Name: Yöntemi ve femur kırığı bir yana sonbahar üzerinde Hip konumda sınama Araçlı fikstür (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-17T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 58 s
Description: Öğrenin, yana düşme senaryolarında kadavra proksimal femur kırılma testleri için enstrümanlı fikstür kullanarak tutarlı ve tekrarlanabilir kırılma dayanımı ölçümleri elde etme yöntemini. Bu protokol osteoporoz araştırmalarında kemik mekaniğini anlamaya yardımcı olur.

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

Malzeme ve yapısal test çekirdek tesis ve mühendislik bölümü Mayo kliniğinde, teknik destek için teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca Lawrence J. Berglund, James Bronk, Brant Newman, Jorn op den Buijs, Ph.D., çalışma sırasında onların yardım için teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışmada mali Grainger Yenilik fonundan Grainger Vakfı tarafından desteklenmiştir.

1. büyük fikstür eki <ol><li>makineden kaldırmak standart armatürleri.</li>
	<li>Hareket crosshead ayrı kurum içi fikstür karşılamak için.</li>
	<li>Alüminyum blok (bölümünde No 1 1A rakam) üstünde belgili tanımlık makine yerleştirin ve güvenli bir şekilde iki civatalar kullanarak Makina üzerinde tutturmak; Merkez delik makinesi yük hücresi barındırır.</li>
	<li>Ana fikstür yapısı (bölümünde No 2 şekil 1B) alüminyum blokta yer ve güvenli bir şekilde 4 Cıvatalar kullanılarak bloğuna ekleyin.</li>
	<li>Fikstür ( şekil 1 c) desteklemek için alüminyum blok dinlenmek değil fikstür parçası altında dört tonluk jack yerleştirin.</li>
	<li>6-kanal yük hücre fikstür (Bölüm No 3 şekil 1 d) ana fikstür monte ve güvenli 6 vidaları kullanarak.</li>
</ol> 2. Crosshead fikstür eki <ol><li>makine crosshead mutlak crosshead Asansör denetimini kullanarak sıfır olarak ayarlayın.</li>
	<li>Test makinenin ön bakan eğri kenarları ile 7 vidaları kullanarak crosshead ilk baseplate (Bölüm No 4 şekil 2B) iliştirin.</li>
	Attach ikinci baseplate (Bölüm No 5 rakam 2C) kullanarak <li>bir döner vidalı. Vida test sırasında sol ve sağ kemikleri barındırır. İkinci baseplate (Bölüm No 5) ilk baseplate (Bölüm No 4) göre Özet vida hakkında dönebilen serbesttir. İkinci baseplate yönünü belirler düzmece sağ veya sol uyluk için.</li>
	<li>(İki vidayı ilk baseplate bir taraftan erişilebilir) 4 vidayı kullanarak İki Yataklı (Bölüm No 6 rakam 2D) ikinci baseplate (Bölüm No 5) için derleme ekleyin. İkinci baseplate vida ikinci kümesi ilk baseplates üst kısmından erişilebilir şekilde döndürün. 
	Not: doğru kemiğe sol kemik slaytları yönünü değiştirmek için ilk baseplate üstüne 4 vidayı unfastened ve o zaman slaytlar hakkında özet vida döndürülmüş ve yine gerekli yönlendirmeyi tutturulmuş.</li>
	<li>El ile döndürme 6 kanallı yük için dik olan slaytlar hücre makine crosshead 65 ° göreli konumunu ayarlayarak.</li>
</ol> 3. Enstrümante fikstür, yüksek hızlı kamera ve ışık Kurulum deneme için <ol><li>Set standart servo hidrolik test Araçlı alt fikstür kadar makine. Bu fikstür femur tutun ve Güz kalça yapılandırmasına ( şekil 1) sol ve sağ femora uyum.</li>
	<li>Yüksek hızlı kamera ve aydınlatma donanımları ayarlama ( şekil 3A-3D).
	<ol><li>Yüksek yoğunluklu ışıklar ile makine her tarafında bir sehpa üzerine getirin ve onları ( şekil 3A) güvenli.</li>
