Name: cantilever bending of murine femoral necks
Uploaded: 2022-01-05T14:00:00
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Lo studio è stato supportato dal NIH P30AR069655 e R01AR070613 (H. A. A.).

Gli studi sugli animali sono stati approvati dal Comitato per le risorse animali dell'Università di Rochester. I topi utilizzati in questo studio erano C57BL / 6 maschi e femmine di età compresa tra 24 e 29 settimane di età. I topi erano alloggiati in condizioni standard con cibo e acqua ad libitum. Dopo l'eutanasia per inalazione di anidride carbonica, seguita da lussazione cervicale, 20 femori destri (10 maschi e 10 femmine) sono stati raccolti e congelati a -20 ° C fino al test.
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	<li>Reports of the Surgeon General. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+and+Osteoporosis:+A+Report+of+the+Surgeon+General.">Health and Osteoporosis: A Report of the Surgeon General.</a> Reports of the Surgeon General. , (2004).</li><li>Veronese, N., Maggi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+and+social+costs+of+hip+fracture.">Epidemiology and social costs of hip fracture.</a> Injury. 49 (8), 1458-1460 (2018).</li><li>Gurumurthy, C. B., Lloyd, K. C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generating+mouse+models+for+biomedical+research:+Technological+advances.">Generating mouse models for biomedical research: Technological advances.</a> Disease Models and Mechanisms. 12 (1), 029462 (2019).</li><li>Boymans, T. A. E. J., Veldman, H. D., Noble, P. C., Heyligers, I. C., Grimm, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+femoral+head+center+shifts+in+a+mediocaudal+direction+during+aging.">The femoral head center shifts in a mediocaudal direction during aging.</a> Journal of Arthroplasty. 2 (32), 581-586 (2017).</li><li>Voide, R., van Lenthe, G. H., Muller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+stiffness+and+strength+critically+depend+on+loading+angle:+A+parametric+study+in+a+mouse-inbred+strain.">Femoral stiffness and strength critically depend on loading angle: A parametric study in a mouse-inbred strain.</a> Biomedical Engineering. 53 (3), 122-129 (2008).</li><li>CRC Press. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bone Mechanics Handbook. Second end. , (2001).</li><li>Middleton, K. M., 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=The+relative+importance+of+genetics+and+phenotypic+plasticity+in+dictating+bone+morphology+and+mechanics+in+aged+mice:+evidence+from+an+artificial+selection+experiment.">The relative importance of genetics and phenotypic plasticity in dictating bone morphology and mechanics in aged mice: evidence from an artificial selection experiment.</a> Zoology (Jena). 111 (2), 135-147 (2008).</li><li>Jamsa, T., Koivukangas, A., Ryhanen, J., Jalovaara, P., Tuukkanen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+neck+is+a+sensitive+indicator+of+bone+loss+in+immobilized+hind+limb+of+mouse.">Femoral neck is a sensitive indicator of bone loss in immobilized hind limb of mouse.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 14 (10), 1708-1713 (1999).</li><li>Kamal, B., 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=Biomechanical+properties+of+bone+in+a+mouse+model+of+Rett+syndrome.">Biomechanical properties of bone in a mouse model of Rett syndrome.</a> Bone. 71, 106-114 (2015).</li><li>Jamsa, T., Tuukkanen, J., Jalovaara, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+neck+strength+of+mouse+in+two+loading+configurations:+Methods+evaluation+and+fracture+characteristics.">Femoral neck strength of mouse in two loading configurations: Methods evaluation and fracture characteristics.</a> Journal of Biomechanics. 31 (8), 723-729 (1998).</li><li>Brent, M. B., Bruel, A., Thomsen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PTH+(1-34)+and+growth+hormone+in+prevention+of+disuse+osteopenia+andsarcopenia+in+rats.">PTH (1-34) and growth hormone in prevention of disuse osteopenia andsarcopenia in rats.</a> Bone. 110, 244-253 (2018).</li><li>Bromer, F. D., Brent, M. B., Pedersen, M., Thomsen, J. S., Bruel, A., Foldager, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+normobaric+intermittent+hypoxia+therapy+on+bone+in+normal+and+disuse+osteopenic+mice.">The effect of normobaric intermittent hypoxia therapy on bone in normal and disuse osteopenic mice.</a> High Altitude Medicine and Biology. 22 (2), 225-234 (2021).</li><li>Vegger, J. B., Bruel, A., Brent, M. B., Thomsen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disuse+osteopenia+induced+by+botulinum+toxin+is+similar+in+skeletally+mature+young+and+aged+female+C57BL/6J+mice.">Disuse osteopenia induced by botulinum toxin is similar in skeletally mature young and aged female C57BL/6J mice.</a> Journal of Bone and Mineral Metabolism. 36, 170-179 (2018).</li><li>Lodberg, A., Vegger, J. B., Jensen, M. V., Larsen, C. M., Thomsen, J. S., Bruel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobilization+induced+osteopenia+is+strain+specific+in+mice.">Immobilization induced osteopenia is strain specific in mice.</a> Bone Reports. 2, 59-67 (2015).</li><li>Varacallo, M. A., Fox, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoporosis+and+its+complications.">Osteoporosis and its complications.</a> Medical Clinics of North America. 98 (4), 817-831 (2014).</li><li>Melhus, G., 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=Experimental+osteoporosis+induced+by+ovariectomy+and+vitamin+D+deficiency+does+not+markedly+affect+fracture+healing+in+rats.">Experimental osteoporosis induced by ovariectomy and vitamin D deficiency does not markedly affect fracture healing in rats.</a> Acta Orthopaedica. 78 (3), 393-403 (2007).</li><li>Runge, W. O., 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=Bone+changes+after+short-term+whole+body+vibration+are+confined+to+cancellous+bone.">Bone changes after short-term whole body vibration are confined to cancellous bone.</a> Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 18 (4), 485-492 (2018).</li><li>Neustadt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Osteoporosis: A global health crisis. , (2017).</li></ol>

