우리는 기술 지원 메이요 클리닉에서 재료 및 구조 시험 핵심 시설에게 감사의 말씀을 전합니다. 또한 우리는 연구 기간 동안 그들의 도움을, 로렌스 J. 베르 글룬, 브랜트 뉴먼, 요른 연산 덴 Buijs 박사에게 감사의 말씀을 전합니다. 이 연구는 재정적으로 그레인저 재단에서 그레인저 혁신 기금에 의해 지원되었다.

참고 :이 프로토콜에 제시된 모든 연구는 메이요 클리닉의 임상 시험 심사위원회 (IRB)의 승인을했다. 뼈 다양한 조직 6 년 동안 얻었다. 모든 표본을 포화 식염수 수건 싸서 준비 될 때까지 -20 ℃에서 보관 죽음은 72 시간 이내에 채취 하였다. 1. DXA를 이용하여 골밀도 측정 <ol><li> 약 24 시간 동안 실온에서 해동 -20 ℃ 냉동고에 보관 시료를 제거; 표본은 대부분의 부드러운 조직이 제거 된 경우 원래 포장에서 제거 할 필요가 없습니다. </li><li> 부드러운 조직을 고려하여 쌀이 5 파운드 가방을 사용합니다. 오염을 방지하기 위해 비닐 봉지와 DXA 테이블에있는 두 개의 쌀 가방을 커버. 도 1에 도시 된 바와 같이 밥 잡화 스캐닝 동안 (생체 내) 부드러운 조직을 둘러싸 시뮬레이션한다. </li><li> 플라스틱 줄이 그어진 된 종이와 DXA 스캐너의 표면을 보호하고 2 플라스틱 포장 리를 배치스캐너 테이블 (그림 1A)에 가전 가방. </li><li> 이러한 (대퇴골 포함) 기단부 가방을 중심으로하고, 후방 측이 아래로 (도 1b)라고 쌀 잡화 위에 대퇴골 두 (좌우)를 놓는다. 이것은 그들의 뒷면에 누워있는 환자를 모방. </li><li> 커버 전방 / 추가이 5 파운드 쌀 가방 (그림 1C)에 노출 된 근위 대퇴골 끝. </li><li> 위치 기계 근위 대퇴골을 통해 머리와 환자의 골밀도 측정 (그림 1C)의 표준 기관의 절차에 따라 대퇴골을 검사합니다. 특정 DXA 제조업체의 지침을 따르십시오. <ol><li> DXA 머신 소프트웨어 인터페이스에서 정상 대퇴골 검사를 수행합니다. , 대퇴골 시험을 선택 DXA의 팔에 따라 왼쪽 또는 오른쪽 화살표를 눌러 사체 대퇴골 상단의 DXA 암을 배치하고 &quot;시작&quot;버튼을 클릭하여 검사를 시작합니다. &quot;분석&quot;을 클릭하여 BMD 분석을 수행합니다. 아니E : 검사에서 결과 자동 T-점수는 정상 골다공증이나 골다공증 (그림 1D)로 뼈를 분류한다. 특정 DXA 제조업체의 지침을 따르십시오. </li></ol></li></ol> 2. 세척, 절단 및 뼈의 말단부 드릴링 <ol><li> 조심스럽게 뼈에서 남아있는 연부 조직을 제거하여 대퇴골의 가장 근위 300mm를 청소합니다. 이 단계는 PMMA가 기계적 시험에 대비하여 포팅 과정에서 뼈를 문의 할 수 있도록 요구된다. 뼈는 이러한 과정을 실온으로 해동 할 필요가 없다. </li><li> 70 % 이소 프로필 알코올로 작업 공간을 살균 한쪽 (그림 2A)에 플라스틱 필름에 흡수 종이 패드 테이블 커버. (2H에 그림 2A)를 절단에 청소로 시작하는 전체 프로세스에 대한 테이블 (그림 2B)에 전체 대퇴골을 설정합니다. 장갑을 포함한 개인 보호 장비 (PPE)를 착용눈 보호. </li><li> 초과 골막을 긁고 스크레이퍼와 메스 (그림 2C, 2H)를 사용하여 여분의 조직을 절단. </li><li> 조명기의 아크릴 판에 대한 대퇴골의 머리도 2D에서와 같이 사용자 정의 만든 절단기구에 뼈를 놓습니다. </li><li> 정렬 및 절단기구 (그림 2D)에있는 두 개의 핀에 대한 골간를 개최합니다. </li><li> 골간에 홈판을 체결하여 고정에 뼈를 고정; 뼈 고정에 평평하게 거짓말을하지 않는 경우, 선단 오프 테이블 탑을 걸고 시편 대신에 (그림 2D)를 유지하기 위해 필요에 따라 선택적으로 우편은 대퇴골 경부 넥타이. </li><li> 가이드로 슬롯 판을 통해 캐스팅 커터 (그림 2E)를 사용하여 대퇴골의 말단 샤프트를 잘라; 더 나은 그립 마른 헝겊 / 수건으로 뼈를 개최합니다. </li><li> 고정구에서 뼈를 제거; 절단 후 정상 뼈의 길이는 255mm (그림이다2 층). </li><li> 약 25mm 깊이 큐렛을 이용하여 골수의 수질 캐비티를 청소합니다. 그런 다음 내부 표면을 건조하는 데 도움이되는 거즈 스폰지를 삽입합니다. 금형에서 대퇴골의 선단을 배치 직전에 거즈를 제거합니다. 그립 마른 수건 / 걸레와 뼈와의 선단을 통해 시편의 근위 절단 끝에서 약 25mm를 10 밀리미터 구멍을 드릴. 참고 :이 PMMA는 운하를 통과 단단히 뼈를 고정 할 수 있도록하는 것입니다. </li></ol> 3. 