrækkelig varme (f.eks. af infrarødt lys) indtil det er helt vågen. overvåge vand, fødeindtagelse og kropsvægt efter operation for Sørg for, at dyret ikke er i smerte og lidelse. Give alle mus via drikkevandet analgesi indtil den tredje postoperative dag.
    Bemærk: Mus kan være anbragt i grupper på op til fire dyr.
  12. Overvåge musen ' s aktivitet på 1 til 5 dage efter operationen. Under dette tidsforløb, bør musen bære vægten på det opererede led. Ellers, musen skal udelukkes fra yderligere analyse.

3. MR-scanning Procedure og billedanalyse

  1. forud for MRI scanning procedure, anaesthetize mus efter protokol i trin 2.1 og 2.3, og holde den respirationsfrekvens omkring 100 cyklusser/min. indsætte den ekstern fiksator på det højre bagben led af den mus omhyggeligt i en skræddersyet monteringsudstyret ( figur 1 B, C).
    1. Sørg for at undgå bøjning eller kompression af fiksator under dette trin, da dette kan forstyrre frakturheling.
      Bemærk: Mr-scanninger kan gennemføres så tidligt som 3 dage efter operationen, dyrs pleje og forsøgsplan.
  2. Placere musen på en temperatur kontrolleret vugge til Introduktion til MRI-enhed. Fastgør monteringsudstyret stift til fire-element hoved spolen.
  3. Erhverve MRI data ved hjælp af en dedikeret high-felt små-dyrs Mr system opererer på 11,7 T.
    ​ Bemærk: The MRI data erhvervelse geometri er justeret med lårben ben, retvinklet til skruerne.
    1. Erhverve data ved at anvende en proton-density fedt-undertrykt multi skive TSE-sekvens (PD-TSE) ved hjælp af erhvervelse parametre: echo/gentagelse tid TE = 5,8 ms/TR = 2.500 ms, opløsning Δr = 52 × 52 × 350 µm³, field of view (FOV) = 20 × 20 mm², og båndbredde Δω = 150 KHz.
    2. Bemærk: den samlede anskaffelsessum for 22 skiver er 36 min.
  4. Åbne de indsamlede data med billede analyse software. Angiv voxel størrelsen som 0,05 x 0,05 x 0,35 mm 3. Segmentere de forskellige væv i fraktur callus (knogle, brusk, fibrøst væv/knoglemarv) baseret på deres intensitet med semi-automatiske tærskel som følger.
    1. Klik den " redigere nye etiket felt ", skal du klikke på " tilføje materiale ", og omdøbe materiale til " callus ". Skelne området callus fra det omgivende væv baseret på hypo-intens signalet fra periosteum ved hjælp af den " Lasso " værktøj.
    2. Klik " tilføje materiale ". Klik på " tilføje materiale " og omdøbe materiale til " brusk ". Segmentere brusk ved hjælp af den " tærskel " værktøj og " Vælg kun aktuelle materiale " fra " callus ". Klik på " brusk " og " tilføje materiale ". Gentag disse trin med " ben " og " knoglemarv/fibrøst væv ".
  5. Generere 3D rekonstruktioner af de brækkede lårben baseret på væv segmentering data ved hjælp af billede analyse software. Klik på " generere overflade ", gælder " ingen " for " gulvafslibning Type " og klik på " overflade Se ".
    Bemærk: Meget små, hyper-intens områder omkring enDS af de brækkede cortex er tilbøjelige til at være artefakter som følge af overgangen fra knoklet til bløddele. Disse områder bør udelukkes fra yderligere analyse. Hyper-intens områder midt i frakturen callus endochondral fase af fraktur healing repræsenterer bruskspidserne væv. Hypo-intens på fraktur callus distale fra osteotomi hul på endochondral ossifikation fase og områder med den samme intensitet i hele hele fraktur hård hud på senere healing faser repræsenterer nydannede knoklet callus væv. Selv om disse områder har en hypo-intens signal, er signal intensitet fra modne knogle (cortex) endnu lavere. Efter tærskel signal intensiteten for knoklet væv og bruskspidserne væv i fraktur callus, markere det resterende væv som knoglemarven og fibrøst væv. Værdier for væv segmentering er: knoklet væv (herunder modne cortex, trabekulær knogle og knoklet callus væv) er segmenteret inden for 1-3.3 (normaliseret signal intensitet til modne cortex), knoglemarv/fibrøst væv inden for rækkevidde af 3,4-5.4, og bruskspidserne callus væv inden for 5.5-6.2.
  6. Hvis det er nødvendigt, gentage MR-scanning på langs under fraktur helingsproces. At overvåge bruskspidserne callus udvikling, Skan mus på dage 10, 14 og 21 efter kirurgi.
    NOTE: Tidspunkter kan afhænge af om dyrs pleje og forsøgsplan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Først, succesen af den kirurgiske procedure kan bekræftes ved analyse af Mr-scanninger (se eksemplet i figur 2). Alle fire ben skal være placeret i midten af femurdiafyse. Størrelsen af osteotomi afstanden skal være mellem 0,3-0,5 mm. Hvis størrelsen af osteotomi gap varierer meget fra disse værdier, bør musen udelukkes fra yderligere analyse.