Questo protocollo delinea un test di flessione a sbalzo affidabile per i colli femorali murini. Lo scenario naturale di flessione a sbalzo che si verifica al collo del femore non è in genere rappresentato nei test di flessione standard a 3 e 4 punti5. Questo metodo di test è migliore e replica in modo più affidabile il tipo di fratture del collo del femore sperimentate dai pazienti con fragilità ossea. L'obiettivo principale quando si esegue questo protocollo è eliminare la variabilità dovut...

Il rischio di fratture è una seria preoccupazione medica associata all'osteoporosi. Oltre 1,5 milioni di fratture da fragilità sono segnalate ogni anno solo negli Stati Uniti, con fratture che si verificano nell'anca, in particolare nel collo del femore, come il tipo di frattura principale1. Si stima che il 18% delle donne e il 6% degli uomini sperimenteranno una frattura del collo del femore nel corso della loro vita2 e il tasso di mortalità a 1 anno dopo la frattura è superiore al 20%1. Pertanto, i modelli murini che consentono test biomeccanici del collo femorale possono essere adatti per studiare le fratture da fragilità. I modelli murini offrono anche potenti strumenti per chiarire gli eventi cellulari e molecolari traducibili coinvolti potenzialmente nell'osteoporosi. Ciò è dovuto alla disponibilità di reporter genetici, ai modelli di guadagno e perdita di funzione e all'ampia libreria di tecniche molecolari e reagenti. I test meccanici delle ossa di topo possono fornire le misure di esito necessarie per determinare la salute delle ossa, le variazioni genotipiche e fenotipiche che potrebbero spiegare l'eziologia della malattia e valutare le terapie in base alle misure di esito della qualità dell'osso e del rischio di frattura3.
L'anatomia del collo femorale crea scenari di carico meccanico unici, che in genere portano a fratture flessionali (flessione). La testa del femore è caricata nella presa acetabolare all'estremità prossimale del femore. Ciò crea uno scenario di flessione a sbalzo sul collo del femore, che è rigidamente attaccato all'albero femorale distalmente4. Questo differisce dai tradizionali test di flessione a 3 o 4 punti sulla diafisi media femorale. Sebbene questi test siano utili, non replicano il carico che in genere porta a fratture da fragilità in individui osteopenici e osteoporotici in termini di posizione della frattura o dello scenario di carico.
Per valutare meglio il rischio di frattura da fragilità nei topi, è stato cercato di migliorare la riproducibilità dei test di flessione a sbalzo dei colli femorali murini. Come teoricamente previsto, l'angolo di carico sulla testa del femore rispetto all'albero femorale ha dimostrato di influenzare in modo significativo le misure di esito5, creando così una sfida per l'affidabilità e la riproducibilità dei risultati riportati. Per garantire un allineamento corretto e coerente dei femori durante la preparazione del campione, sono state progettate guide e stampate in 3D sulla base di misurazioni anatomiche effettuate su scansioni μCT di femori di topo C57BL / 6. Le guide sono state progettate per aiutare a invasare costantemente i campioni in modo tale che l'albero femorale sia mantenuto a ~ 20 ° dalla direzione di carico verticale. Questo angolo è stato scelto perché massimizza la rigidità riducendo al minimo il momento di flessione massima lungo l'albero femorale, che aumenta la probabilità di fratture del collo del femore e porta a test più coerenti e riproducibili5. Le guide sono state stampate in 3D in varie dimensioni per adattarsi alle differenze anatomiche tra i campioni e utilizzate per tenere i campioni in una posizione stabile durante l'invasatura in cemento osseo acrilico. La rigidità, la forza massima, la forza di snervamento e l'energia massima sono state calcolate dai grafici forza-spostamento. Questo metodo di test ha mostrato risultati coerenti per il suddetto risultato biomeccanico. Con la pratica e l'aiuto della guida stampata in 3D, gli errori di misurazione dovuti al disallineamento possono essere ridotti al minimo, con conseguenti misure di risultato affidabili.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#188;&#8221; x &#188;&#8221; square aluminum tubing</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>48KU67</td>
			<td>Cut to lengths of 1/2&#34; to 1&#34; lengths</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 kN load cell</td>