뼈를 포팅 <ol><li> 설계 및 제작합니다 포팅 컨테이너입니다. 포팅 용기 5 mm 두께의 아크릴 판으로 만든 다음 외형 갖는다 : 50mm 사각형 단면 100mm 높이 (도 3A) 50 밀리미터. </li><li> 적절한 뼈 식별과 라벨 포팅 용기 (그림 3a 및도 3b - 아크릴 상자에 라벨을 참조). </li><li> 올바른 방향으로 삽입기구를 조정 (왼쪽 다리또는 오른쪽 다리를; 예를 들어, 15 ° 또는 30 ° 내부 회전). </li><li> 포팅 용기 (그림 3B)에 고정, 장소 뼈를 삽입의베이스에 포팅 컨테이너를 놓고 원하는 값으로 뼈의 내부 회전 각도를 조정하는기구 (그림 3C)에 포인터로 목을 맞 춥니 다. </li><li> PMMA 분말 60g을 측정하고 분말이 용해 될 때까지 연기 후드 아래에 액체 수지 30 g을 혼합한다. 혼합물을 부을 수 있어야한다. 이 과정을 위해 일회용 종이컵을 사용합니다. </li><li> PMMA는 명확하고 어려운 때까지 15 분 - 흄 후드 (그림 3D)에서 뼈 화분 용기에 혼합물을 부어 약 10 치료할 수 있습니다. 이것은 ~ PMMA와 포팅 용기의 1/2를 작성해야합니다. 조심스럽게 PMMA 중합 (그림 3E)시 발열로 인한 조직의 건조를 방지하기 위해 식염수 포화 수건 뼈를 래핑합니다. </li><li> 정기적으로는 정렬 상태를 유지하기 위해 대퇴골을 확인경화시 컨테이너입니다. </li><li> 포팅기구에서 대퇴골을 제거하고 식염수를 적신 종이 타월 (그림 3E)로 바꿈. </li><li> 단계 3.5에서 설명한 바와 같이 흄 후드 PMMA의 90g을 준비하고 완전히 포팅 컨테이너를 입력합니다. 힘든 될 때까지 15 분 - 10의 PMMA를 치료. </li><li> 수지가 경화 된 후, 단단히, 식염수 적신 종이 타월에 / 재 포장 뼈를 감싸 냉장고에 -20 ° C에서 비닐 봉투 및 저장 표본으로 다룹니다. </li></ol> 4. X 선으로 뼈 이미징 (주의! 기계를 사용하는 경우 X 레이 방사선에 대한 적절한 치료와 함께 작동) <ol><li> X 선에 대한 필름을 사용하는 경우, (개발자 룸에서) 노브를 시계 방향으로 돌려 스캔하기 전에 적어도 20 분 (업체 당 지침)에 X 선 개발자를 켭니다. </li><li> X 들여다 봤지 전에 카세트에 노출되지 않은 필름이 확인; 카세트는 어두운 방에서 열 수 있습니다. </li><li> 에게 기계를 돌려잠금을 해제하고 기계 머리를 확장합니다. </li><li> 빔의 경로에 카트를 놓고 빔 (그림 4A)에서 카트에 카세트를 배치합니다. </li><li> 장소 및 카세트 (그림 4B)에 대퇴골의 위치; 이 방향이 캡처됩니다 : 중간 - 측면보기 및 전후방보기를. 이에 따라 표본 이미지를 레이블. </li><li> 처음 노출 후, 납과 뼈의 위치를 ​​교환합니다. </li><li> 리드 이미 노출 절반을 덮고 미노 측 초 방향 뼈를 노출. 이것은 사용자가 두 방향 (도 4c-D) 중 하나의 뼈 한 X 선 필름을 사용할 수있다. </li><li> 카세트를 변경하고 두 번째 방향에 각각 대퇴골 회전합니다. </li><li> 하나 대퇴골의 경우, X 선을 필름 전체의 초기 노출을 방지하기 위해 리드 커버가 카세트의 절반을 커버한다. </li><li> 개인 보호의 우위가 늘어선 휴대용 벽 뒤에 이동하고 노출하는 트리거를 사용뼈. </li><li> 완료시, 잠금 및 저장 위치, X 선 기계에 OFF 키를 설정하고 노출 된 X 선 필름을 제거하기 위해 X 선 머리를 돌려줍니다. </li><li> 정규 필름 현상을 이용하여 X 선 화상 (도 4E)을 얻기 위해 필름을 개발한다. 방에 하얀 빛을 켜고 영화 개발자를 찾습니다. 빨간 불 켜고 카세트를 열기 전에 백색광을 끄고 필름 개발 과정을 진행합니다. 카세트를 열고 개발을 통해 필름을 넣어. 흰색 빛을 켜고 필름이 개발 된 후에는 붉은 빛을 끄십시오. </li></ol> 뼈 5. CT 스캔 <ol><li> 냉장고에서 약 24 시간 스캔하기 전에 뼈를 제거합니다. 뼈가 완전히 스캔하기 전에 해동해야합니다. </li><li> 확인 뼈가 마지막에 청소를 최소화하기 위해 스캔 비닐 봉지에 싸여있다. </li><li> 장소와 대퇴골 및 CT 스캔 고정 (그림 5A-B)의 교정 팬텀을 고정합니다. f를ixture 교정 팬텀 (그림 5C)를 보유하고 있으며 또한 방향 (그림 5D-E) 이후 기계 테스트를 원하는 방향으로 동일한에서 대퇴골을 보유하고있다. 