		<li>Test iki tarafında yüksek hızlı kameralar makine ve her bir kamera veri edinme birimlerine ( 3B şekil -3 C) bağlanmak için sehpa kadar ayarlama.</li>
		<li>İle açık ve edinme birimine bağlı fotoğraf makinesi, kamera ayarlarını yapılandırmak; 6000 kare / saniye (fps) ve çözünürlük 1024 x 512 piksel kare hızı ayarlayın; çözünürlük fotoğraf dahili hafızasına yerleştirmek için azaltılmış ( Şekil 3D).</li>
		<li>Set çekim 1 kare/sn (1/6000 kare/sn). Ayrıca kamera seçeneği eyleyici (100 ms hızlı testler için ve yavaş testler için 200 ms) hareket etmeden önce kayıtları başlamak gibi ayarlamak.</li>
		<li>İkisi arasındaki eşitleme kablosunu fotoğraf makinesi; seçme tetik modu yazılım ayarı fotoğraf makinelerinin.</li>
	</ol></li></ol> 4. Kontrol/Calibrating yük hücreleri için uygun veri toplama sistemi (DAQ) <ol><li>DAQ birimi kurma <ol><li>Bağlan testi DAQ makine, yüksek hızlı video kamera, yük hücreleri ve kablolama gösterildiği gibi doğrusal potansiyometre Şematik olarak şekil 4.</li>
		<li>Trokanterik yük hücresi, baş yük hücresi, doğrusal potansiyometre, 6-kanal yük hücresi uygun bağlantıyı denetleyin ve veri sinyalin izleri DAQ yazılım Görünüm panelinde el ile yük hücresi iterek gözlemleyerek DAQ cihazın sinyal tetiklemek.</li>
		<li>DAQ, sinyal kremi ve nabız jeneratör tüm ON güç olduğundan emin olun.</li>
		<li>DAQ yazılım yük hücreleri ve doğrusal potansiyometre gelen tüm sinyalleri için yapılandırın. DAQ yazılımı seçin &#34; adım kurulum &#62; &#62; yapılandırma &#34; tab ve her yük hücresi ile ilişkili her sinyal girişi için Alım hızı (Hz) kadar ayarla. Üzerinde &#34; Triggering &#34; sekmesinde, uygun tetikleyici seçeneği seçin. Video cihazı-de var tetiklenen deneme video/DAQ sistem synchronicity sağlamak için ishal sırasında.</li>
	</ol></li> <li>Femur başı nominal yük (örneğin en az 1600 lbs ve en fazla 200 lbs) uygulamak ve makul yük doğrulamak için standart servo hidrolik makine kullanarak trochanter yük hücreleri hücre ölçümleri ve üretici için karşılaştırın kalibrasyon bilgi formları ( şekil 5A).</li>
	<li>Benzer şekilde, statik yükler için 6 kanallı yük hücresi 5B rakam gösterildiği gibi bir ölü ağırlık kullanarak uygulayın. İşlevini denetlemek ve 6 kanallı yük hücresi performansını doğrulayın ( şekil 5A -5B) ölçülen ve teorik kuvveti ile an değerleri yüzde farkları hesaplayarak. Hata % 5'den az olmalıdır. 
	Not: Tüm yük hücreleri, üreticileri tarafından önceden kalibre varsa gerekir. Bu adım, yalnızca yük hücreleri çalıştığı tüm bağlantıları yapılır ve sinyalleri makul denetler.</li>
	<li><ol><li>Doğrusal potansiyometre ayarlama crosshead için doğrusal potansiyometre fikstür güvenli ve doğrusal potansiyometre fikstür ( şekil 5C) yerleştirin. Potansiyometre vücut kilitlemek ve bağlayıcı DAQ birimini fiş için vidayı sıkın</li>
		Potansiyometre pozisyon maksimum uzantısı ve kayıt talebiyle ve karşılık gelen voltaj (en az üç veri noktaları için) en yüksek derece sıkıştırma anlamına <li>el ile Aktüatör (25 mm) yük karede taşıyın. Deplasman gerilim vs arsa ve veri doğrusal bir işleve uygun (R 2 &#62; 0.95). Doğrusal denklem (mm/V) eğimi kalibrasyon faktörü olarak giriş &#34; parametre ölçekleme &#34; kutusunu DAQ yazılım.</li>
