Name: Kırılma Mukavemeti Test ve Kantitatif BT merkezli Sonlu Elemanlar Analizi Proksimal Kadavra Femur Hazırlık (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: Öğrenin, kırılma testi ve BT taraması için kadavra femur hazırlama yöntemini. Osteoporoz araştırmalarında kemik mineral yoğunluğu ve kırılma mukavemeti ilişkisini incelemek için tekrarlanabilir bir protokol sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Biz teknik destek için Mayo Clinic Malzeme ve Yapısal Test Çekirdek Tesisi teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca biz çalışma sırasında yardım için, Lawrence J. Berglund, Brant Newman, Jorn op den Buijs, Ph.D. teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma finansal Grainger Vakfı Grainger İnovasyon Fonu tarafından desteklenmiştir.

NOT: Bu protokol sunulan tüm çalışmalar Mayo Clinic Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) tarafından onaylanmıştır. Kemikler çeşitli kuruluşlardan 6 yıllık bir süre boyunca elde edildi. Tüm örnekler doymuş tuz havlu sarılır ve hazırlanana kadar -20 ° C&#39;de saklandı, ölüm 72 saat içinde toplanmıştır. 1. DXA Kullanarak Kemik Mineral Yoğunluğu Ölçümü <ol><li> yaklaşık 24 saat boyunca oda sıcaklığında erimeye -20 ° C dondurucuda tutuldu örnekleri çıkarın; Numuneler en yumuşak doku kaldırıldı eğer orijinal ambalajında ​​kaldırılması gerekmez. </li><li> yumuşak doku hesaba pirinç iki 5 lb çanta kullanın. bulaşmasını önlemek için plastik torba ile DXA masaya iki pirinç torbaları örtün. Şekil 1&#39;de gösterildiği gibi pirinç torbaları tarama sırasında (in vivo) yumuşak doku çevresindeki simüle edilecek. </li><li> plastik kaplı kağıt DXA tarayıcı yüzeyini korumak ve 2 plastik sarılı ri yerTarayıcı tablo (Şekil 1A) üzerine ce çanta. </li><li> Böyle (femur başı dahil) proksimal ucu çanta üzerinde odaklanmaktadır ve arka tarafı aşağı (Şekil 1B) olduğu pirinç torbaları üstünde 2 femora (sağ ve sol) yatırın. Bu onların arkasında yatan bir hastayı taklit eder. </li><li> Kapak ön / ek iki adet 5 lb pirinç torbaları (Şekil 1C) ile maruz proksimal femur sonu. </li><li> Pozisyon makinesi proksimal femur üzerinde kafa ve hasta BMD ölçümü (Şekil 1C) için standart kurumsal prosedüre göre femur tarayın. Belirli DXA üretici talimatları izleyin. <ol><li> DXA makinesi yazılım arayüzü normal bir femur taraması gerçekleştirin. Femur sınav seçin DXA kolunda buna göre sağ veya sol ok tuşuna basarak kadavra femur üstüne DXA kolunuzu ve &quot;start&quot; düğmesine tıklayarak sınav başlayın. &quot;Analiz&quot; düğmesine tıklayarak BMD analizi gerçekleştirmek. DEĞİLE: tarama kaynaklanan otomatik T puanı normal, osteopenik veya osteoporotik (Şekil 1D) olarak kemik sınıflandırır. Belirli DXA üretici talimatları izleyin. </li></ol></li></ol> 2. Temizleme, Kesme ve Kemik distal sonu Delme <ol><li> dikkatle kemik kalan yumuşak doku kaldırarak femur en yakın 300 mm temizleyin. Bu adım PMMA mekanik testler için hazırlık çömlekçilik sürecinde kemik temas etmesine izin için gereklidir. Kemikler, bu işlem için, oda sıcaklığına kadar çözündürüldü gerekli değildir. </li><li> % 70 izopropil alkol ile çalışma alanını dezenfekte ve bir tarafta (Şekil 2A) plastik film ile emici kağıt pedleri ile masaya kapsamaktadır. (2H için Şekil 2A) kesme temizlik ile başlayan tüm süreç için masaya (Şekil 2B) üzerinde tüm femur ayarlayın. eldiven dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipman (KKE) giyinve göz koruması. </li><li> Fazla periost kazımak ve kazıyıcı ve neşter (Şekil 2C, 2H) kullanarak aşırı doku kesip. </li><li> Bağlama düzeninin sistem akrilik plakaya karşı femur başı Şekil 2D&#39;de gösterildiği gibi, özel yapılmış kesilmiş bir fikstür kemik yerleştirin. </li><li> Hizalayın ve kesme fikstür (Şekil 2B) iki pimleri karşı gövdesini tutun. </li><li> diyafizinde yarıklı plaka aşağı sıkarak fikstür kemiği Güvenli; Kemik fikstür üzerinde düz yalan değilse, uzak uç kapalı masa üstü asmak ve numune yerine (Şekil 2B) tutmak gerektiği gibi ayrıca isteğe bağlı zip femur boynu kravat. </li><li> Bir kılavuz olarak oluklu levha aracılığıyla döküm kesici (Şekil 2E) kullanarak femur distal şaft Kes; daha iyi kavrama için kuru bir bez / havlu ile kemik tutun. </li><li> fikstür kemiği çıkarın; kesintisinden sonra normal kemik uzunluğu 255 mm (Şekil olduğunu2F). </li><li> yaklaşık 25 mm derinliğinde bir küret kullanılarak iliği medüller kanalı temizleyin. Sonra, iç yüzeyi kurumaya yardımcı olmak için bir gazlı bez sünger yerleştirin. kalıp femur uzak ucunu yerleştirerek hemen önce gazlı bez çıkarın. Kavrama kuru bir havlu / bez ile kemik ve distal sonuna kadar numunenin yakın kesilmiş ucundan yaklaşık 25 mm 10 mm delik açın. Not: Bu PMMA kanalı nüfuz ve sıkıca kemiği sabitlemek için izin vermektir. </li></ol> 3. Kemik Saksı <ol><li> Tasarım ve imal saksı konteyner. Saksı kaplar 5 mm kalınlığında akrilik levhalar imal edilmiştir ve şu dış boyutlara sahiptir: 50 mm kare kesitli 100 mm boyunda (Şekil 3a) 50 mm. </li><li> Uygun kemik tanımlama ile etiket saksı kabı (Şekil 3A ve 3B - akrilik kutu üzerindeki etikete