이 상호 등록 (다른 프로토콜에서 설명) QCT / FEA 모델링 과정에서 CT 스캔 (도 5F)로부터의 데이터를 사용하도록 요구된다. 참고 : 고정은 (는) 근위 대퇴골 (대퇴골 머리, 목, 큰 대 전자 및 근위 축)을 방해하지 않고 CT 스캔의 대퇴골을 노출하도록 설계되었습니다. </li><li> 중부 표준시 스캐너에서 대퇴골과 함께 고정이 제대로 가이드로 시스템 레이저 (그림 5D-E)를 사용하여 정렬되어 있는지 확인합니다. 다시 확인 (켜기 / 끄기 버튼 레이저를 눌러)이 CT 긴 축 레이저 조명기의 정렬을. 팬텀은이기구에 고정으로 레이저 정렬 할 필요가 없습니다. 제로 회로 차단기를 눌러 기기의 제어 패널의 테이블 위치를 제로제어판에서 N (0 ← →). </li><li> 다음은 CT 표준 운영 절차 (120) KVP, 216 mAs의 1의 회전 시간에 CT 기계를 작동하고 1 피치 초 고해상도 모드 (zUHR)를 사용. 이것은 0.4 mm 슬라이스 두께 및 0.30의 픽셀 크기를 제공 - 0.45 mm가 시야 (FOV)의 크기에 따라. </li><li> 기계적 시험 이전에 CT 스캔을 확인 데이터는 관심의 이미지가 캡처되어 저장되어 있는지 확인합니다. 실험하는 날까지 -20 ℃에서 재 냉동 뼈. </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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+testing+of+bones:+the+positive+synergy+of+finite-element+models+and+in+vitro+experiments.">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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+we+trust+ex+vivo+mechanical+testing+of+fresh-frozen+cadaveric+specimens?+The+effect+of+postfreezing+delays.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mechanical testing of bone and the bone-implant interface. , (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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+long-term+preservation+on+the+mechanical+properties+of+cortical+bone+in+goats.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+freeze-thaw+cycles+do+not+alter+the+biomechanical+properties+of+fibular+allograft+bone.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embalmed+and+fresh+frozen+human+bones+in+orthopedic+cadaveric+studies:+which+bone+is+authentic+and+feasible?.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+and+trabecular+bone+in+the+femoral+neck+both+contribute+to+proximal+femur+failure+load+prediction.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+Strength+Changes+Faster+With+Age+Than+BMD+in+Both+Women+and+Men:+A+Biomechanical+Study.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+measured+strains+in+the+loaded+femur:+quantification+of+experimental+error.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+QCT/FEA+models+of+proximal+femur+stiffness+and+fracture+load+during+a+sideways+fall+on+the+hip.">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>