	</ol></li> <li>Genel test makine kurulum tüm veri toplama işlev ve makul olduğundan emin olmak için kırık için bir vekil fiberglas kemik sınayarak doğrulayın. Bu trochanter yük hücresi, femoral baş yük hücresi, doğrusal potansiyometre, altı kanallı yük hücresi ve tetikleyici sinyal ( şekil 6) içerir.</li>
</ol> 5. Kemikler için test hazırlama <ol><li>çözülme kemikler için 24 saat oda sıcaklığında ve nem, aşırı yağ ve kalan herhangi bir yumuşak doku pa kullanarak kaldırmahavlu başına.</li>
	<li>Kemik fikstür tarama akrilik yerleştirin ve diş çimento hazırlamak. 60 g PMMA tozu ölçmek ve duman başlık altında sıvı reçine 30 g toz eriyene kadar karıştırın. Karışımı pourable olmalıdır. Tek kullanımlık kağıt bardak için bu işlemi kullanın. Büyük trochanter bir alüminyum Kupası ( şekil 7A) Çömlekçilik için bu adımdır.</li>
	<li>Alüminyum Kupası trochanter altına hizalayın. Sonra yarım fincan yüksekliğine PMMA çimento dökmek ve kemik içine sığacak şekilde fikstür platformu yükseltmek. 10-15 dk polimerizasyon için izin.</li>
	<li>Şal kemiklerinde tuz batırılmış havlu doku kuruluk kemik çimento polimerizasyon sırasında önlemek için.</li>
	<li>Kemik trochanter ( şekil 7B) bağlı alüminyum Kupası ile test makinede test fikstür için hareket</li>
	<li>Alüminyum Kupası trokanterik yük iliştirilmiş plaka üzerinde ortalamak ve alüminyum Kupası biraz yük hücresi dokunur Yataklı ayarlayın. Fikstür dönüş için fikstür pin kaldırmak</li> <li>Merkezi ve alt crosshead femur başı ile temas için.</li>
	<li>Gözden geçirme Kur, kemik konumu, yük hücresi sinyalleri ve Kupası konumu. Ayrıca bir daha gözden geçirme DAQ aygıt; tüm ekipman ve yük hücreleri düzgün bağlandığından ve tüm açık olduğundan emin olun. Her yük hücresi yanıtından uygun sinyal için yazılım ayarları'nı denetleyin.</li>
	<li>Femur fotoğraf çekmek 2 taraftan fikstür konulmak.</li>
	<li>Yeterli ışık fotoğraf makinesi sensörünün üzerine izin ve alan derinliğini kontrol etmek için diyafram ayarlamak. Görüntü kalitesi üzerinde femur boynu odaklanarak denetleyin. Bu işlem herhangi bir parlama ve parlak kemik kırığı olay yakalama etkileyecek görüntü bölgelerde engelleyecektir.</li>
</ol> 6. Bir kırık test <ol><li>servo mekanik yük çerçeve hem yükleme ve boşaltma için servo mekanik yük çerçeve kırık testi için 25 mm uygun deplasman kontrolü için programlanmış doğrula. 
	Not: Bunlar üretici belirli ayarlarıdır ve olmalı giriş ve üreticinin belirtimlerine göre test etme donanımları, Denetim Masası'ndaki doğrulanmadı.</li>
	<li>Bir final zaman video kameralar ve veri toplama sistemi yansımaları en aza indirmek için aydınlatma doğrulayın.</li>
	<li>Kırık testi uyluk kemiği ( şekil 7C) için sınama sırası başlatmak için Denetim Masası'ndan başlangıç ikonuna tıklayın.</li>
	<li>Al 2 taraftan kırık uyluk resimlerini.</li>
	<li>El ile Aktüatör geri çekmek ve uyluk çıkarın.</li>
</ol> 7. Hazırlık sonrası kırık <ol><li>fikstür kaldırmak kemik.</li>
	<li>Milli Küçük, ıslak havlu ve plastik torbalar ( Şekil 7 d) sarın ve -20 dondurmak için kemik teyp proksimal kırık sonu ° C.</li>
	<li>Korumak daha sonrası çatlak x-ışını ve CT görüntüleme için kemik. 
	Not: Bu işlemler daha önce başka bir iletişim kuralında (Jüpiter, inceleniyor) bizim gruptan açıklandı için detaylar ( şekil 7E).</li>
</ol>