			<td>Instron</td>
			<td>2527-130</td>
			<td>Any load cell with sub 1 N resolution can be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3.5x-45x Zoom Stereo Boom Microscope</td>
			<td>Omano</td>
			<td>OM2300S-GX4</td>
			<td>Microscope used to precisely line up samples with loading platen.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printed guides</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Angled slots at 73.13&#176;, with diameters between 1.9 mm and 2.2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printed mount</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Tapped with M10 threads to fit the mount attachment and with 2 M4 threaded holes adjacent sides to hold the aluminum tubing with sample in place.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic Base Plate Material Kit</td>
			<td>Keystone Industries</td>
			<td>921392</td>
			<td>Mix 3.5 g of powder with 2 mL of liquid. This will be enough for approximately 8 samples, and will begin to harden quickly.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amira</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>Used to compile &#181;CT scans</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biaxial stage</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Used to center femoral head of sample under the loading platen.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioMed Amber Resin</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>RS-F2-BMAM-01</td>
			<td>Any resin from formlabs could be used for this project.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bluehill 3</td>
			<td>Instron</td>
			<td>V3.66</td>
			<td>Software used to set up loading protocol and collect load, displacement and time data.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ElectroPuls 10000</td>
			<td>Instron</td>
			<td>E10000</td>
			<td>Mechanical testing system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faxitron UltraFocus</td>
			<td>Faxitron BioOptics</td>
			<td>2327A40311</td>
			<td>X-ray imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Form 2</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>F2</td>
			<td>Used to print the mount and guides</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Form 2 Resin Tank LT</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>RT-F2-02</td>
			<td>LT Tank was used to be compatible with the BioMed Resin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td>Used to assess &#181;CT and X-ray images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laxco iLED Series LED Light Source</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>AMPSILED30W</td>
			<td>Light source used in conjugtion with microscope.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Loading platen</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>This can be any metal rod that is tapered to a diameter of approximately 2.5 mm. We used an M6 screw that was tapered on a lathe.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mount attachment</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>To secure the 3D printed mount to the load cell. We used a M10/M6 threaded rod</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffer Saline (PBS)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>10010031</td>
			<td>Need to rehydrate the samples once acrylic base plate material has set.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plumber&#39;s putty</td>
			<td>Oatey</td>
			<td>31174</td>
			<td>Used to seal the end of the aluminum tubing when pouring acrylic base plate material in. Any clay or putty could be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PreForm</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>Preform 3.15.2</td>
			<td>Formlabs software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Culture Dish</td>
			<td>Corning</td>
			<td>353003</td>
			<td>Samples can be laid flat in culture dish and covered in PBS to rehydrate.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vivaCT 40</td>
			<td>Scanco</td>
			<td>&#181;CT 40</td>
			<td>Representative set or actual samples can be scanned prior to printing of guides to calculate femoral shaft angle and diameter.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cantilever bending of murine femoral necks