저자는 아무런 관련 공시가 없습니다.

우리는 엉덩이 구성에 옆으로 가을에 대퇴 강도의 기계적 시험 및 QCT / FEA 모델링을 보장하는 강력한 뼈 준비 프로토콜을 제시했다. 이 방법은 우리의 표준 자체 프로토콜이되었다. 6 년 과정 동안, 다양한 인력으로, 약 200 대퇴골이 성공적으로이 프로토콜에 따라 제조 하였다. 프로토콜의 결과는 전이성 질환, 이전의 골절 또는 X 선을 사용하여 임플란트를 배제, DXA를 사용하여 뼈 상태를 분류하고...

Determining the true cadaveric proximal femoral fracture strength with mechanical testing is a destructive method that requires a rigorous testing approach for accurate measurements. In particular, proper bone preparation methods are necessary to maintain near in vivo integrity of the bones prior to mechanical fracture testing1. This is achieved by proper bone storage and minimizing handling at room temperature. This test data is extensively used to validate QCT/FEA models of femoral fracture which have the potential to be used clinically to understand the fracture risk, especially in osteoporotic patients. Unfortunately, there is no current standard procedure to prepare proximal femur samples for mechanical testing. A good testing procedure should ensure repeatability and reproducibility of the preparation process. Therefore, fixtures required for sample preparation need to be carefully designed and fabricated to minimize the likelihood of various testing errors. We also need to minimize the preparation time for which bone tissue is at room temperature and thus in danger of degradation with irreversible changes in mechanical properties. 
To this end, we have developed a procedure that preserves bone tissue across multiple preparation steps. This is important to ensure minimal exposure time at room temperature while also minimizing the number of freeze/thaw cycles which can affect tissue physical properties2. The entire procedure is long and nontrivial as the steps occurred over multiple weeks and required scheduling for scanning procedures and personnel availability. The steps included thawing bone samples, screening the samples using DXA scanning to obtain bone mineral density (BMD) values, X-ray to rule out any diseased specimens, and finally CT scanning to estimate distribution of bone mineral and femoral geometry. All the specimens were prepared for testing by removing extraneous soft tissues from the bone surface, cutting the femur to a length required for testing, and potting the femur in a desired orientation for simulating a sideways fall on the hip during subsequent testing. It is essential to keep the time period for all these operations as short as possible. A robust protocol is thus mandatory for consistent specimen preparation, tissue preservation between steps, and for reducing the overall preparation time. 
The aim of this paper is to present in detail the procedures involved in the preparation of femoral samples for subsequent mechanical testing under various conditions. Preservation of the bone tissue is crucial in this process and we achieved it by keeping specimens frozen between steps and keeping them carefully wrapped in saline saturated towels at all times except when scanning and mechanically testing the bones. Femora were also kept wrapped in saline wet towels during the steps involving PMMA curing to prevent dryness of the bone tissue.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CT potting container and scanning fixture</td>
			<td>Internally manufactured</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Custom designed and manufactured</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CT scanner</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>Somatom Definition scanner (Siemens, Malvern, PA)</td>
			<td>CT scanning equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quantitative CT Phantom</td>
			<td>Midways Inc, San Francisco, CA</td>
			<td>Model 3 CT calibration Phantom</td>
			<td>Used for obtaining BMD values from Hounsfield units in the CT image</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual Energy X-ray Absorptiometry scanner</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>N/A</td>
			<td>GE Lunar iDXA scanner for bone health or any similar BMD scanners</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hygenic Orhodontic Resin (PMMA)</td>
			<td>Patterson Dental Supply</td>
			<td>H02252</td>
			<td>Controlled substance and can be purchased with proper approval</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freezer</td>
			<td>Kenmore</td>
			<td>N/A</td>
			<td>This is a -20oC storage for bones</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray scanner</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>&#160;46-270615P1</td>
			<td>X-ray imaging equipment.&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray films</td>
			<td>Kodak</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used to display x-ray images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray developer</td>
			<td>Kodak X-Omatic</td>
			<td>M35A X-OMAT&#160;</td>
			<td>Used for developing X-ray images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Cassette</td>
			<td>Kodak X-Omatic</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used for holding x-ray films</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-pound Rice Bags</td>
			<td>Great Value</td>
			<td>N/A&#160;</td>
			<td>Used for mimicking soft tissue during the DXA scanning process</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiologic Saline (0.9% Sodium Chloride)</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>NDC 0338-0048-04</td>
			<td>Used for keeping samples hydrated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpels and scrapers</td>
			<td>Bard-Parker</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used to clean the bone from soft tissue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cast cutter</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>810-BD001</td>
			<td>Used to cut femoral shaft</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drilling machine</td>
			<td>Bosch</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used to drill the femoral shaft</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fume Hood</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>70532</td>
			<td>Used for ventilation when using making PMMA</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

proximal cadaveric femur preparation for fracture strength testing and quantitative ct-based finite element analysis