<ol><li>Bouxsein, M. L., Szulc, P., Munoz, F., Thrall, E., Sornay-Rendu, E., Delmas, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+trochanteric+soft+tissues+to+fall+force+estimates%2C+the+factor+of+risk%2C+and+prediction+of+hip+fracture+risk%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Contribution of trochanteric soft tissues to fall force estimates, the factor of risk, and prediction of hip fracture risk.</a> J Bone Miner Res. 22, 825-831 (2007).</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>Zani, L., Erani, P., Grassi, L., Taddei, F., Cristofolini, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+distribution+in+the+proximal+Human+femur+during+in+vitro+simulated+sideways+fall%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Strain distribution in the proximal Human femur during in vitro simulated sideways fall.</a> J Biomech. 48, 2130-2143 (2015).</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>
<li>Schileo, E., Balistreri, L., Grassi, L., Cristofolini, L., Taddei, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((To+what+extent+can+linear+finite+element+models+of+human+femora+predict+failure+under+stance+and+fall+loading+configurations%3F%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">To what extent can linear finite element models of human femora predict failure under stance and fall loading configurations?</a> J Biomech. 47, 3531-3538 (2014).</li>
<li>Koivumaki, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ct-based+finite+element+models+can+be+used+to+estimate+experimentally+measured+failure+loads+in+the+proximal+femur%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Ct-based finite element models can be used to estimate experimentally measured failure loads in the proximal femur.</a> Bone. 50, 824-829 (2012).</li>
<li>Pottecher, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+Hip+Failure+Load%3A+In+Vitro+Study+of+80+Femurs+Using+Three+Imaging+Methods+and+Finite+Element+Models%E2%80%94The+European+Fracture+Study+%28EFFECT%29%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Prediction of Hip Failure Load: In Vitro Study of 80 Femurs Using Three Imaging Methods and Finite Element Models—The European Fracture Study (EFFECT).</a> Radiology. , 142796(2016).</li>
<li>Rivadeneira, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femoral+neck+BMD+is+a+strong+predictor+of+hip+fracture+susceptibility+in+elderly+men+and+women+because+it+detects+cortical+bone+instability%3A+the+Rotterdam+Study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Femoral neck BMD is a strong predictor of hip fracture susceptibility in elderly men and women because it detects cortical bone instability: the Rotterdam Study.</a> J Bone Miner Res. 22, 1781-1790 (2007).</li>
<li>de Bakker, P. M., Manske, S. L., Ebacher, V., Oxland, T. R., Cripton, P. A., Guy, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((During+sideways+falls+proximal+femur+fractures+initiate+in+the+superolateral+cortex%3A+evidence+from+high-speed+video+of+simulated+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">During sideways falls proximal femur fractures initiate in the superolateral cortex: evidence from high-speed video of simulated fractures.</a> J Biomech. 42, 1917-1925 (2009).</li>
<li>Courtney, A. C., Wachtel, E. F., Myers, E. R., Hayes, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+reductions+in+the+strength+of+the+femur+tested+in+a+fall-loading+configuration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Age-related reductions in the strength of the femur tested in a fall-loading configuration.</a> J Bone Joint Surg Am. 77, 387-395 (1995).</li>
<li>Cheng, X. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+the+strength+of+proximal+femur+in+vitro%3A+relationship+to+femoral+bone+mineral+density+and+femoral%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Assessment of the strength of proximal femur in vitro: relationship to femoral bone mineral density and femoral.</a> Bone. 20, 213-218 (1997).</li>
<li>Courtney, A. C., Wachtel, E. F., Myers, E. R., Hayes, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+loading+rate+on+strength+of+the+proximal+femur%5BTitle%5D)+AND+%22Calcif+Tissue+Int%22%5BJournal%5D)">Effects of loading rate on strength of the proximal femur.</a> Calcif Tissue Int. 55, 53-58 (1994).</li>
<li>Keyak, J., Rossi, S., Jones, K., Les, C., Skinner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+fracture+location+in+the+proximal+femur+using+finite+element+models%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+engineering+%26+physics%22%5BJournal%5D)">Prediction of fracture location in the proximal femur using finite element models.</a> Medical engineering & physics. 23, 657-664 (2001).</li>
<li>Nishiyama, K. K., Gilchrist, S., Guy, P., Cripton, P., Boyd, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proximal+femur+bone+strength+estimated+by+a+computationally+fast+finite+element+analysis+in+a+sideways+fall+configuration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Proximal femur bone strength estimated by a computationally fast finite element analysis in a sideways fall configuration.</a> J Biomech. 46, 1231-1236 (2013).</li>
<li>Langton, C. M., Njeh, C. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLangton%2C+CM+%22The+physical+measurement+of+bone%22">The physical measurement of bone</a>. , CRC Press. (2016).</li>
<li>Ariza, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+explicit+finite+element+and+mechanical+simulation+of+the+proximal+femur+during+dynamic+drop-tower+testing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Comparison of explicit finite element and mechanical simulation of the proximal femur during dynamic drop-tower testing.</a> J Biomech. 48, 224-232 (2015).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir ilgili açıklamalar var.