bakınız). </li><li> doğru yöne gömme armatür ayarlayın (sol bacakveya sağ bacak; örneğin 15 ° veya 30 ° iç rotasyon). </li><li> Saksı konteyner (Şekil 3B) fikstür, yer kemik gömme tabanındaki saksı kabı yerleştirin ve istenilen değere kemiğin iç rotasyon açısını ayarlamak için fikstür (Şekil 3C) de pointer ile boyun hizalayın. </li><li> PMMA tozu 60 g ölçülür ve tozu çözülene kadar davlumbaz altında sıvı reçine 30 g karıştırılır. Karışım, dökülebilir olmalıdır. Bu işlem için bir kullanılıp atılabilir kağıt bardak kullanın. </li><li> PMMA net ve sert olana kadar 15 dakika - davlumbaz (Şekil 3D) altında kemik çömlekçilik kabına dökün, yaklaşık 10 sertleşmesi için izin verir. Bu sadece ~ PMMA ile çömlekçilik kabın 1/2 doldurmalıdır. Dikkatle PMMA polimerizasyonu (Şekil 3E) boyunca kuşak ısı nedeniyle doku kurumasını önlemek doymuş tuz havlu kemik sarın. </li><li> Periyodik olarak hizalanmış kalır emin olmak için femur kontrolkür sırasında konteyner. </li><li> Saksı fikstür gelen femur çıkarın ve tuzlu ıslatılmış kağıt havlu (Şekil 3E) ile sarın. </li><li> Adım 3.5&#39;te açıklandığı üzere davlumbaz altında PMMA 90 gr hazırlayın ve tamamen saksı kabı doldurun. zor hale gelinceye kadar 15 dakika - yaklaşık 10 PMMA Cure. </li><li> reçinesertleştiğinde sonra, sıkıca, tuzlu ıslatılmış kağıt havlu / Rewrap kemik sarın derin dondurucuda -20 ° C&#39;de plastik torba ve mağaza örnekleri ile kaplayın. </li></ol> 4. X-ray ile kemik görüntüleme (DİKKAT! Makineyi kullanırken X-ışını radyasyon için uygun bakım ile İşlet) <ol><li> X-ışınları için filmler kullanıyorsanız, (geliştirici oda) düğmesini saat yönünde çevirerek taramadan önce en az 20 dakika (üretici başına kılavuzu) X-ışını geliştirici çevirin. </li><li> Röntgeni önce kaset maruz kalmamış film var olduğundan emin olun; Kaset sadece karanlık bir odada açılmalıdır. </li><li> için Makineyi açınKilidi açmak ve makine kafasını uzatır. </li><li> Işının yolu altında bir arabası yerleştirin ve kiriş (Şekil 4A) altında arabası üzerinde bir kaset yerleştirin. </li><li> Yeri ve kaset (Şekil 4B) üzerinde femur yerleştirin; İki yönelimler Çekilecek: Medial-lateral görünüm ve ön-arka görünümü. buna göre örnek görüntüleri etiketleyin. </li><li> İlk maruz kaldıktan sonra, kurşun ve kemik yerleri takas. </li><li> kurşun ile zaten açık yarısını kaplayacak ve açıkta olmayan taraf üzerindeki ikinci yönde kemik maruz. Bu kullanıcı iki yönelimleri (Şekil 4C-D) tek bir kemik bir X-ışını filmi kullanmanıza olanak sağlar. </li><li> Kaseti değiştirin ve ikinci yönelim içine her femur döndürün. </li><li> Tek bir femur durumda, X-ışınları, tüm filmin ilk maruz kalmasını önlemek için talebi kapaklı kaset yarısını kaplar. </li><li> Kişisel korunma için kurşun kaplı taşınabilir duvarın arkasına taşımak ve ortaya çıkarmak için tetiği kullanınkemikler. </li><li> tamamlanmasından sonra, kilit ve mağaza konumu, X-ışını makinesinde OFF anahtarını çevirerek ve maruz X-ışını filmi kaldırmak için X-ışını kafasını dönün. </li><li> Normal bir film geliştirici kullanarak X-ışını görüntüleri (Şekil 4E) elde etmek için filmi geliştirin. Odada beyaz ışık açın ve film geliştirici bulun. kırmızı ışık açın ve kaseti açmadan önce beyaz ışığı kapatmak ve filmin gelişen süreci devam edin. Kaseti açın ve geliştirici yoluyla filmi koydu. beyaz bir ışık açın ve filmi geliştirilmiştir kez kırmızı ışık kapatın. </li></ol> Bones 5. CT tarama <ol><li> dondurucu yaklaşık 24 saat taramadan önce kemikleri çıkarın. Kemikler tamamen taramadan önce çözülmüş olması gerekir. </li><li> Emin olun kemikler sonunda temiz-up en aza indirmek için tarama için plastik torbalara sarılmış. </li><li> Yeri ve femur ve BT fikstür (Şekil 5A-B) kalibrasyon hayalet sabitleyin. fkanşımı, kalibrasyon hayalet (Şekil 5C) sahiptir ve aynı zamanda bir yönüne (Şekil 5D-D) daha sonra mekanik testler için, istenen yönlendirme ile aynıdır femuru tutar. Bu çapraz kayıt (farklı protokol açıklanan) QCT / FEA modelleme sürecinde CT taraması (Şekil 5F) verileri kullanmak için gereklidir. NOT: fikstür proksimal femur (femur başı, boynu, büyük trokanter ve proksimal şaft) engellemeden CT taraması için femur ortaya şekilde tasarlanmıştır. </li><li> CT tarayıcı femur ile birlikte fikstür düzgün kılavuzları olarak sistem lazerler (Şekil 5D-E) kullanılarak hizalanmış olduğundan emin olun. Tekrar kontrol edin (açma / kapama düğmesi lazer basarak) BT uzun eksen lazer ile fikstür uyum. fantom bu fikstür güvenli olarak lazer ile uyumlu hale getirilmesi gerekir DEĞIL. Sıfır ke basarak makinenin kontrol panelinden tablo pozisyonunu sıfırKontrol panelindeki n (0 ← →). </li><li> Aşağıdaki BT standart işletme yöntemi, 120 kvp, 216 mAs, 1 s rotasyon zamanı en BT makineyi işletmek ve 1 perde ultra yüksek çözünürlük modunu (Zuhr) kullanarak. Bu 0.4 mm&#39;lik bir dilim kalınlığı ve 0.30 piksel boyutunu verir - 0.45 mm görüş alanı (FOV) boyutuna bağlı olarak. </li><li> mekanik test öncesinde CT-tarama kontrol veri ilgi görüntüler yakalanır ve kaydedilir emin olmak için. Deney günü kadar -20 ° C &#39;de kemik dondurursam. </li></ol>