사체 파괴 검사는 정기적으로 근위 대퇴골의 강도에 영향을 미치는 요인을 이해하는 데 사용됩니다. 생체 외 생물학적 조직 시간에 걸쳐 기계적 특성을 상실하는 경향이 있기 때문에, 실험 테스트에 대한 준비를주의 깊게 수행되어야 생체 조건에서 나타내는 신뢰할 수있는 결과를 얻기 위해 시편. 그런 이유로, 기계적 특성 변화를 최소화 경험하도록 대퇴 시험편을 제조 프로토콜기구 세트를 설계 하였다. 대퇴골은 제외 준비 단계 및 기계적 테스트 기간 동안 냉동 상태를 유지 하였다. 고관절과 대퇴골의 골 미네랄 밀도 (BMD)의 관련 임상 측정은 임상 이중 X 선 흡수 법 (DXA) 뼈 농도계 수득하고, 3D 형상 및 골밀도의 분포 보정 팬텀과 CT를 이용하여 수득 하였다 그레이 스케일 값에 기초하여 정량적 추정. 가능한 뼈 질환, 골절또는 임플란트 또는 골격 구조에 영향을 미치는 인공물의 존재는, X 선 검사로 배제 하였다. 제조에 대해, 모든 본 심하게 초과 연조직 세척하고, 관심있는 내부 회전 각도로 절단하여 포팅 하였다. 절삭 지그 뼈의 선단부가 원하는 길이의 대퇴골을 떠나 절단 할 수 있었다. 나중에 CT 검사 및 기계적 시험 기간 동안 소정의 각도에서 대퇴 경부의 위치를 ​​허용하려면, 근위 대퇴 샤프트가 원하는 방향을 위해 특별히 고안된기구를 사용하여 폴리 메틸 메타 크릴 레이트 (PMMA)에 화분 하였다. 다른 프로토콜에 설명 된 실험에서 수집 된 데이터는, 유한 요소 해석 (FEA)을 기반 정량적 전산화 단층 촬영 (QCT)의 검증에 사용되었다. 이 논문에서 우리는 기계적 시험 및 후속 QCT / FEA 모델링을위한 정확한 뼈 준비를위한 프로토콜을 제시한다. 현재의 프로토콜이 성공적으로 약 200 CAD를 제조인가6 년의 기간 동안 averic 대퇴골.

사체 대퇴골 냉동 배송과 준비가 시작 될 때까지 -20 ° C에서 유지되었다. BMD 주사는 각 시험편 (도 1)를위한 고관절 BMD 목뿐만 아니라 T 점수를 측정 DXA 스캐너를 이용하여 수행 하였다. T 자 점수는 젊은 정상인의 평균 값과 비교하여 측정 된 BMD의 표준 편차의 수입니다. 그것은 골다공증 골다공증 뼈 -1과 -2.5 사이의 뼈, 정상 뼈보다 높은 -1 위해 -2.5 이하의 범?...

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

우리는 신중하게 보존 및 파괴 시험 및 정량적 전산화 단층 촬영 영상에 대한 사체 대퇴골을 준비하는 방법에 대한 강력한 프로토콜을 제시한다. 상기 방법은 골밀도, 파괴 강도 사이의 관계를 판정하고, 유한 요소 모델의 형상 및 속성을 정의하기위한 목적의 입력 조건을 정밀 제어를 제공한다.

파괴 강도 시험 및 정량 CT 기반의 유한 요소 분석을위한 근위 대퇴골 사체 준비

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

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

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9.2K 조회수.  Mayo Clinic.  우리는 신중하게 보존 및 파괴 시험 및 정량적 전산화 단층 촬영 영상에 대한 사체 대퇴골을 준비하는 방법에 대한 강력한 프로토콜을 제시한다. 상기 방법은 골밀도, 파괴 강도 사이의 관계를 판정하고, 유한 요소 모델의 형상 및 속성을 정의하기위한 목적의 입력 조건을 정밀 제어를 제공한다. 

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Quantitative Autonomic Testing

Disorders associated with dysfunction of autonomic nervous system are quite common yet frequently unrecognized. Quantitative autonomic testing can be invaluable tool for evaluation of these disorders, both in clinic and research. There are number of autonomic tests, however, only few were validated clinically or are quantitative. Here, fully quantitative and clinically validated protocol for testing of autonomic functions is presented. As a bare minimum the clinical autonomic laboratory should have a tilt table, ECG monitor, continuous noninvasive blood pressure monitor, respiratory monitor and a mean for evaluation of sudomotor domain. The software for recording and evaluation of autonomic tests is critical for correct evaluation of data. The presented protocol evaluates 3 major autonomic domains: cardiovagal, adrenergic and sudomotor. The tests include deep breathing, Valsalva maneuver, head-up tilt, and quantitative sudomotor axon test (QSART). The severity and distribution of dysautonomia is quantitated using Composite Autonomic Severity Scores (CASS). Detailed protocol is provided highlighting essential aspects of testing with emphasis on proper data acquisition, obtaining the relevant parameters and unbiased evaluation of autonomic signals. The normative data and CASS algorithm for interpretation of results are provided as well.