Biz kırık bir protokol ile başarılı bir şekilde yaklaşık 200 örnekleri test ettik kalça yapılandırmasına bir sonbaharda proksimal kadavra femora test önerdi. Protokol femur gücü farklı yükleme koşullar altında test için birkaç şirket içinde tasarlanmış armatürleri içerir. Fikstür farklı test hızları ve kemik yönelimleri sağ ve sol femora in test etmek için izin verir. Fikstür ve ölçme aletleri takma sonra fiberglas uyluk kemiği ise zaman uyumlu olarak çalışan tüm donanım ve yazılım araçları düzgün bağlandığından ve sinya...

Femur kırığı risk değerlendirmesi için yeni yöntemler ve kırık önlenmesi için bir düşüş kalça biyomekanik süreçlerle kırık sırasında ilgili kapsamlı bir anlayış gerektirir. Kadavra proksimal femur gücü test femur gücü ve bu süreç1,2 önemli bilgiler sağlayan uyluk yapısal kapasitesini etkileyen faktörler arasındaki ilişkinin belirlenmesinde etkili olduğu kanıtlanmıştır , 3. deneysel olarak ölçülen femur gücü de kantitatif bilgisayarlı tomografi tabanlı Sonlu elemanlar kırık gücü4,5, non-invaziv bir tahmin sağlayan analizi (QCT/FEA) doğrulamak için kullanılan 6,7.
Bugüne kadar bu kırık için tüm femur örnekleri test etmek için kabul edilen standart bir işlemdir. Klinik olarak ölçülebilir değişkenler (örneğin, kemik mineral yoğunluğu ve geometri) ve femur gücü onların etkisi izole etmek için bu kontrollü ve yinelenebilir bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için deneysel test etmek için zorunludur. Kadavra femora düzensiz şekiller ve aralığı boyutları8 ' de ve standart test cihazları yerleşik armatürleri kullanarak test etmek imkansız hale ya erkek ya da kadın kadavra farklı yaştan elde edilebilir. Kalça olay bir yana sonbaharda büyük trochanter proksimal femur sıkıştırma, gerginlik, an ve burulma bükme dahil olmak üzere karmaşık yükleme karşılaşabilirsiniz ise basınç yükleme uğrar. Bu tür yükleme senaryoları sınamanız için deneysel tasarım karmaşıklık ekler. Bu nedenle, test protokolünün bir önemli bileşeni olarak bir fikstür gerekir özel olarak tasarlanmış, fabrikasyon ve femur örnekleri farklı şekil ve boyutlarda ve farklı test hızları karşılamak için yüklü. Bu fikstür da bir dizi olası etkilere yük kalça bir düşüşün benzetimi yapmak için istenen yönelimleri test etmek için numuneler tutmak gerekir. Gibi çeşitli koşulları karşılamak için fikstür birden çok sabit olması gerekir ve bileşenleri taşıma bağlı bir şekilde sistemde oyun en aza indirmek için ve düzgün yük-deplasman yanıt elde etmek için.
Güvenilir veri elde etme de test sırasında önemlidir. Deneysel tasarım dahil gerekir gerekli yük hücreleri, deplasman güç çeviriciler, sinyal amplifikatörler ve hiç klimalar doğru ölçü kuvvetler ve anlar destekler. Ayrıca, yüksek hızlı videolar zaman uyumlu olarak Kuvvetleri satın alma ile elde edilen uyluk anterior ve posteiror görüşlerini önde gelen kırık, kırık türleri, karakterize etmek için olaylar dizisi anlamanıza yardımcı olmak için gerekli olan ve hassas femur gücü4,9tanımlayın.
Olmakla birlikte değerli deneysel çalışmalar literatürde bütün uyluk test, yayımlanmış protokolleri test nasıl gerçekleştirildiği hakkında ayrıntılı bilgi eksikliği veya başka gerçekten onları tekrarlanabilir10yapmak için bir çalışmada çok farklıdır, 11. Mekanik tekrarlanabilir ve tekrarlanabilir olabilen test kemik dokusu standardize etmek için bir çaba için başlangıç noktası olarak kullanılabilir femur örnekleri test etmek için bir protokol tanıtmak için mevcut iş amacı oldu. Bu amaçla tasarlanmış ve yaklaşık 200 kadavra femora test etmek için kullanılan bir test fikstür fabrikasyon. Test fikstür bir alt fikstür ve bir crosshead fikstür dahil. Alt fikstür (şekil 1A-E) sınama sırasında istenen bir yönelim, femur tutar ve trochanter yük hücresi ve femur şaft bağlı bir 6-kanal yük hücresi içerir. Aynı zamanda kemiğin kırık testi için konumlandırma için izin vermek için üç bağımsız çevirileri barındırır. Döndürme noktasının diz eklemi taklit etmek için eklenir. Alt fikstür ana kısımları paslanmaz çelik ve alüminyum kalın parçalar çok sert bir fikstür yapmak kadar yapılmış. Yük hücresi test sırasında büyük trochanter üzerinde basınç Kuvvetleri ölçmek için alt fikstür bağlı olduğu. Crosshead fikstür (şekil 2A-2E) iki alüminyum taban plakaları ve iki çok sert slayt Bilya yatakları (birlikte bir alüminyum plaka, test sırasında femur başı hareketi için hesap ve karşılamak için bağlı) içerir sağ ve sol femora için. Yük hücresi crosshead fikstür çalışmalarında basınç kuvvetler dahil. Yük iliştirilmiş bir alüminyum Kupası basınç yükleri femur başı uygulamak için kullanılır. Bizim yöntemi çeşitli boyutlarıyla her iki cinsiyette sol ve sağ femora için kullanıldı, boyun-Milli görüş açıları, kemik mineral yoğunluğu ve bir yana doğru taklit koşulları yükleme kalça üzerine düşmek. Bizim deneylerde test hızları 5, 100 ve 700 mm/s ayarlanmış, ancak test makinede kullanılabilir herhangi bir değer ayarlanabilir. Tasarlanmış fikstür iki ana bileşenleri, test makine crosshead için bağlı ve diğer test çerçevesine bağlı vardı. Her iki kuvvet ölçmek için yeterli yük hücreleri ile Enstrümante edildi ve her an sınır koşulları destekler. Ayrıca, iki yüksek hızlı video kamera test sırasında kırık olayları kaydetmek için kullanılmıştır. Kırık sonra x-ışınları ve Bilgisayarlı Tomografi (CT) bir dizi tarar sonrası deneysel kırık analizleri için elde edilmiştir. Sonuçları kırık güç de dahil olmak üzere bu deneylerden elde edilen ve enerji şu anda ek tanılama araçlarını araştırmaları sonunda proksimal kırık gücü Osteoporotik hastalarda değerlendirilmesi geliştirmek için kullanılır.