<ol><li>Cristofolini, L., Schileo, E., Juszczyk, M., Taddei, F., Martelli, S., Viceconti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+testing+of+bones%3A+the+positive+synergy+of+finite-element+models+and+in+vitro+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Philos+Trans+A+Math+Phys+Eng+Sci%22%5BJournal%5D)">Mechanical testing of bones: the positive synergy of finite-element models and in vitro experiments.</a> Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 368, 2725-2763 (2010).</li>
<li>Cartner, J. L., Hartsell, Z. M., Ricci, W. M., Tornetta, P. III <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+we+trust+ex+vivo+mechanical+testing+of+fresh-frozen+cadaveric+specimens%3F+The+effect+of+postfreezing+delays%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Can we trust ex vivo mechanical testing of fresh-frozen cadaveric specimens? The effect of postfreezing delays.</a> J Orthop Trauma. 25 (8), 459-461 (2011).</li>
<li>An, Y. H., Draughn, R. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAn%2C+YH+%22Mechanical+testing+of+bone+and+the+bone-implant+interface%22">Mechanical testing of bone and the bone-implant interface</a>. , CRC press. (1999).</li>
<li>van Haaren, E. H., van der Zwaard, B. C., van der Veen, A. J., Heyligers, I. C., Wuisman, P. I., Smit, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+long-term+preservation+on+the+mechanical+properties+of+cortical+bone+in+goats%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop%22%5BJournal%5D)">Effect of long-term preservation on the mechanical properties of cortical bone in goats.</a> Acta Orthop. 79, 708-716 (2008).</li>
<li>Shaw, J. M., Hunter, S. A., Gayton, J. C., Boivin, G. P., Prayson, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+freeze-thaw+cycles+do+not+alter+the+biomechanical+properties+of+fibular+allograft+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Repeated freeze-thaw cycles do not alter the biomechanical properties of fibular allograft bone.</a> Clin Orthop Relat Res. 470 (3), 937-943 (2012).</li>
<li>Topp, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embalmed+and+fresh+frozen+human+bones+in+orthopedic+cadaveric+studies%3A+which+bone+is+authentic+and+feasible%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop%22%5BJournal%5D)">Embalmed and fresh frozen human bones in orthopedic cadaveric studies: which bone is authentic and feasible?</a> Acta Orthop. 83 (5), 543-547 (2012).</li>
<li>Manske, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+and+trabecular+bone+in+the+femoral+neck+both+contribute+to+proximal+femur+failure+load+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoporos+Int%22%5BJournal%5D)">Cortical and trabecular bone in the femoral neck both contribute to proximal femur failure load prediction.</a> Osteoporos Int. 20 (3), 445-453 (2009).</li>
<li>Rezaei, A., Dragomir-Daescu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femoral+Strength+Changes+Faster+With+Age+Than+BMD+in+Both+Women+and+Men%3A+A+Biomechanical+Study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Femoral Strength Changes Faster With Age Than BMD in Both Women and Men: A Biomechanical Study.</a> J Bone Miner Res. 30, 2200-2206 (2015).</li>
<li>Cristofolini, L., McNamara, B., Freddi, A., Viceconti, M. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1243/0309324971513337">In vitro measured strains in the loaded femur: quantification of experimental error.</a> J Strain Anal Eng Des. 32, 193-200 (1997).</li>
<li>Dragomir-Daescu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+QCT%2FFEA+models+of+proximal+femur+stiffness+and+fracture+load+during+a+sideways+fall+on+the+hip%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Robust QCT/FEA models of proximal femur stiffness and fracture load during a sideways fall on the hip.</a> Ann Biomed Eng. 39, 742-755 (2011).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir ilgili açıklamaları var.