Standardized, comprehensive and fully quantitative testing of autonomic functions is described. The autonomic tests consist of evaluation of all three major autonomic domains including cardiovagal, adrenergic and sudomotor. The severity and distribution of dysautonomia is quantitated using Composite Autonomic Severity Scores.

양적 자율 테스트

Disorders associated with dysfunction of autonomic nervous system are quite common yet frequently unrecognized. Quantitative autonomic testing can be ...

연구

의학

Manual Muscle Testing:  A Method of Measuring Extremity Muscle Strength Applied to Critically Ill Patients

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and other causes of critical illness often have generalized weakness, reduced exercise tolerance, and persistent nerve and muscle impairments after hospital discharge.1-6 Using an explicit protocol with a structured approach to training and quality assurance of research staff, manual muscle testing (MMT) is a highly reliable method for assessing strength, using a standardized clinical examination, for patients following ARDS, and can be completed with mechanically ventilated patients who can tolerate sitting upright in bed and are able to follow two-step commands. 7, 8 
This video demonstrates a protocol for MMT, which has been taught to &ge;43 research staff who have performed &gt;800 assessments on &gt;280 ARDS survivors. Modifications for the bedridden patient are included. Each muscle is tested with specific techniques for positioning, stabilization, resistance, and palpation for each score of the 6-point ordinal Medical Research Council scale.7,9-11 Three upper and three lower extremity muscles are graded in this protocol: shoulder abduction, elbow flexion, wrist extension, hip flexion, knee extension, and ankle dorsiflexion. These muscles were chosen based on the standard approach for evaluating patients for ICU-acquired weakness used in prior publications. 1,2.

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and critical illness frequently develop long-lasting muscle weakness. Manual muscle testing (MMT) is a standardized clinical examination commonly used to measure strength of peripheral skeletal muscle groups. This video demonstrates MMT using the 6-point Medical Research Council scale.

수동 근육 시험 : 끝단 근육 강도를 측정하는 방법은 매우 불길한 환자에게 적용

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and other causes of critical illness often have generalized weakness, reduced exercise tolerance, ...

Quantitative Analysis of Chromatin Proteomes in Disease

In the nucleus reside the proteomes whose functions are most intimately linked with gene regulation. Adult mammalian cardiomyocyte nuclei are unique due to the high percentage of binucleated cells,1 the predominantly heterochromatic state of the DNA, and the non-dividing nature of the cardiomyocyte which renders adult nuclei in a permanent state of interphase.2 Transcriptional regulation during development and disease have been well studied in this organ,3-5 but what remains relatively unexplored is the role played by the nuclear proteins responsible for DNA packaging and expression, and how these proteins control changes in transcriptional programs that occur during disease.6 In the developed world, heart disease is the number one cause of mortality for both men and women.7 Insight on how nuclear proteins cooperate to regulate the progression of this disease is critical for advancing the current treatment options.
Mass spectrometry is the ideal tool for addressing these questions as it allows for an unbiased annotation of the nuclear proteome and relative quantification for how the abundance of these proteins changes with disease. While there have been several proteomic studies for mammalian nuclear protein complexes,8-13 until recently14 there has been only one study examining the cardiac nuclear proteome, and it considered the entire nucleus, rather than exploring the proteome at the level of nuclear sub compartments.15 In large part, this shortage of work is due to the difficulty of isolating cardiac nuclei. Cardiac nuclei occur within a rigid and dense actin-myosin apparatus to which they are connected via multiple extensions from the endoplasmic reticulum, to the extent that myocyte contraction alters their overall shape.16 Additionally, cardiomyocytes are 40% mitochondria by volume17 which necessitates enrichment of the nucleus apart from the other organelles. Here we describe a protocol for cardiac nuclear enrichment and further fractionation into biologically-relevant compartments. Furthermore, we detail methods for label-free quantitative mass spectrometric dissection of these fractions-techniques amenable to in vivo experimentation in various animal models and organ systems where metabolic labeling is not feasible.

Advances in mass spectrometry have allowed the high throughput analysis of protein expression and modification in a host of tissues. Combined with subcellular fractionation and disease models, quantitative mass spectrometry and bioinformatics can reveal new properties in biological systems. The method described herein analyzes chromatin-associated proteins in the setting of heart disease and is readily applicable to other in vivo models of human disease.

질병의 염색질 Proteomes의 정량 분석

In the nucleus reside the proteomes whose functions are most intimately linked with gene regulation. Adult mammalian cardiomyocyte nuclei are unique due ...