<table><tbody><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 görüntüsünde Hounsfield birimlerinden BMD değerlerini elde etmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Hijyenik Ortodontik Reçine (PMMA)</td> <td>Patterson Dental Supply</td><td>H02252</td><td>Kontrollü madde ve uygun ile satın alınabilir onay</td></tr><tr><td>Dondurucu</td><td>Kenmore</td><td>N/A</td><td>Bu, kemikler için -20oC depolama</td></tr><tr><td>X-ışını tarayıcı</td><td>General Electric</td><td>46-270615P1</td><td>X-ışını görüntüleme ekipmanıdır.</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</td><td>X-ışını görüntüleri geliştirmek için kullanılır</td></tr><tr><td>X-ışını Kaseti</td><td>Kodak X-Omatic</td><td>N/A</td><td>X-ışını filmlerini tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Fizyolojik Salin (%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>Çeker ocak</td><td>Hamilton</td><td>70532</td><td>Numunelerin saklanması için PMMA hazırlanırken havalandırma için kullanılır</td></tr><tr><td>Tek eksenli yük hücresi</td><td>Dönüştürücü Teknikleri, Temecula, CA, ABD</td><td>LPU-3K; S/N 219627</td><td>Kapasitesi 3000 lbs</td></tr><tr><td>Altı kanallı yük hücresi</td><td>JR3, Woodland, CA</td><td>45E15A4</td><td>Mekanik yük derecesi 1000N</td></tr><tr><td>Lineer potansiyometre</td><td>Novotechnik, Southborough, MA, ABD</td><td></td><td>Test sırasında doğrusal yer değiştirmeler elde etmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Kayar bilyalı rulman</td><td>Schneeberger</td><td>Tip NK</td><td>Test fikstürünün bir parçası</td></tr><tr><td>Mekanik test makinesi</td><td>MTS, Minneapolis, MN</td><td>858 Mini Bionix II</td><td>Femurun sıkıştırılması için kullanılır</td></tr><tr><td>Aydınlatma ünitesi</td><td>ARRI</td><td></td><td>Yüksek hızlı video kayıtları için gereklidir</td></tr><tr><td>yüksek hızlı video kamera</td><td>Photron Inc., San Diego, CA, ABD</td><td>Photron Fastcam APX-RS</td><td>Kırılma olaylarının yüksek hızlı video kayıtlarını yakalamak için kullanılır</td></tr><tr><td>Photron FASTCAM Viewer</td><td>Photron Inc., San Diego, CA, ABD</td><td>Ver.3392 (x64)</td><td>Yüksek hızlı video kayıtlarını görüntülemek için kullanılır</td></tr><tr><td>Kamera merceği</td><td>Zeiss</td><td>Zeiss Planar L4/50 ZF Lens</td><td>Yüksek görüntü çözünürlüğü için gereklidir</td></tr><tr><td>Sinyal düzenleyici kartı (DAQ)</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Giriş/çıkış sinyal konektörü</td></tr><tr><td>Signal Express</td><td>National Instruments</td><td>N/A</td><td>Veri toplama yazılımı</td></tr><tr><td>Dizüstü Bilgisayar</td><td>Dell</td><td>N/A</td><td>Test prosedüründen gelen tüm sinyalleri izlemek ve almak için kullanılır</td></tr></tbody></table>

yöntemi ve femur kırığı bir yana sonbahar üzerinde hip konumda sınama araçlı fikstür

Method and Instrumented Fixture for Femoral Fracture Testing in a Sideways Fall-on-the-Hip Position

Mekanik femora test kemik mineral yoğunluğu dağıtım ve geometri femur mekanik özellikleri gibi klinik olarak ölçülebilir değişkenler katkısını anlayış içine değerli bakış açısı getiriyor. Şu anda, mekanik ölçü birimi güç ve sertlik için geometrik olarak karmaşık tür bones of test için standart bir protokol yoktur. Bu boşluğu adrese kadavra femora kırık ve biyomekanik parametrelerini ölçmek için test etmek için bir protokol geliştirdik. Bu iletişim kuralı çeşitli yük büyüklükleri ve olası kemik yönleri için düşerek kalça yapılandırmasına göre muhasebe yön sağlamak, hız, kemik boyutu ve sol bacak sağ bacak varyasyonları test için uyarlanabilir armatürleri kümesi açıklar. Femora temizleyerek test etmek için hazırlanmıştır, kesme, tarama ve distal uç ve büyük trochanter Çömlekçilik poly(methyl methacrylate) (PMMA) yüzeyler olarak farklı bir protokol sunulan başvurun. Hazırlanan numune test fikstür kalça yana doğru bir düşme taklit eden bir pozisyonda yerleştirilir ve kırık için yüklendi. Test sırasında iki yük ölçülen hücreleri dikey güç femur başı ve büyük trochanter, 6 eksenli yük hücresi için ölçülen Kuvvetleri uygulanan ve distal femur şaft ve bir deplasman sensör anlarda ölçülen arasındaki farklı deplasman femur başı ve trochanter destekler başvurun. Yüksek hızlı kameralar kırık olayların sırasını test sırasında zaman uyumlu olarak kaydetmek için kullanılmıştır. Normal kadavra femora mühendislik tabanlı tanı araçları osteoporoz için daha da geliştirilmesi için araştırma ve bu verilerin azaltma gücü, sertlik, karakterize ve enerji için yaklaşık 200 Osteoporotik, osteopenic, kırık için bize izin verdi.

