Yaşlı Dunkin-Hartley Guinea Domuzlarında Eklem İçi Enjeksiyon Sonrası Dizin Mikro Bilgisayarlı Tomografi Analizi

Osteoartrit veya OA, 32,5 milyon ABD'li yetişkini etkileyen dejeneratif bir eklem hastalığıdır. Genellikle, OA semptomları sadece hastalık şiddetli hale geldikten sonra ortaya çıkar. Hastalık modifiye edici ilaçların eksikliği, hastalığı başlatan ve yönlendiren mekanizmaların yeterince anlaşılmamasından kaynaklanmaktadır.

Sonuç olarak, OA tedavisi için geliştirilmiş ajanlara yönelik kritik ve devam eden bir tıbbi ihtiyaç vardır. Dunkin-Hartley kobayları, bu hastalığı doğal olarak geliştirdikleri için yerleşik bir OA hayvan modelidir ve eklem içi enjeksiyon yoluyla uygulanan yeni terapötiklerin hastalığın ilerlemesi üzerindeki etkilerini araştırmak için sağlam bir model sunar. Mineralize kemik, mikro-BT'de mükemmel kontrasta sahip olduğundan, bu modalite 3D özelliklerini değerlendirmek ve OA ile ilişkili değişikliklerin kantitatif analizlerini yapmak için kullanılabilir. Özellikle ilgili iki kantitatif ölçüm, her ikisi de hastalığın ilerlemesi boyunca arttığı için kemik mineral yoğunluğu ve trabeküler kalınlığı içerir. Gine domuzlarında eklem içi enjeksiyonların açıklanan metodolojisi ve ardından mikro-BT verilerinin analizi, çalışma değişkenliğini azaltmaya ve veri analizlerinin verimliliğini artırmaya yardımcı olacaktır.

Dizinizi elektrikli tıraş bıçağıyla tıraş edin. Hayvanı uyuşturun ve ayak parmağı sıkışma tepkisi olmadan yeterli anestezi derinliğini doğrulayın. Kurumayı ve yaralanmayı önlemek için steril oküler kayganlaştırıcıyı her iki gözünüze de yerleştirin.

Enjeksiyon bölgesini dairesel bir hareketle üç kez temizleyin ve seyreltilmiş ovma ve alkol solüsyonlarını kullanarak dönüşümlü olarak temizleyin. Steril eldiven kullanılmalıdır. Bu videoda otoklav nitro eldiven kullanımı yer almaktadır.

İşlem boyunca aseptik teknik kullanılmalıdır. Dizinizi 90 dereceye kadar esnetin, arka ayağı esneterek ve uzatarak eklem boşluğunun distal yönünün oluğunu bulmak için parmağınızı patellaya distal olarak hareket ettirin. Tibia, patellanın distalindeki kemikli yapı olarak hissedilebilir.

Tibia ve patellanın yeri belirlendikten sonra, eklem aralarındadır. İnsülin iğnesini eklem boşluğu içindeki patellanın distalindeki orta hatta dikkatlice yerleştirin. İğne cildin bir ila iki milimetre altına sokulmalıdır.

Hacmi yavaşça enjekte edin. İlacın düzgün dağılımını sağlamak için eklemi birkaç kez esneterek ve uzatarak dizinize masaj yapın. Formalin içeren numuneleri uyumlu bir kaba koyun.

Mikro CT makinesini üretici tavsiyelerine göre karanlık alan ve aydınlık alan maruziyetleri için kalibre edin. Numuneyi alüminyum bakır filtre ile 18 mikronda tarayın. Ofset kamera ile 360 derece için 0,7 derece döndürme adımını kullanın.

Mikro-CT görüntülerinden bir kesit seçin. Yanlış hizalama telafisini kontrol edin. Ayarlar altında, yumuşatma, ışın sertleştirme, CS döndürme ve halka artefaktı uygulayın.

Yeniden yapılandırmaya başlamak için Başlat'ı seçin. VOI'yi seçin ve daha sonra daha kolay analiz için örneği dikey olarak hizalayacak şekilde yönlendirin. Düzenlenen VOI'yi yeni bir klasör olarak kaydedin.

