טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (μCT) היא כלי הדמיה לא הרסני המסייע בהערכת מבנה העצם במחקרים פרה-קליניים, אולם קיים חוסר הסכמה על הליכי μCT לניתוח יבלת ריפוי העצם. מחקר זה מספק פרוטוקול μCT שלב אחר שלב המאפשר מעקב אחר ריפוי שברים.
טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (μCT) היא שיטת ההדמיה הנפוצה ביותר המאפיינת את המורפולוגיה התלת-ממדית (3D) של עצם ועצם חדשה שנוצרה במהלך ריפוי שברים בחקירות מדעיות תרגומיות. מחקרים על ריפוי שברים ארוכים במכרסמים כוללים בדרך כלל ריפוי משני והיווצרות של יבלת מינרלית. צורת היבלת שנוצרה וצפיפות העצם החדשה שנוצרה עשויות להשתנות באופן משמעותי בין נקודות זמן וטיפולים. בעוד שמתודולוגיות סטנדרטיות לכימות פרמטרים של עצם קליפת המוח והטרבקולר שלמות נמצאות בשימוש נרחב ומוטמעות בתוכנות זמינות מסחרית, קיים חוסר הסכמה על נהלים לניתוח יבלת הריפוי. מטרת עבודה זו היא לתאר פרוטוקול סטנדרטי המכמת את נפח העצם, את צפיפות המינרלים ואת צפיפות המינרלים של יבלת הריפוי. הפרוטוקול מתאר פרמטרים שונים שיש לקחת בחשבון במהלך ההדמיה והניתוח, כולל יישור הדגימה במהלך ההדמיה, גודל נפח העניין ומספר הפרוסות המעוצבות כדי להגדיר את היבלת.
הדמיית טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (μCT) נמצאת בשימוש נרחב במחקר עצמות פרה-קליני, ומספקת תמונות לא פולשניות ברזולוציה גבוהה להערכת המיקרו-מבנה של עצמות 1,2,3,4,5. μCT כולל מספר רב של תמונות רנטגן, המתקבלות ממדגם מסתובב או באמצעות מקור וגלאי רנטגן מסתובב. אלגוריתמים משמשים לשחזור נתונים נפחיים תלת-ממדיים בצורת ערימה של פרוסות תמונה. CT קליני הוא תקן הזהב להדמיית תלת-ממד של עצמות אדם, ו-μCT היא טכניקה נפוצה להערכת יעילות ריפוי העצם בחיות ניסוי 1,2,3,4,6,7. לעצם מינרלית יש ניגודיות מצוינת לצילום רנטגן, בעוד שלרקמות רכות יש ניגודיות גרועה יחסית, אלא אם כן נעשה שימוש בחומר ניגוד. בהערכה של ריפוי שברים, μCT מייצר תמונות המספקות מידע מפורט על המבנה התלת-ממדי והצפיפות של היבלת המינרלית. סריקת μCT In vivo יכולה לשמש גם להערכת אורך, מהלך זמן של ריפוי שברים.
הכימות של עצם קליפת המוח והטרבקולר השלמות באמצעות μCT הוא בדרך כלל מבוסס היטב וסטנדרטי8. למרות שמחקרים פרה-קליניים משתמשים במגוון מתודולוגיות כימות כדי לנתח ריפוי שברים 9,10,11, פרוטוקול מפורט של ניתוח תמונת μCT לכימות יבלות טרם פורסם. לכן, מטרת מחקר זה היא לספק פרוטוקול מפורט שלב אחר שלב להדמיית μCT וניתוח של יבלות ריפוי עצם.
מטרת מחקר זה היא לתאר פרוטוקול מפורט לניתוח μCT במטרה לכמת במדויק את מבנה היבלות המינרלי התלת-ממדי, שהוא לעתים קרובות בסיסי במחקרי ריפוי עצמות ושברים. הפרוטוקול משתמש בפלטפורמת תוכנה מתקדמת לניתוח תמונות תלת-ממד לשימוש כללי המאפשרת הדמיית תמונות, סגמנטציה/תיוג ומדידות הנעות בין פשוט למור?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) R01 DK121327 ל- R.A.E ו- R01 AR071968 ל- F.K.
10% neutral buffered formalin | Fisher chemical | SF100-20 | Used for bone tissue fixation |
Avizo | Thermo Scientific | Image processing and analysis software | |
Hydroxyapatite phantom | Micro-CT HA D4.5, QRM | QRM-70128 | |
Image Processing Language | Scanco | Used to convert raw images to DICOM images | |
Micro-Mosquito Straight Hemostatic Forceps | Medline | Used to remove the intramedullary pin | |
Microsoft Excel | Microsoft | Spreadsheet software | |
Scanco mCT system (vivaCT 40) | Scanco | Used for µCT imaging |