Biz kalça yapılandırmasına bir yan sonbaharda femoral gücü mekanik test ve QCT / FEA modelleme sağlamak için sağlam bir kemik hazırlık protokolü sundu. Bu yöntem standart in-house protokol olmuştur. 6 yıl boyunca, değişen personel ile yaklaşık 200 femur başarıyla bu protokol izlenerek hazırlandı. protokolün sonuçları metastatik hastalıklar, önceki kırıklar, ya da X-ışını kullanan implantlar iktidar, DXA kullanarak kemik koşullarının sınıflandırılması ve mineral dağılımı ve sonraki QCT / FEA modelleme için BT kullanarak ...

Gerçek kadavra proksimal femur kırılma kuvvetinin mekanik testlerle belirlenmesi, doğru ölçümler için titiz bir test yaklaşımı gerektiren yıkıcı bir yöntemdir. Özellikle, mekanik kırık testinden önce kemiklerin in vivo bütünlüğünü korumak için uygun kemik hazırlama yöntemleri gereklidir1. Bu, uygun kemik depolanması ve oda sıcaklığında kullanımın en aza indirilmesi ile elde edilir. Bu test verileri, özellikle osteoporotik hastalarda kırık riskini anlamak için klinik olarak kullanılma potansiyeline sahip femur kırığının QCT/FEA modellerini doğrulamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ne yazık ki, mekanik test için proksimal femur örneklerini hazırlamak için mevcut standart bir prosedür yoktur. İyi bir test prosedürü, hazırlama işleminin tekrarlanabilirliğini ve tekrarlanabilirliğini sağlamalıdır. Bu nedenle, numune hazırlama için gerekli olan fikstürlerin, çeşitli test hatalarının olasılığını en aza indirmek için dikkatli bir şekilde tasarlanması ve üretilmesi gerekir. Ayrıca, kemik dokusunun oda sıcaklığında olduğu ve dolayısıyla mekanik özelliklerde geri dönüşü olmayan değişikliklerle bozulma tehlikesiyle karşı karşıya olduğu hazırlık süresini de en aza indirmemiz gerekiyor. 
Bu amaçla, birden fazla hazırlık adımında kemik dokusunu koruyan bir prosedür geliştirdik. Bu, oda sıcaklığında minimum maruz kalma süresini sağlarken aynı zamanda doku fiziksel özelliklerini etkileyebilecek donma/çözülme döngülerinin sayısını en aza indirmek için önemlidir2. Adımlar birkaç hafta içinde gerçekleştiğinden ve tarama prosedürleri ve personel mevcudiyeti için zamanlama gerektirdiğinden tüm prosedür uzun ve karmaşıktır. Adımlar, kemik örneklerinin çözülmesini, kemik mineral yoğunluğu (BMD) değerlerini elde etmek için DXA taraması kullanılarak örneklerin taranmasını, herhangi bir hastalıklı örneği ekarte etmek için X-ışınını ve son olarak kemik minerali ve femoral geometrinin dağılımını tahmin etmek için BT taramasını içeriyordu. Tüm örnekler, kemik yüzeyinden yabancı yumuşak dokuların çıkarılması, uyluk kemiğinin test için gereken uzunlukta kesilmesi ve sonraki testler sırasında kalça üzerine yana doğru düşmeyi simüle etmek için uyluk kemiğinin istenen bir yönde saklanması yoluyla test için hazırlandı. Tüm bu işlemler için zaman dilimini mümkün olduğunca kısa tutmak önemlidir. Bu nedenle, tutarlı numune hazırlama, adımlar arasında doku koruma ve genel hazırlama süresini azaltmak için sağlam bir protokol zorunludur. 
Bu yazının amacı, çeşitli koşullar altında müteakip mekanik testler için femoral örneklerin hazırlanmasında yer alan prosedürleri ayrıntılı olarak sunmaktır. Kemik dokusunun korunması bu süreçte çok önemlidir ve bunu, numuneleri adımlar arasında donmuş halde tutarak ve kemiklerin taranması ve mekanik olarak test edilmesi dışında her zaman tuzlu doymuş havlulara dikkatlice sarılarak başardık. Femora ayrıca kemik dokusunun kuruluğunu önlemek için PMMA kürlemesini içeren adımlar sırasında tuzlu ıslak havlulara sarılı olarak tutuldu.