Quantitative Multispectral Analysis Following Fluorescent Tissue Transplant for Visualization of Cell Origins, Types, and Interactions

With the desire to understand the contributions of multiple cellular elements to the development of a complex tissue; such as the numerous cell types that participate in regenerating tissue, tumor formation, or vasculogenesis, we devised a multi-colored cellular transplant model of tumor development in which cell populations originate from different fluorescently colored reporter gene mice and are transplanted, engrafted or injected in and around a developing tumor. These colored cells are then recruited and incorporated into the tumor stroma. In order to quantitatively assess bone marrow derived tumor stromal cells, we transplanted GFP expressing transgenic whole bone marrow into lethally irradiated RFP expressing mice as approved by IACUC. 0ovarian tumors that were orthotopically injected into the transplanted mice were excised 6-8 weeks post engraftment and analyzed for bone marrow marker of origin (GFP) as well as antibody markers to detect tumor associated stroma using multispectral imaging techniques. We then adapted a methodology we call MIMicc- Multispectral Interrogation of Multiplexed cellular compositions, using multispectral unmixing of fluoroprobes to quantitatively assess which labeled cell came from which starting populations (based on original reporter gene labels), and as our ability to unmix 4, 5, 6 or more spectra per slide increases, we&#39;ve added additional immunohistochemistry associated with cell lineages or differentiation to increase precision. Utilizing software to detect co-localized multiplexed-fluorescent signals, tumor stromal populations can be traced, enumerated and characterized based on marker staining.1

Complex tissue masses, from organs to tumors, are composed of various cellular elements. We elucidated the contribution of cellular phenotypes within a tissue utilizing multi-labeled fluorescent transgenic mice in combination with multiparameter immunofluorescent staining followed by spectral unmixing to decipher cell origin as well as cell characteristics based on protein expression.

세포의 기원, 종류, 그리고 상호 작용의 시각화를위한 형광 조직 이식에 따라 정량 멀티 스펙트럼 분석

With the desire to understand the contributions of multiple cellular elements to the development of a complex tissue; such as the numerous cell types that ...

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in vivo demonstration of such cells has only recently been attained. Here, in vivo imaging techniques to investigate the role of endogenous osteogenic stem/progenitor cells (OSPCs) and their progeny in bone repair are provided. Using osteo-lineage cell tracing models and intravital imaging of induced microfractures in calvarial bone, OSPCs can be directly observed during the first few days after injury, in which critical events in the early repair process occur. Injury sites can be sequentially imaged revealing that OSPCs relocate to the injury, increase in number and differentiate into bone forming osteoblasts. These methods offer a means of investigating the role of stem cell-intrinsic and extrinsic molecular regulators for bone regeneration and repair.

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Quantitative measurement of bone progenitor function in fracture healing requires high resolution serial imaging technology. Here, protocols are provided for using intravital microscopy and osteo-lineage tracking to sequentially image and quantify the migration, proliferation and differentiation of endogenous osteogenic stem/progenitor cells in the process of repairing bone fracture.

순차<em&gt; 생체 내</em&gt; 골절 치료시 골 형성 줄기 / 전구 세포의 이미징

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

Adjustable Stiffness, External Fixator for the Rat Femur Osteotomy and Segmental Bone Defect Models

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there has been great clinical interest in improving bone healing by altering the mechanical environment through the fixation stability around the lesion. One constraint of preclinical animal research in this area is the lack of experimental control over the local mechanical environment within a large segmental defect as well as osteotomies as they heal. In this paper we report on the design and use of an external fixator to study the healing of large segmental bone defects or osteotomies. This device not only allows for controlled axial stiffness on the bone lesion as it heals, but it also enables the change of stiffness during the healing process in vivo. The conducted experiments have shown that the fixators were able to maintain a 5 mm femoral defect gap in rats in vivo during unrestricted cage activity for at least 8 weeks. Likewise, we observed no distortion or infections, including pin infections during the entire healing period. These results demonstrate that our newly developed external fixator was able to achieve reproducible and standardized stabilization, and the alteration of the mechanical environment of in vivo rat large bone defects and various size osteotomies. This confirms that the external fixation device is well suited for preclinical research investigations using a rat model in the field of bone regeneration and repair.

One constraint of preclinical research in the field of bone repair is the lack of experimental control over the local mechanical environment within a healing bone lesion. We report the design and use of an external fixator for bone repair with the ability to change fixator stiffness in vivo.

조정 강성, 쥐 대퇴골 절골술 부위 별 뼈 결함 모델에 대한 외고정

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there ...

