اعتبارات عملية لتصميم وتنفيذ وتفسير الدراسات التي تتضمن اختبارات ثني العظام بالكامل لعظام القوارض

Summary

يعد الاختبار الميكانيكي لعظام القوارض طريقة قيمة لاستخراج المعلومات المتعلقة بقابلية العظام للكسر. وبسبب الافتقار إلى الفهم العملي الصحيح، قد يتم المبالغة في تفسير النتائج أو عدم صحتها. سيكون هذا البروتوكول بمثابة دليل لضمان إجراء الاختبارات الميكانيكية بدقة لتوفير بيانات صالحة ووظيفية.

Abstract

هشاشة الهيكل العظمي التي تؤدي إلى الكسر هي أزمة صحية عامة أمريكية تؤدي إلى 1.5 مليون كسور كل عام و 18 مليار دولار في تكاليف الرعاية المباشرة. القدرة على فهم الآليات الكامنة وراء أمراض العظام والاستجابة للعلاج ليست مرغوبة فحسب ، بل حاسمة. يعمل الاختبار الميكانيكي للعظام كتقنية قيمة لفهم وقياس قابلية العظام للكسر. في حين أن هذه الطريقة تبدو سهلة التنفيذ ، فقد يتم التوصل إلى استنتاجات غير مناسبة وغير دقيقة إذا تجاهل المستخدم الافتراضات الحاكمة والخطوات الرئيسية. وقد لوحظ هذا عبر التخصصات مع استمرار نشر الدراسات مع إساءة استخدام الأساليب والتفسير غير الصحيح للنتائج. سيكون هذا البروتوكول بمثابة تمهيد للمبادئ المرتبطة بالاختبار الميكانيكي جنبا إلى جنب مع تطبيق هذه التقنيات - من اعتبارات حجم العينة من خلال حصاد الأنسجة وتخزينها ، إلى تحليل البيانات وتفسيرها. مع وجود هذا في متناول اليد ، يمكن الحصول على معلومات قيمة بشأن قابلية العظام للكسر ، مما يعزز الفهم لكل من البحث الأكاديمي والحلول السريرية.

Introduction

الاختبار الميكانيكي للعظام هو الطريقة الأساسية لاستخراج المعلومات الوظيفية المتعلقة بقابلية العظام للكسر. في الدراسات قبل السريرية ، يمكن استخدام العديد من طرق الاختبار ولكن الأكثر شيوعا هو ثني العظام الطويلة. هذه الاختبارات سهلة التنفيذ ويمكن استخدامها على عظام تتراوح أحجامها من الإنسان إلى الفأر. نظرا لأن الفئران هي واحدة من أكثر التي تمت دراستها شيوعا في الأبحاث قبل السريرية ، سيركز هذا البروتوكول على اختبارات الانحناء التي يتم إجراؤها على عظم الفخذ والساق للفئران.

قبل إجراء اختبارات الانحناء ، يجب حصاد العظام وتخزينها بشكل صحيح. كانت طرق التخزين الأكثر شيوعا تقليديا هي تجميد العظام في الشاش المنقوع بالمحلول الملحي ، أو التجميد في محلول ....

Protocol

تمت الموافقة على جميع الإجراءات الموضحة في هذا البروتوكول والتي تنطوي على من قبل اللجنة المؤسسية للحيوانات والاستخدام التابعة لكلية العلوم بجامعة إنديانا (IACUC) قبل الإجراء. تم القتل الرحيم للحيوانات الموصوفة في الإجراء عن طريق استنشاق CO₂متبوعا بخلع عنق الرحم كوسيلة ثانوية للقتل الرحيم.

1. حصاد وتخزين وذوبان العظام

1. الحصاد والتخزين
   1. ضع الجانب البطني للفأر لأعلى. استخدم مشرطا (أو شفرة حلاقة أو مقص) لعمل شق عند التقاطع التقريبي لعظم الفخذ والحوض على جانب واحد.
   2. استمر في الشق الأولي ظهريا حتى يتم تحديد موقع مفصل الورك ؛ ابحث عن رأس الفخذ الذي يظهر ككرة بيضاء صغيرة متصلة بالحوض.
   3. ....

النتائج

عند الانتهاء من التصوير المقطعي المحوسب ، يمكن اكتشاف معظم عمليات المسح غير الكافية في إعادة الإعمار. في كثير من الأحيان ، سيكون لعمليات الفحص السيئة تعويض اختلال مرتفع وهو مؤشر واضح على وجود خطأ أثناء الفحص. ومع ذلك ، قد تحدث أخطاء في خطوات أخرى وقد تؤدي أيضا إلى بيانات غير دقيقة. غالبا ما .......

Discussion

خلال عملية المسح والاختبار ، هناك لحظات يكون فيها استكشاف الأخطاء وإصلاحها والتحسين مناسبين. يحدث أولها عند مسح العظام باستخدام μCT. في حين أن العديد من الأنظمة تأتي مع حامل يمكن فيه حمل كائن واحد ومسحه ضوئيا ، يمكن تصنيع حاملات مخصصة لمسح عظام متعددة في نفس الوقت. يمكن أن يكون مسح عظام متعد.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
CTAn	Bruker	NA	CT Scan Analysis Software
DataViewer	Bruker	NA	CT Scan Rotation Software
Matrix Laboratory (MATLAB) 2023a	MathWorks	NA	Coding platform used for data analysis
NRecon	Bruker	NA	CT Scan Reconstruction software
SKYSCAN 1272-100 kV w/ 16 MP CCD detector, incl 3D Suite Software	Micro Photonics Inc	SKY-016814	Micro-CT system that can non-destructively visualize up to 209 mPs in every virtual slice through an object