<table><tbody><tr><td>CT çömlekçilik kabı ve tarama fikstürü</td><td>Dahili olarak üretilmiş</td><td>N/A</td><td>Özel tasarlanmış ve üretilmiş</td></tr><tr><td>CT tarayıcı</td><td>Siemens</td><td>Somatom Tanım tarayıcı (Siemens, Malvern, PA)</td><td>CT tarama ekipmanı</td></tr><tr><td>Kantitatif CT Phantom</td><td>Midways Inc, San Francisco, CA</td><td>Model 3 CT kalibrasyonu Fantom</td><td>CT görüntüsündeki Hounsfield birimlerinden BMD değerlerini elde etmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Çift Enerji X-ışını Absorpsiyometri tarayıcısı</td><td>General Electric</td><td>N/A</td><td>GE Lunar iDXA tarayıcı kemik sağlığı veya benzeri BMD tarayıcıları için</td></tr><tr><td>Hijyenik Orhodontic Resin (PMMA)</td><td>Patterson Dental Supply</td><td>H02252</td><td>Kontrollü madde ve uygun onay ile satın alınabilir</td></tr><tr><td>Dondurucu</td><td>Kenmore</td><td>N/A</td><td>Bu bir -20 & derece; Kemikler için C depolama</td></tr><tr><td>X-ışını tarayıcı</td><td>General Electric</td><td>&nbsp; 46-270615P1</td><td>X-ışını görüntüleme ekipmanı. &nbsp;</td></tr><tr><td>X-ışını filmleri</td><td>Kodak</td><td>N/A</td><td>X-ışını görüntülerini görüntülemek için kullanılır</td></tr><tr><td>X-ışını geliştiricisi</td><td>Kodak X-Omatic</td><td>M35A X-OMAT&nbsp;</td><td>X-ışını görüntüleri geliştirmek için kullanılır</td></tr><tr><td>X-ray Kaseti</td><td>Kodak X-Omatic</td><td>N/A</td><td>X-ray filmlerini tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>5 kiloluk Pirinç Torbaları</td><td>Büyük Değer</td><td>N/A&nbsp;</td><td>DXA tarama işlemi sırasında yumuşak dokuyu taklit etmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Fizyolojik Tuzlu Su (%0,9 Sodyum Klorür)</td><td>Baxter</td><td>NDC 0338-0048-04</td><td>Numuneleri nemli tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Neşterler ve sıyırıcılar</td><td>Bard-Parker</td><td>N/A</td><td>Kemiği yumuşak dokudan temizlemek için kullanılır</td></tr><tr><td>Döküm kesici</td><td>Stryker</td><td>810-BD001</td><td>Femur şaftını kesmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Delme makinesi</td><td>Bosch</td><td>N/A</td><td>Femur şaftını delmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Çeker ocak</td><td>Hamilton</td><td>70532</td><td>PMMA yaparken havalandırma için kullanılır</td></tr></tbody></table>

kırılma mukavemeti test ve kantitatif bt merkezli sonlu elemanlar analizi proksimal kadavra femur hazırlık

Proximal Cadaveric Femur Preparation for Fracture Strength Testing and Quantitative CT-based Finite Element Analysis