Standart armatürleri test makineden kaldırıldıktan sonra kurum içi fikstür monte edilir. İlk olarak, alt ağır fikstür monte edilmiş ve güvenli (şekil 1). Bu da istenen dıştan açıyla hizalanmasını femur şaft sağlayan 6 kanallı yük hücresi tutmak için genişletilmiş bir kol içerir. Daha sonra iki sürtünmesiz Yataklı dahil olmak üzere crosshead fikstür yük ve femoral kafa hareketi uygulanması sırasında kırık (Şekil 2) karşılamak için...

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

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density ...

Bu deneysel kadavrada femur kırığı test protokolünün genel amacı, tutarlı tekrarlanabilir kırılma mukavemeti ölçümleri elde etmektir. Bu yöntem, osteoporotik ve normal femur kuvveti arasındaki farkları ölçerek osteoporoz araştırmalarındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, test cihazının kalça üzerine düşmeye dayalı fizyolojik bir bölgeyi taklit etmesidir.Büyük armatürün takılması için önce alüminyum bloğu makineye güvenli bir şekilde sabitleyin. Daha sonra, ana fikstür yapısını alüminyum bloğa sabitlemek için cıvatalar kullanın ve fikstürün alüminyum blok üzerinde durmayan kısmının altına dört tonluk bir kriko yerleştirilerek armatürü destekleyin. Ardından, altı kanallı bir yük hücresi armatürünü ana fikstüre sabitlemek için daha fazla cıvata kullanın.Çaprazkafa fikstürünün takılması için, ilk taban plakasını, makine çaprazkafası mutlak sıfıra ayarlanmış ve taban plakasının kavisli kenarları test makinesinin önüne bakacak şekilde takın. İkinci taban plakasını takmak için bir döner vida kullanın. Ardından, iki kayar yatağın tertibatını ikinci taban plakasına takın.İkinci taban plakasını, ikinci vida setine birinci taban plakasının üstünden erişilebilecek şekilde döndürün. Ardından, kızakların altı kanallı yük hücresine dik olarak manuel olarak döndürülmesine izin vermek için makine çaprazkafasını 65 derecelik göreceli bir konuma ayarlayın. Aletli fikstür standart sunucu hidrolik makinesine monte edildikten sonra, tripodlara yüksek hızlı bir kamera ve aydınlatma ekipmanı takın.Kamerayı test makinesine bakacak şekilde konumlandırın ve kamerayı veri toplama ünitesine bağlayın. Veri toplama sistemini bağladıktan sonra, yük hücresini manuel olarak itin ve DAQ yazılımının görünüm panelinde veri sinyali izlerini gözlemleyin. Tetik sinyalinin, trikanterik yük hücresinin, kafa yük hücresinin, lineer potansiyometrenin ve altı kanallı yük hücresinin doğru bağlantısını ve senkronizasyonunu onaylamak için.Doğrusal potansiyometreyi kalibre edin, doğrusal potansiyometre fikstürünü çaprazkafaya sabitleyin ve potansiyometreyi fikstüre takın. Potansiyometre gövdesini kilitlemek için vidaları sıkın ve konektörü DAQ ünitesine takın. Ardından, potansiyometre konumu maksimum sıkıştırmadan maksimum uzatmaya çevrilecek ve en az üç veri noktası için yer değiştirmeleri ve karşılık gelen voltajı kaydedecek şekilde aktüatörü bir yük çerçevesi üzerinde manuel olarak 25 milimetre hareket ettirin.Voltaja karşı yer değiştirmeyi çizin ve verilere doğrusal bir fonksiyon sığdırın. Ardından, kalibrasyon faktörü olarak doğrusal denklemin eğimini DAQ yazılımının tarama parametre kutusuna girin. Kemiği teste hazırlamak için, akrilik tarama fikstürüne 24 saatlik temiz bir çözülmüş kemik yerleştirin ve 60 gram poli veya PMMA tozunu, 30 gram sıvı reçine ile çeker ocak altında tek kullanımlık bir kapta toz eriyene kadar karıştırın.PMMA dökülebilir olduğunda, trikanterin altına bir alüminyum kap hizalayın ve PMMA çimentosunu kabın yüksekliğinin yarısına kadar boşaltın. Kemiği bardağa sığdırmak için fikstür platformunu kaldırın ve PMMA'nın 10 ila 15 dakika polimerize olmasına izin verin. PMMA net ve sert olduğunda, kemiği test fikstürüne taşıyın ve alüminyum kabı trikanterik yük hücresine bağlı plaka üzerinde ortalayın.Altı kanallı yük hücresi doğrusal kademelerini, alüminyum kap yük hücresine hafifçe temas edecek şekilde ayarlayın ve pimi armatürden fikstürün yanal dönüşüne kadar çıkarın. Ardından, femur başı ile temas için çaprazbaşı ortalayın ve indirin ve uyluk kemiğini iki taraftan görüntüleyin. Servo mekanik yük çerçevesinin uygun şekilde programlandığını doğruladıktan sonra, test uyluk kemiğini kırmak için test sırasını başlatmak için başlat'a tıklayın.Test tamamlandıktan sonra aktüatörü manuel olarak geri çekin. Kemiği fikstürden çıkarın ve kemiğin proksimal kırık ucunu mile bantlayın. Daha sonra kemik Islak havluları ve plastik torbaları sarın ve kemiği 20 santigrat derece depolamaya geri koyun.Kırılmadan sonra, altı kanallı yük hücresi kullanılarak daha büyük trikanterde kaydedilen kuvvet ve femur başında kaydedilen yer değiştirme çizilebilir. Kemiğin kırık parçaları daha sonra daha fazla kırık tipi görüntüleme ve sınıflandırma için birbirine bantlanabilir. Bu prosedürü denerken, kadavra örneklerini test etmeden önce tüm veri toplama sistemlerinin fiberglas femurlarla düzgün çalıştığını doğrulamayı unutmamak önemlidir.Geliştirilmesinden sonra, bu teknik, hesaplamalı biyomekanik alanındaki araştırmacıların, osteoporotik femurlarda kantitatif bilgisayarlı tomografiye dayalı sonlu elemanlar kuvvet tahminlerini doğrulamasının yolunu açtı. Bu videoyu izledikten sonra, kadavra femurlarının kalça konfigürasyonunda düşme durumunda nasıl test edileceğini iyi anlamış olmalısınız.