Le fratture nel collo del femore sono un evento comune negli individui con osteoporosi. Molti modelli murini sono stati sviluppati per valutare gli stati patologici e le terapie, con test biomeccanici come misura di esito primario. Tuttavia, i test biomeccanici tradizionali si concentrano su test di torsione o flessione applicati all'albero medio delle ossa lunghe. Questo non è in genere il sito di fratture ad alto rischio in individui osteoporotici. Pertanto, è stato sviluppato un protocollo di test biomeccanico che testa i colli femorali dei femori murini nel carico di flessione a sbalzo per replicare meglio i tipi di fratture sperimentate dai pazienti con osteoporosi. Poiché i risultati biomeccanici dipendono fortemente dalla direzione di carico flessionale rispetto al collo del femore, sono state create guide stampate in 3D per mantenere un albero femorale con un angolo di 20 ° rispetto alla direzione di carico. Il nuovo protocollo ha semplificato i test riducendo la variabilità nell'allineamento (21,6° ± 1,5°, COV = 7,1%, n = 20) e migliorando la riproducibilità nei risultati biomeccanici misurati (COV medio = 26,7%). Il nuovo approccio che utilizza le guide stampate in 3D per un allineamento affidabile dei campioni migliora il rigore e la riproducibilità riducendo gli errori di misurazione dovuti al disallineamento del campione, che dovrebbe ridurre al minimo le dimensioni del campione negli studi sui topi sull'osteoporosi.

Quando invasati con l'aiuto della guida, gli alberi femorali sono stati allineati a 21,6 ° ± 1,5 °. Mentre questo rappresenta una deviazione del <10% dall'angolo previsto di 20°, i coefficienti di variazione (COV) dell'angolo di invasatura su tutti i campioni testati erano rispettivamente del 7,6% e del 6,5% per topi maschi e femmine (n = 10 per gruppo) come verificato dai raggi X planari pre-test (Figura 5). Inoltre, i raggi X post-test dovrebbero essere utilizzati per valutare la modal...

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Cantilever Bending of Murine Femoral Necks

Il presente protocollo descrive lo sviluppo di una piattaforma di prova riproducibile per colli femorali murini in un set-up di flessione a sbalzo. Sono state utilizzate guide personalizzate stampate in 3D per fissare in modo coerente e rigido i femori in un allineamento ottimale.

Flessione a sbalzo dei colli femorali murini

Fractures in the femoral neck are a common occurrence in individuals with osteoporosis. Many mouse models have been developed to assess disease states and ...