Kadavra kırık testi rutin olarak proksimal femur gücünü etkileyen faktörleri anlamak için kullanılır. Ex vivo olarak biyolojik dokular zaman içinde mekanik özelliklerini kaybetmeye eğilimlidirler için, deney testleri için hazırlanması dikkatli yapılmalıdır in vivo koşullarında temsil güvenilir sonuçlar elde etmek için, numune. Bu nedenle, biz onların mekanik özellikleri minimal değişiklikler yaşadı şekilde femur örnekleri hazırlamak için bir protokol ve demirbaşlar bir dizi tasarlanmış. femora Preparat adımları ve mekanik test sırasında donmuş halde tutuldu. total kalça ve femur boynu kemik mineral yoğunluğu (BMD) ilgili klinik önlemler klinik çift X-ışını absorpsiyometri (DXA) kemik dansitometre ile elde edilmiştir ve 3D geometri ve kemik mineral dağılımı kalibrasyon fantom için birlikte BT kullanılarak elde edilmiştir gri tonlama değerlere dayalı nicel tahminleri. Herhangi bir olası kemik hastalığı, kırıkYa da implantlar veya kemik yapısını etkileyen eserler varlığı, X-ışını tarama ile ekarte edildi. hazırlanması için, tüm kemik fazlası dikkatli, yumuşak doku temizlenmiştir ve ilgi iç dönme açısı kesilerek ekilmiş. Bir kesici armatürü kemiğin distal ucu istenilen uzunluğa proksimal femur bırakarak kesilmiş izin verdi. Daha sonra CT taraması ve mekanik test sırasında öngörülen açılarda femur boynu konumlandırma izin vermek için, proksimal femoral miller istenen yönelimler için özel olarak tasarlanmış bir fikstür kullanarak polimetilmetakrilat (PMMA) ekilmiş. Farklı protokolde tarif edildiği gibi deneylerimiz toplanan veriler daha sonra, sonlu eleman analizi (FEA) tabanlı kantitatif bilgisayarlı tomografi (QCT) doğrulanması için kullanılmıştır. Bu yazıda, mekanik test ve sonraki QCT / FEA modelleme için hassas kemik hazırlanması için protokol mevcut. Mevcut protokolü başarılı bir şekilde yaklaşık 200 cad hazırlanması için uygulandı6 yıllık süre zarfında averic femora.

Kadavra femora Dondurulmuş sevk ve hazırlama başlayana kadar -20 ° C'de muhafaza edilmiştir. BMD tarama her numune (Şekil 1) için total kalça ve boyun KMY yanı sıra T-skoru ölçmek için bir DXA tarayıcı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. A T-skoru genç sağlıklı bireylerde ortalama değerleri ile karşılaştırıldığında ölçülen BMD standart sapmaları sayısıdır. Bu osteoporotik osteopenik kemikler için -1 ve -2.5 arasında kemiklerin ve normal kemikler için daha yüksek -1 için -...

Dikkatle korumak ve kırık testi ve kantitatif bilgisayarlı tomografi görüntüleme için kadavra femora hazırlamak için nasıl sağlam bir protokol mevcut. yöntemi, kemik mineral yoğunluğunda, kırılma dayanımı ilişkilerini belirlenmesi sonlu elemanlar modeli geometrisini ve özelliklerini tanımlamak amacıyla girdi koşullar üzerinde hassas kontrol sağlar.

Kırılma Mukavemeti Test ve Kantitatif BT merkezli Sonlu Elemanlar Analizi Proksimal Kadavra Femur Hazırlık

Cadaveric fracture testing is routinely used to understand factors that affect proximal femur strength.  Because ex vivo biological tissues are prone to ...

