שיקולים מעשיים לתכנון, ביצוע ופרשנות של מחקרים הכוללים בדיקות כיפוף עצם שלמות של עצמות מכרסמים

Summary

בדיקה מכנית של עצמות מכרסמים היא שיטה חשובה לחילוץ מידע לגבי רגישות העצם לשברים. בהיעדר הבנה מעשית מתאימה, התוצאות עלולות להתפרש יתר על המידה או חסרות תוקף. פרוטוקול זה ישמש כמדריך כדי להבטיח בדיקות מכניות מבוצעות במדויק כדי לספק נתונים תקפים ופונקציונליים.

Abstract

שבריריות השלד המובילה לשבר היא משבר בריאות הציבור בארה"ב הגורם ל-1.5 מיליון שברים מדי שנה ולעלויות טיפול ישיר בסך 18 מיליארד דולר. היכולת להבין את המנגנונים העומדים בבסיס מחלת העצם ואת התגובה לטיפול היא לא רק רצויה, אלא קריטית. בדיקה מכנית של עצם משמשת כטכניקה רבת ערך להבנה וכימות של רגישות העצם לשבר. בעוד שיטה זו נראית פשוטה לביצוע, ניתן להגיע למסקנות לא הולמות ולא מדויקות אם המשתמש מתעלם מההנחות השולטות ומשלבי המפתח. זה נצפה על פני דיסציפלינות כמו מחקרים ממשיכים להתפרסם עם שימוש לרעה בשיטות ופרשנות שגויה של תוצאות. פרוטוקול זה ישמש כבסיס לעקרונות הקשורים לבדיקות מכניות יחד עם היישום של טכניקות אלה - החל משיקולים של גודל הדגימה, דרך קצירת רקמות ואחסונן, וכלה בניתוח נתונים ופרשנות. עם זה ביד, מידע רב ערך לגבי הרגישות של עצם לשבר ניתן להשיג, קידום הבנה הן עבור מחקר אקדמי ופתרונות קליניים.

Introduction

בדיקה מכנית של עצם היא השיטה העיקרית לחלץ מידע פונקציונלי הקשור לרגישות של עצם לשבר. במחקרים פרה-קליניים ניתן להשתמש במספר שיטות בדיקה, אך ללא ספק הנפוצה ביותר היא כיפוף עצמות ארוכות. בדיקות אלה קלות לביצוע וניתן להשתמש בהן על עצמות שגודלן נע בין אדם לעכבר. מכיוון שעכברים הם אחד מבעלי החיים הנחקרים ביותר במחקר פרה-קליני, פרוטוקול זה יתמקד בבדיקות כיפוף המבוצעות על עצם הירך והטיביה של עכברים.

לפני ביצוע בדיקות כיפוף, יש לקצור ולאחסן עצמות כראוי. שיטות האחסון הנפוצות ביותר היו באופן מסורתי הקפאת עצמות בגזה ספוגה במי מלח, הקפאה במי מלח בלבד, או התייבשות עצמות באתנול ¹. עצמות המאוחסנות באתנול הוכחו כבעלות קשיחות מוגברת ו....

Protocol

כל הנהלים המתוארים בפרוטוקול זה הכוללים בעלי חיים אושרו על ידי ועדת בית הספר למדעים של אוניברסיטת אינדיאנה לבעלי חיים מוסדיים ושימוש (IACUC) לפני ההליך. בעלי חיים המתוארים בהליך הומתו באמצעות שאיפת_CO2ואחריה נקע צוואר הרחם כאמצעי משני להמתת חסד.

1. קציר, אחסון והפשרת עצמות

1. קציר ואחסון
   1. הניחו את צד הגחון של העכבר כלפי מעלה. השתמש באזמל (או סכין גילוח או מספריים) כדי לבצע חתך בצומת המשוער של עצם הירך והאגן בצד אחד.
   2. המשך את החתך הראשוני באופן דורסלי עד לאיתור מפרק הירך; חפשו את ראש עצם הירך שנראה ככדור לבן קטן המחובר לאגן.
   3. הפעילו לחץ עם קצה אזמל על הקצה הפרוקסימלי של ראש עצם הירך....

תוצאות

עם השלמת סריקת CT, רוב הסריקות הלא מספקות יכולות להיתפס בשחזור. לעתים קרובות, סריקות גרועות יגרמו לפיצוי גבוה על חוסר התאמה המהווה אינדיקטור ברור לשגיאה במהלך הסריקה. עם זאת, שגיאות עלולות להתרחש בשלבים אחרים ועלולות גם להוביל לנתונים לא מדויקים. לעתים קרובות ניתן לאתר טעויות אלה כאשר בוחנ?.......

Discussion

לאורך כל תהליך הסריקה והבדיקה, ישנם רגעים שבהם פתרון בעיות ואופטימיזציה מתאימים. הראשון שבהם מתרחש בעת סריקת עצמות באמצעות μCT. בעוד שמערכות רבות מגיעות עם מחזיק שבו ניתן להחזיק ולסרוק חפץ אחד, ניתן לייצר מחזיקים מותאמים אישית כדי לסרוק מספר עצמות בו זמנית. סריקת עצמות מרובות יכולה להיות נ?.......

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