La configurazione di flessione a sbalzo delineata in questo protocollo crea un approccio riproducibile per generare fratture del collo del femore, che sono più clinicamente rilevanti e possono essere utilizzate negli studi murini per esaminare l'osteoporosi. Questo protocollo crea una piattaforma di test che migliora la riproducibilità, portando a una diminuzione del coefficiente di variazione nelle misure di risultato. Pertanto, riduce al minimo la dimensione del campione necessaria per studi robusti.Inizia tagliando sezioni di tubi di lunghezza da 1/2 pollice a 1 pollice utilizzando tubi in alluminio quadrati da 1/4 di pollice per 1/4 di pollice. Etichettare ogni segmento di alluminio con gli ID campione con uno strumento di incisione. Riempire metà dei segmenti del tubo con stucco e metterli in un dispositivo per tenerli in posizione verticale.Posizionare i femori puliti in piano sul piano di lavoro in modo che la superficie anteriore sia rivolta verso l'alto. Quindi, posiziona la guida stampata in 3D direttamente sotto il terzo trocantere, dove il diametro dell'albero diventa coerente. Tieni le estremità prossimale e distale con una mano.Premere con decisione il femore sul banco da lavoro e, usando l'altra mano, posizionare la guida stampata in 3D sull'albero centrale del femore per evitare che il femore ruoti sul lato laterale o mediale. Quindi, posizionali davanti ai segmenti di alluminio corrispondenti. Riempire i segmenti di alluminio con cemento osseo fino a quasi pieno, lasciando un po 'di spazio per lo spostamento.Posizionare i femori con le guide nel segmento di alluminio corretto e consentire al cemento osseo di fissarsi. Dopo che il cemento osseo si è indurito, posizionare i campioni in una capsula di Petri con PBS a temperatura ambiente e lasciarli reidratare per due ore. Utilizzare un sistema di test meccanico per collegare e calibrare una cella di carico con una risoluzione inferiore a 1 Newton.Attaccare un dispositivo con una fessura quadrata per tenere saldamente i segmenti di alluminio con i campioni. Fissare le viti impostate ai due lati del dispositivo di fissaggio per tenere saldamente i campioni in posizione. Quindi, collegare una piastra di carico nell'attuatore.Posizionare uno stereomicroscopio su una superficie direttamente di fronte all'MTS. Posizionare le sorgenti luminose attorno al sistema se è necessaria un'illuminazione aggiuntiva per vedere la configurazione attraverso il microscopio. Nel software MTS, iniziare la creazione di un nuovo protocollo di flessione.Assicurarsi che il protocollo funzioni nel controllo degli spostamenti. Impostare la velocità di caricamento del protocollo su 0,5 millimetri al secondo. Se il software ha un'impostazione per i tasti soft, aggiungere i soft key Balance e Zero Extension al protocollo.Assicurarsi che il programma software registri il tempo in secondi, il carico in Newton e l'estensione o lo spostamento in millimetri a una frequenza di campionamento minima di 100 hertz. Salvare il nuovo protocollo e tornare alla schermata principale del programma software per iniziare il test di un nuovo set di campioni. Ottenere un'immagine a raggi X dei campioni nei vasi di alluminio.È possibile creare immagini di più campioni contemporaneamente. Assicurarsi che la vista anteriore dei campioni venga acquisita per consentire misurazioni di verifica dell'angolo di invasatura. Posizionare un segmento di alluminio con campione nel dispositivo di fissaggio e stringere le viti impostate.Abbassare l'attuatore fino a quando non si trova a pochi millimetri dalla testa del femore. Utilizzare lo stereomicroscopio per regolare lo stadio biassiale per allineare la posizione della testa del femore direttamente sotto la piastra di carico. Bloccare lo stadio biassiale in posizione.Nel software MTS, azzerare la posizione dell'attuatore e bilanciare la cella di carico utilizzando i tasti soft aggiunti Balance ed Zero Extension. Quindi, iniziare il protocollo di caricamento. A seconda di quanto spazio è rimasto tra la piastra di carico e il campione, il test richiederà solo da 10 a 30 secondi.Dopo il test, acquisire un'altra radiografia anteriore del campione. Questo sarà usato per discernere e documentare la modalità di frattura. I coefficienti di variazione, o COV, dalle proprietà di flessione misurate dei colli femorali di topo sono presentati qui.Il COV rappresenta il rapporto tra la deviazione standard e la media di un set di dati e la sua diminuzione indica un raggruppamento più stretto dei singoli punti dati attorno alla media. Questo protocollo ha ridotto il COV per il carico massimo rispetto ad altre pubblicazioni che eseguono test simili. Per derivare la rigidità e il punto di snervamento viene utilizzata una curva di spostamento della forza rappresentativa che mostra un adattamento lineare con offset dello 0,2%.Le misure di risultato selezionate vengono tracciate, visualizzando la deviazione media e standard, incluso il carico massimo in caso di guasto, la rigidità, lo spostamento massimo in caso di guasto e il lavoro fino al guasto. Gli asterischi indicano differenze significative determinate utilizzando un t-test spaiato a una coda. I colli femorali per i topi maschi erano significativamente più forti e più rigidi rispetto ai campioni di topi femmina.Inoltre, i colli femorali femminili hanno subito deformazioni più significative e lavorano al fallimento rispetto ai campioni di topi maschi. Ciò è coerente con la minore densità minerale ossea nelle femmine e sottolinea la sensibilità del test per rilevare differenze fisiologicamente rilevanti. Le misure di esito biomeccanico, tra cui carico massimo, rigidità, spostamento massimo e lavoro fino al fallimento, sono state tracciate rispetto all'angolo di invasatura e correlate utilizzando una semplice regressione lineare per la coorte maschile, la coorte femminile e tutti i campioni raggruppati insieme.Le linee nere continue mostrano la regressione lineare dei campioni di gruppo e le linee tratteggiate indicano gli intervalli di confidenza. La variabilità dell'angolo di invasatura non ha influenzato in modo significativo il carico massimo, lo spostamento massimo o il lavoro di guasto. Tuttavia, con l'aumentare dell'angolo di invasatura, la rigidità è aumentata.La cosa più importante da ricordare durante il tentativo di questo protocollo è mantenere la procedura di invasatura e le velocità di caricamento uguali per confrontare meglio i risultati con i dati pubblicati in precedenza. Se si utilizza un'alternativa al cemento osseo, come una lega di bismuto che può essere ammorbidita per rimuovere il campione dopo il test, i campioni possono essere sottoposti ad altre procedure, come la spettroscopia Raman, DEXA o piegatura a tre punti, per chiarire ulteriori proprietà meccaniche, chimiche e strutturali.

Research

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