Bu protokolün genel amacı, bilgisayarlı tomografi için insan kadavra femorasının tutarlı bir şekilde hazırlanmasını veya kalça konfigürasyonunda yanlamasına bir düşüşte BT taraması ve mekanik testi kolaylaştırmaktır. Bu yöntem, osteoporoz araştırmaları alanında kemik görüntüleme ve kemik biyomekanik özellikleri ile ilgili soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, kemik kırığı araştırmaları için proksimal femurları tekrarlanabilir bir şekilde hazırlamak için kapsamlı bir prosedür olmasıdır.Kontaminasyonlarını önlemek ve DEXA yüzeyini plastik kaplı kağıtla korumak için dört veya beş kiloluk pirinç torbalarını plastik torbalarla kaplayarak başlayın. Plastik sarılı pirinç torbalarından ikisini tarayıcı masasına aktarın. Daha sonra pirinç torbalarının üzerine 24 saat oda sıcaklığında çözülmüş iki femora koyun.Öyle ki, femur başları da dahil olmak üzere proksimal uçlar, arka tarafları aşağı bakacak şekilde torbaların üzerinde ortalanır. Açıkta kalan ön yaklaşık uyluk kemiği ucunu diğer iki pirinç torbası ile örtün ve makine kafasını yaklaşık uyluk kemiğinin üzerine yerleştirin. Şimdi makine yazılımı arayüzünde uyluk kemiği muayenesini seçin ve kolu kadavra uyluk kemiğinin üzerine yerleştirin.Kemik iliği yoğunluğunu analiz ettikten sonra, kemiği normal, osteopenik veya osteoporotik olarak sınıflandıran otomatik bir T-Skoru oluşturulacaktır. Kemik modifikasyonuna başlamadan önce, çalışma alanını %70 izopropil alkolle sterilize edin ve masayı bir tarafı plastik film ile emici kağıt pedlerle örtün. Daha sonra tüm uyluk kemiğini, uyluk kemiğinin başı armatürün akrilik plakasına dayanacak şekilde özel yapım bir kesme fikstürüne yerleştirin.Diyafizi kesme fikstürü üzerindeki iki pime karşı tutarak, oluklu plakayı diyafize sıkın. Kemik sabitlendiğinde, döküm kesiciyi kılavuz olarak oluklu plakadan geçirin ve uyluk kemiğinin distal şaftını kesin. Şimdi kemiği fikstürden çıkarın ve iliği medüller boşluktan temizlemek için 25 milimetre derinliğinde bir küret kullanın.Gerektiğinde, kemiğin iç yüzeyini temizlemek için bir sünger gazlı bez kullanın. Daha sonra kemiği kuru bir bezle kavrayın ve kemiğin distal ucundan, numunenin proksimal kesilen ucundan yaklaşık 25 milimetre uzakta 10 milimetrelik bir delik açın. Kemik saksılama prosedürüne başlamadan önce, saksı kabını uygun kemik tanımlama ayrıntılarıyla etiketleyin ve gömme fikstürünü uygun yöne ayarlayın.Saksı kabını, bir davlumbazın içindeki gömme armatürünün tabanına yerleştirin ve kemiği saksı kabına yerleştirin. Ardından, kemiğin iç dönüş açısını istenen değere ayarlamak için boynu fikstürdeki işaretçi ile hizalayın. Daha sonra, 60 gram PMMA tozunu 30 gram sıvı reçine ile PMMA ile uyumlu tek kullanımlık bir kapta toz eriyene kadar karıştırın.Karışım dökülebilir hale geldiğinde, PMMA solüsyonunu, kabın yaklaşık yarısı dolana kadar saksı kabına boşaltın. Ve PMMA'nın çeker ocak içinde 10 ila 15 dakika sertleşmesine izin verin. Karışım sertleşirken, doku kuruluğunu önlemek için kemiği tuzlu doymuş havlulara dikkatlice sarın.Kürleme işlemi sırasında kemiğin kapta hizalı kaldığından emin olmak için uyluk kemiğini periyodik olarak kontrol edin. Reçine sertleştikten sonra, çömlekçilik kabını 90 gram PMMA ve sıvı reçine ile tamamen doldurun ve PMMA'nın 10 ila 15 dakika daha kürlenmesine izin verin. Ek reçine sertleştiğinde, kemiği tuzlu suya batırılmış kağıt havlulara tekrar sarın ve kemiği plastik bir torba ile tamamen örtün.X-ışını görüntülemeden önce, ışın kafasını istenen yüksekliğe getirin ve ışının altındaki arabaya açıkta olmayan bir kaset yerleştirin. Daha sonra uyluk kemiğini medial lateral pozisyonda kasetin üzerine yerleştirin ve kişisel koruma için kurşun hattı portatif duvarının arkasına geçin. Örnek görüntüleri etiketleyin ve ardından kemikleri ortaya çıkarmak için tetiği kullanın.Kemikleri bilgisayarlı tomografi ile taramak için, CT tarama fikstüründeki kalibrasyon fantomuna tamamen çözülmüş bir plastik torbaya sarılmış uyluk kemiğini sabitleyin. Fikstürün ortasının CT tarayıcının lazerindeki boylam ile düzgün bir şekilde hizalandığını doğrulamak için sistem lazer kılavuzlarını kullanın. Yatay lazer uygun şekilde kafa ile trokanter arasında durana kadar masayı yukarı veya aşağı hareket ettirin.Ardından, CT akciğer erişim lazeri ile fikstür hizalamasını yeniden kontrol etmek için lazer açma/kapama düğmesine basın ve masa konumunu sıfırlamak için sıfır düğmesine basın. Kemik yerindeyken, kemiği uygun tarama parametreleriyle taramak için standart BT işletim prosedürlerini kullanın, görüş alanının boyutuna bağlı olarak 0,4 milimetrelik bir görüntü dilimi kalınlığı ve 0,30 ila 0,45 milimetrelik bir piksel boyutu elde edin. Az önce gösterildiği gibi bir DEXA tarayıcı kullanılarak yapılan kemik mineral yoğunluğu taraması, toplam kalça ve boyun kemik yoğunluğunun ölçülmesine olanak tanır.Her numune için T-Skorunun elde edilmesinin yanı sıra. Bu yöntemden elde edilen X-ışını görüntüleri, femur kuvvetini etkileyebilecek önceki kırıkların veya kanser gibi hastalıkların varlığını ayırt etmek için kullanılabilir. BT görüntüleri, kantitatif BT tabanlı sonlu elemanlar analizinde kullanılmak üzere üç boyutlu kemik geometrisi ve hacimsel kemik mineral dağılımı elde etmek için kullanılabilir.Bu prosedürü denerken, dondurma tarzı döngülerin sayısını en aza indirmeyi ve hazırlık adımları sırasında uyluk kemiğini nemli tutmayı unutmamak önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, kalça konfigürasyonunda yana doğru düşme ve tutarlı görüntüleme için bir uyluk kemiğinin nasıl hazırlanacağını iyi anlamış olmalısınız.

proximal-cadaveric-femur-preparation-for-fracture-strength-testing

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Biyomedikal araştırmalarda ciddi kemik yaralanmalarını taklit etmek için hayvan modelleri sıklıkla kullanılır. Küçük boyutları nedeniyle, farelerde stabilize kemik lezyonlarının kurulması çoğu araştırma grubunun yeteneklerinin ötesindedir. Burada, farelerde deneysel femur kusurlarını belirlemek ve analiz etmek için basit bir yöntem açıklıyoruz.