Do's and Don'ts in the Preparation of Muscle Cryosections for Histological Analysis

Histological evaluation of muscle biopsies has served as an indispensable tool in the understanding of the development and progression of pathology of neuromuscular disorders. However, in order to do so, proper care needs to be taken when excising and preserving tissues to achieve optimal staining. One method of tissue preservation involves fixing tissues in formaldehyde and then embedding them with paraffin wax. This method preserves morphology well and allows for long-term storage at RT but is cumbersome and requires handling of toxic chemicals. Further, formaldehyde fixation results in antigen cross-linking, which necessitates antigen retrieval protocols for effective immunostaining. On the contrary, frozen sectioning does not require fixation and thus retains biological antigen conformation. This method also provides a distinct advantage in quick turn around time, making it especially useful in situations needing quick histological evaluation like intraoperative surgical biopsies. Here we describe the most effective method of preparing muscle biopsies for visualization with different histological and immunological stains.

Here we demonstrate the most efficient methods for freezing, embedding, cryosectioning, and staining of muscle biopsies to avoid freezing artifacts.

조직 학적 분석을위한 근육 저온부의 준비의 것과하지 말아야을 수행

Histological evaluation of muscle biopsies has served as an indispensable tool in the understanding of the development and progression of pathology of ...

Adapted Resistance Training Improves Strength in Eight Weeks in Individuals with Multiple Sclerosis

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis (MS). It is known that resistance strength training (RST) can improve strength in individuals with MS, however; it remains unclear the duration of RST that is needed to make strength gains and how to adapt hip strengthening exercises for individuals of varying strength using only resistance bands. This paper describes the methodology to set up and implement an adapted resistance strength training program, using resistance bands, for individuals with MS. Directions for pre- and post-strength tests to evaluate efficacy of the strength-training program are included. Safety features and detailed instructions outline the weekly program content and progression. Current evidence is presented showing that significant strength gains can be made within 8 weeks of starting a RST program. Evidence is also presented showing that resistance strength training can be successfully adapted for individuals with MS of varying strength with little equipment.

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis. Isolated muscle strengthening is a useful method to target specific weaknesses. This protocol describes a progressive resistance-training program using exercise bands to increase hip muscle strength.

적응 저항 훈련은 다발성 경화증을 가진 개인에 여덟 주에서 강도를 향상

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis (MS). It is known that resistance strength training (RST) can ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The amount of the different tissues in the callus provides important information on the fracture healing progress. Available in vivo techniques to longitudinally monitor the callus tissue development in preclinical fracture-healing studies using small animals include digital radiography and &#181;CT imaging. However, both techniques are only able to distinguish between mineralized and non-mineralized tissue. Consequently, it is impossible to discriminate cartilage from fibrous tissue. In contrast, magnetic resonance imaging (MRI) visualizes anatomical structures based on their water content and might therefore be able to noninvasively identify soft tissue and cartilage in the fracture callus. Here, we report the use of an MRI-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice. The experiments demonstrated that the fixator and a custom-made mounting device allow repetitive MRI scans, thus enabling longitudinal analysis of fracture-callus tissue development.

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

The evaluation of tissue development in the fracture callus during endochondral bone healing is essential to monitor the healing process. Here, we report the use of a magnetic resonance imaging (MRI)-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice.

Vivo에서 골절 뼈 쥐 마우스 대 퇴 골에 대 한 MRI-호환 Osteosynthesis 장치를 사용 하 여 치료 기간 동안 굳은 살 개발의 평가

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Muscle Imbalances: Testing and Training Functional Eccentric Hamstring Strength in Athletic Populations

Many hamstring injuries that occur during physical activity occur while the muscles are lengthening, during eccentric hamstring muscle actions. Opposite of these eccentric hamstring actions are concentric quadriceps actions, where the larger and likely stronger quadriceps straighten the knee. Therefore, to stabilize the lower limbs during movement, the hamstrings must eccentrically combat against the strong knee-straightening torque of the quadriceps. As such, eccentric hamstring strength expressed relative to concentric quadricep strength is commonly referred to as the &#34;functional ratio&#34; as most movements in sports require simultaneous concentric knee extension and eccentric knee flexion. To increase the strength, resiliency, and functional performance of the hamstrings, it is necessary to test and train the hamstrings at different eccentric speeds. The main purpose of this work is to provide instructions for measuring and interpreting eccentric hamstring strength. Techniques for measuring the functional ratio using isokinetic dynamometry are provided and sample data will be compared. Additionally, we briefly describe how to address hamstring strength deficiencies or unilateral strength differences using exercises that specifically focus on increasing eccentric hamstring strength.

The hamstrings are a group of muscles that are sometimes problematic for athletes, resulting in soft tissue injury in the lower limbs. To prevent such injuries, functional training of the hamstrings requires intensive eccentric contractions. Additionally, hamstring function should be tested in relation to quadricep function at different contraction speeds.

근육의 불균형: 테스트 및 기능 편심 햄 스트링 운동 인구 강도 훈련

Many hamstring injuries that occur during physical activity occur while the muscles are lengthening, during eccentric hamstring muscle actions. Opposite ...