For det andet indeholder evaluering af langsgående scanninger under fraktur helingsproces i samme dyr oplysninger om hård hud væv udvikling. Hvis mus scannes på dagen 10, 14 og 21 (se eksemplet i figur 3), bruskspidserne væv er synlige i midten af fraktur callus dag 10 (relative brusk område = 30,8%) og dag 14 (relative brusk område = 29,0%), og falder før dag 21 efter kirurgi (relative brusk område = 10,5%) (Figur 3). Knoklet væv er synlige i periferien af fraktur callus dag 10 (relative knogle området = 7,2%), stigninger indtil dag 14 (relative knogle området = 15,6%), og kroppen bridging opstår indtil dag 21 (relative knogle området = 45,7%).

For det tredje, efter segmentering af de forskellige væv i fraktur callus bruger billede analyse software, kan 3D-billeder fra den brækkede lårben og fraktur callus oprettes. I eksemplet vist i figur 4, scannet en hel lårbenet på dag 26 efter fraktur er vist. Modne cortex er markeret med gråt, de keramiske pins er markeret med gult, hård hud blød væv er markeret med grønt, brusk væv er markeret med rødt og callus knoklet væv er markeret i lilla.

Figure 1
Figur 1 : Ekstern fiksator med keramiske montering pins og Mr monteringsudstyret. (A) ekstern fiksator plast krop er vist, samt de fire keramiske montering ben, som er kompatible til Mr-scanninger. Skalalinjen: 1 cm. (B) den computer-aided tegning af skræddersyede monteringsudstyret for indsættelse af den ekstern fiksator under Mr-scanninger er vist. Den ekstern fiksator på højre lårben af musen er indsat i lindring af monteringsudstyret. Derefter, enheden er sluttet på fire-element hoved spolen før scanning. Skalalinjen: 0,4 cm. (C) mus placeret i monteringsudstyret (blå), knyttet til 4-element hoved coil (hvid). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 : PD-TSE Mr billede af et brækket lårben 3 dage efter operationen. En central skive af en brækket lårben scannet på dag 3 efter kirurgi er vist. BM: knoglemarv; B: knoglen; FX: fraktur hul. Skalalinjen: 0.5 mm. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3 : Langsgående overvågning af fraktur callus udvikling ved hjælp af Mr teknik. Centrale Mr skiver fra brækkede lårbenet af en mus scannet på (A) dag 10, (B) dag 14 og (C) dag 21 efter kirurgi vises. Hyper-intens bruskspidserne væv er synlige i midten af fraktur callus på dag 10 og dag 14, og aftager indtil dag 21 efter operationen. Hypo-intens knoklet væv er synlige i periferien af fraktur callus dag 10, stigninger indtil dag 14, og kroppen bridging opstår indtil dag 21. BM: knoglemarv; CG: bruskspidserne væv; B: knoklet væv. Skalalinjen: 0.5 mm. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 : 3D rekonstruktion af en brækket lårben scannet på dag 26 efter kirurgi. Modne cortex er markeret med gråt, de keramiske pins er markeret med gult, hård hud blød væv er markeret med grønt, brusk væv er markeret med rødt og callus knoklet væv er markeret i lilla. Billedet blev genereret ved hjælp af billede analyse software. Skalalinjen: 0,4 mm. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ændringer og fejlfinding:

Hovedformålet med denne undersøgelse var at beskrive en protokol for ved hjælp af ekstern fiksator Mr-kompatible til lårbenet osteotomi i mus med evnen til at overvåge callus væv udvikling på langs under endochondral frakturheling processen. Design af en specialfremstillet monteringsudstyret til indsættelse af den ekstern fiksator sikret en standardiseret holdning under gentagne scanninger. Semi-automatiske væv segmentering giver mulighed for analyse af mængder af fibrøst, bruskspidserne og knoklet væv i fraktur callus. Desuden tillade 3D rekonstruktioner af Mr billeder visualisering af endochondral fraktur helingsproces i hver enkelte mus.

Kritiske trin i protokollen:

De mest kritiske trin i den kirurgiske procedure ved hjælp af Mr-kompatibel ekstern fiksator er: (1) undgå eventuelle skader på iskiasnerven under operationen, ellers musen vil ikke være i stand til vægt bear senest 5 dage efter osteotomien og skal udelukkes fra yderligere analyse. (2) undgå spænding, kompression eller shear stress på fiksator under proceduren montering, ellers osteotomi hul vil ikke have en standardiseret størrelse og form. Desuden, Sørg for at montere den fiksator parallelt med koeretoejets laengdeakse på lårbenet, at sikre en stabil fiksering af osteotomien. (3) undgå metal chips fra saven hvis med gigli stålwire så, da de vil blande sig med MR scanning procedure.

De mest kritiske trin af MR scanning procedure er: (1) Sørg for at undgå bøjning eller komprimering af fiksator i løbet indsættelse og fjernelse af monteringsanordning, da dette kan forstyrre frakturheling. (2) sikre korrekt temperaturkontrol under scanning procedure at opretholde fysiologiske kropstemperatur.

Betydning med hensyn til eksisterende metoder og begrænsninger af teknikken:

Tidligere undersøgelser viste lovende resultater for slagtningen Mr i mus med artikulære14 og i vivo Mr i mus med intramembranous knogle-defekt helbredende15. Begge undersøgelser erklærede imidlertid også begrænset rumlige opløsning og væv kontrast. Vi tidligere viste feasibility og nøjagtighed i høj opløsning- vivo Mr langsgående analyse af bløde callus dannelse i begyndelsen og mellemliggende faser af fraktur healing i mus ved at sammenligne den nye Mr-teknik med den guld standarder µCT og histomorfometri16. Vi fandt imidlertid også, at den rumlige opløsning af Mr er betydeligt lavere end opløsningen af ex vivo µCT. Dette er en klar begrænsning af Mr-teknik sammenlignet med konkurrerende teknikker, herunder ex vivo , men også i vivo µCT.

Fremtidige ansøgninger:

Fremtidige perspektiver for brug af Mr under murine frakturheling studier er: (1) kombination af Mr-scanninger med brug af kontrastmidler til at måle blodgennemstrømning gennem det skadede led. (2) kombination af Mr og PET scanninger, samt mærkning af celler med superparamagnetisk partikler af jernoxid til celle menneskehandel eksperimenter17,18,19,20.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatteren Romano Matthijs er ansat af RISystem AG Davos, Schweiz, der producerer implantater og implantat specifikke instrumenter, der anvendes i denne artikel. Alle andre forfattere har ingen konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Vi takker Sevil Essig, Stefanie Schroth, Verena Fischer, Katja Prystaz, Yvonne Hägele og Anne Subgang for fremragende teknisk support. Vi takker også tyske Research Foundation (CRC1149, INST40/499-1) og Tysklands AO traumer fundament til finansiering af denne undersøgelse.

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

Medicin sag 129 fraktur healing lårben osteotomi Mr ekstern fiksator musemodel hård hud udvikling
<em>In Vivo</em> Evaluering af fraktur Callus udvikling under knogleheling i mus ved hjælp af en Mr-kompatible osteosyntese enhed for musen lårben
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