method-instrumented-fixture-for-femoral-fracture-testing-sideways

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu makale, modifiye İlizarov yimi uygulamaya dayanır uzun kemik kırığı stabilize edilmesi için bir yöntemi...

Distraksiyon Osteogenezi, ya da Eleştirel Ölçekli Kusurların Şifa, Intramembranous kemikleşme değerlendirilmesi için Kademe Stabilize Kırıklar oluşturma

Aday implant yüzeylere Test Kemik mekanik olarak demirleme için geliştirilmiş bir yöntem sunulmaktadır. Bu yöntem, tam olarak dik ya da paralel olarak, implant yüzeyinin düzlemine bozulma kuvvetinin uyum sağlar ve kesin bir peri-implant bölgesine bozulma kuvvetleri yönlendirmek için doğru bir yol sağlar.

Kemik-implant Anchorage değerlendirmek için bir Geliştirilmiş Mekanik Test Metodu

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

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

Fare kapalı femur kırığı kırık iyileşmesi eğitim için güçlü bir platform ve kemik rejenerasyon hızlandırmak için yeni tedavi stratejileri modelidir. Cerrahi bu iletişim kuralı tek taraflı kapalı femur kırık uyluk kemiği stabil İntramedüller çelik çubuk kullanarak farelerde oluşturmak için hedeftir.

Farelerde kapalı femur kırığı nesil: kemik şifa çalışması için bir Model

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

Burada, obez hastalarda intramedüller femoral çivileme kılavuzuna ev içi tasarlanmış bir bız kullanarak erişim için bir protokol sunuyoruz. Kılavuz telin yerleştirilmesi ve kemiğin açılması için yeni bızın distal bir konumlandırıcı ile kullanılması, kılavuz telin yerleştirilmesinde verimliliği artırabilir ve ameliyatın zorluğunu azaltabilir.

Femurun İntertrokanterik Kırığı için Distal Konumlandırıcı ile Yeni Bir Bız Kullanılarak Kilitli İntramedüller Çivileme ile Tedavi

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, yana düşme senaryolarında kadavra proksimal femur kırılma testleri için enstrümanlı fikstür kullanarak tutarlı ve tekrarlanabilir kırılma dayanımı ölçümleri elde etme yöntemini. Bu protokol osteoporoz araştırmalarında kemik mekaniğini anlamaya yardımcı olur.

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

Daha fazla video keşfet