Subkondral plakadan başlayarak analiz edilecek görüntü aralığını seçin. Trabeküler kemikte subkondral plakların analizinin bölünmesi, farklı kemik özelliklerine sahip oldukları için önerilir. Kemiği kapsadığından emin olmak için her görüntü için ilgilenilen bölgeyi seçin.

İkili seçimi seçin. Histogramı, kemikteki arka plan tamamen ayrı olacak şekilde ayarlayın. Kemik mineral yoğunluğu sekmesini seçin.

Bu verileri yeni bir analiz verileri klasörüne kaydedin. Özel işleme'yi seçin. İlk olarak, eşikleme gerçekleştirin ve Otomatik'i ve ardından çalıştır'ı seçin.

Ardından Benek Kaldır'ı seçin ve Siyah benekleri kaldır'ı seçin. Benek Giderme işlemini tekrarlayın ve Beyaz benekleri kaldır'ı seçin. 3D analizi seçin ve temel değerleri ve ek değerleri seçin.

A, eklem boşluğu içinde metilen mavisi boya bulunan disseke bir diz gösterir ve doğru enjeksiyonu gösterir. B, deri altı boşlukta bir kabarcık oluşumuna neden olan sığ bir enjeksiyondur. C, eklem boşluğunda metilen mavisi boyasının eksikliğini gösterir ve yanlış enjeksiyonu gösterir.

A'da gösterilen subkondral plak ve B'de gösterilen trabeküler kemik için analizi ayırmak yardımcı olabilir, çünkü bazen farklı kemik analizi için farklı parametrelere sahiptirler. Kemik mineral yoğunluğu için, 12 aylık kobayların ortalamasında beş aylık kobaylara kıyasla bir artış olduğunu görüyoruz ve bu, trabeküler kemikte olduğu kadar subkondral plaka için de geçerlidir, bu da kemik mineral yoğunluğunun zamanla arttığını gösterir. Trabeküler kalınlığa ek olarak, 12 aylık kobay ile dokuz aylık kobay ve beş aylık kobay arasında milimetre cinsinden kalınlık artışı olduğunu görüyoruz ki bu da trabeküler kalınlığın zamanla arttığını gösteriyor.

Şekil A'da görüldüğü gibi, kobaylar yaşlandıkça modifiye Mankin skorları artar. B beş aylık bir kobay, C dokuz aylık bir kobay ve D 12 aylık bir kobaydır. Şekil C'deki siyah yıldız proteoglikan kaybını gösterirken, şekil D'deki siyah yıldız işareti çatlakları ve şekil D'deki beyaz yıldız hiposelülariteyi göstermektedir.

Şu anda şiddetli OA'nın tek tedavisi, maliyetli, invaziv olan ve hasta morbiditesi ve mortalitesi ile sonuçlanabilen replasmandır. Sonuç olarak, OA'nın hayvan modelleri ile araştırmaya devam etmek ve yeni terapötikler üzerinde sürekli gelişme sağlamak için ciddi bir ihtiyaç vardır. Eklem içi enjeksiyonlar kobay OA çalışmalarının ayrılmaz bir parçası olmasına rağmen, bu prosedür henüz sistematik olarak detaylandırılmamıştır.

Uygun enjeksiyon prosedürleri, özellikle aylarca süren çoklu enjeksiyon gerektiren çalışmalar için, hayvan refahını sağlamak ve genel hayvan sayısını azaltmak için çok önemlidir. OA ile ilgili değişiklikleri sistematik olarak değerlendirmek için mikro-BT analizlerini açıklıyoruz. Mikro-BT, OA değişikliklerinin bir veya birkaç doku kesiti yerine tüm numunedeki taramaların histolojik incelemesinden daha derinlemesine bir değerlendirmesini sağlar.

Dunkin-Hartley kobayları, OA ilerlemesini ve yeni terapötiklerin etkilerini incelemek için sağlam bir model sağlarken, bu modelin sınırlamaları vardır. Spontan modeller tipik olarak, cerrahi veya kimyasal olarak indüklenen OA'yı takiben değişikliklerin hızlı gelişimine kıyasla daha uzun bir çalışma süresi gerektirir. Ayrıca, araştırmacılar, her hayvanda bir uzuvya tedavi uygulayarak hayvanlar arası değişkenliğin etkisini azaltabilir ve kontralateral uzvun bir iç kontrol görevi görmesine izin verebilir.