Farelerde Basit Kritik ölçekli Femoral Hata Modeli

Bu makale, biz bir yana Güz Araçlı armatürleri bir standart servo hidrolik çerçeve monte kullanarak kalça yapılandırmasına test kadavra proksimal femora kırık için bir protokol mevcut. Dokuz sayısallaştırılmış sinyal güçleri, anlar ve deplasman iki yüksek hızda video akışları ile birlikte oluşan test sırasında elde edilir.

Yöntemi ve femur kırığı bir yana sonbahar üzerinde Hip konumda sınama Araçlı fikstür

Bu protokol için uyluk yüzey suşları kırık dijital görüntü korelasyon tekniği kullanarak test sırasında tahmin edilir. Yöntem yenilik uyluk yüzey, dikkatli bir şekilde belirtilen aydınlatma, yüksek hızlı video yakalama ve dijital görüntü korelasyon analizi zorlanma hesaplamalar için bir yüksek karşıtlık Stokastik benek desen uygulama içerir.

Kadavra Femur kortikal suşları kullanarak dijital görüntü korelasyon test kırık sırasında tahmin etmek için bir yöntem

İniş sırasında alt vücut kemikleri büyük mekanik yükler deneyim ve deforme. Etkileri ile ilişkili kemik stres yaralanma mekanizmaları daha iyi anlamak için kemik deformasyonu ölçmek için önemlidir. Konuya özgü kas-iskelet modelleme ve Sonlu elemanlar analizi entegre yeni bir yaklaşımın tibial zorlanma sırasında dinamik hareketleri ölçmek için kullanılır.

Konuya özgü kas-iskelet modeli kemik zorlanma sırasında dinamik hareket eğitimi

Tutarlı kırıklar verim için kırık üretimi parametrelerini optimize etmek için protokol hedefidir. Bu iletişim kuralı kemik boyutu ve hayvanlar arasında varolabilir morfoloji değişimler hesapları. Ayrıca, bir maliyet-etkin, ayarlanabilir kırık aparatı açıklanmıştır.

Kırık cihazları tasarımı ve kapalı-sağlamlık kırıklar Rodents için protokol optimizasyon

Mevcut protokol, bir kantilever bükme kurulumunda murine femoral boyunlar için tekrarlanabilir bir test platformunun geliştirilmesini açıklamaktadır. Femurları optimum hizalamada tutarlı ve sert bir şekilde sabitlemek için özel 3D baskılı kılavuzlar kullanılmıştır.

Murine Femoral Boyunların Kantilever Bükülmesi

Mikrobilgisayarlı tomografi (μBT), preklinik çalışmalarda kemik yapısının değerlendirilmesinde etkili olan tahribatsız bir görüntüleme aracıdır, ancak kemik iyileşmesi nasırını analiz etmek için μBT prosedürleri konusunda fikir birliği yoktur. Bu çalışma, kırık iyileşmesinin izlenmesine izin veren adım adım bir μCT protokolü sunmaktadır.

Kemik Kırığı İyileşmesinin Mikro Bilgisayarlı Tomografi Kullanılarak Değerlendirilmesi

Protokol, büyük hacimli mikro-BT taraması, özel yapım bir sıkıştırma aşaması ve gelişmiş görüntü işleme araçlarını birleştirerek tüm proksimal insan femurundaki kemik mikro yapısının deformasyonunun ve tokluğunun ölçülmesini sağlar.

İnsan Kalçasındaki Mikroyapısal Başarısızlık Mekanizmasının Görüntülenmesi

Kemirgen kemiklerinin mekanik testi, bir kemiğin kırılmaya yatkınlığı ile ilgili bilgileri çıkarmak için değerli bir yöntemdir. Uygun pratik anlayıştan yoksun olarak, sonuçlar aşırı yorumlanabilir veya geçerlilikten yoksun olabilir. Bu protokol, geçerli ve işlevsel veriler sağlamak için mekanik testlerin doğru bir şekilde yapılmasını sağlamak için bir kılavuz görevi görecektir.

Kemirgen kemiklerinin tüm kemik bükme testlerini içeren çalışmaların tasarımı, yürütülmesi ve yorumlanması için pratik hususlar

Source:Anthony J. Yosick1,2, Christine Massie1, Emma Knapp2, Hani A. Awad1,2,31Department of Biomedical Engineering, University of Rochester, US2Center for Musculoskeletal Research, Department of Orthopedics, University of Rochester Medical Center, USA3Department of Orthopedics, University of Rochester Medical Center, USAThe video demonstrates fall-related wrist fractures using human cadaver forearms with varying bone densities. Specimens are standardized by removing upper soft tissue,...

Simulating Fall-Induced Wrist Fractures Using a Cadaveric Human Forearm Specimen

Öğrenin, kırılma testi ve BT taraması için kadavra femur hazırlama yöntemini. Osteoporoz araştırmalarında kemik mineral yoğunluğu ve kırılma mukavemeti ilişkisini incelemek için tekrarlanabilir bir protokol sunar.

Kırılma Mukavemeti Test ve Kantitatif BT merkezli Sonlu Elemanlar Analizi Proksimal Kadavra Femur Hazırlık

Daha fazla video keşfet