Vivo में माउस फीमर के लिए एक एमआरआई-संगत Osteosynthesis डिवाइस का उपयोग चूहों में अस्थि चिकित्सा के दौरान फ्रैक्चर घट्टा विकास का मूल्यांकन
Summary
endochondral अस्थि चिकित्सा के दौरान फ्रैक्चर घट्टा में ऊतक विकास के मूल्यांकन के लिए चिकित्सा प्रक्रिया पर नजर रखने के लिए आवश्यक है । यहाँ, हम माउस फीमर के लिए एक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के उपयोग की रिपोर्ट-चूहों में अस्थि पुनर्जनन के दौरान एमआरआई स्कैन की अनुमति देने के लिए संगत बाहरी निर्धारणकर्ता.
Abstract
Endochondral फ्रैक्चर चिकित्सा फ्रैक्चर घट्टा में रेशेदार, उपास्थि, और osseous ऊतक के विकास को शामिल एक जटिल प्रक्रिया है । घट्टा में विभिंन ऊतकों की राशि फ्रैक्चर चिकित्सा प्रगति पर महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है । vivo में उपलब्ध तकनीक longitudinally की निगरानी के लिए घट्टा ऊतक विकास में नैदानिक फ्रैक्चर-चिकित्सा छोटे जानवरों का उपयोग कर अध्ययन डिजिटल रेडियोग्राफी और µ सीटी इमेजिंग शामिल हैं । हालांकि, दोनों तकनीकों केवल खनिज और गैर खनिज ऊतक के बीच भेद करने में सक्षम हैं । फलस्वरूप, यह रेशेदार ऊतक से उपास्थि भेदभाव करने के लिए असंभव है । इसके विपरीत, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) शारीरिक संरचनाओं उनके पानी की सामग्री के आधार पर visualizes और इसलिए आक्रामक कोमल ऊतक और फ्रैक्चर घट्टा में उपास्थि की पहचान करने में सक्षम हो सकता है । यहाँ, हम चूहों में अस्थि पुनर्जनन के दौरान एमआरआई स्कैन की अनुमति देने के लिए माउस फीमर के लिए एक एमआरआई संगत बाहरी निर्धारणकर्ता के उपयोग की रिपोर्ट. प्रयोगों का प्रदर्शन किया है कि निर्धारण और एक कस्टम निर्मित बढ़ते उपकरण दोहराए एमआरआई स्कैन की अनुमति है, इस प्रकार फ्रैक्चर-घट्टा ऊतक विकास के अनुदैर्ध्य विश्लेषण को सक्षम करने से ।
Introduction
माध्यमिक फ्रैक्चर चिकित्सा अस्थि चिकित्सा का सबसे आम रूप है । यह ontogenic endochondral हड्डी1,2,3के विशिष्ट पहलुओं नकल उतार एक जटिल प्रक्रिया है । प्रारंभिक फ्रैक्चर रक्तगुल्म मुख्य रूप से प्रतिरक्षा कोशिकाओं के होते हैं, दानेदार और रेशेदार ऊतक । कम ऑक्सीजन तनाव और उच्च यांत्रिक उपभेदों फ्रैक्चर अंतराल पर osteoblast भेदभाव में बाधा है, लेकिन chondrocytes में जनक कोशिकाओं के भेदभाव को बढ़ावा देने के4,5,6। इन कोशिकाओं को चोट के स्थल पर पैदा के लिए एक उपास्थि खंडित हड्डी की प्रारंभिक स्थिरता प्रदान मैट्रिक्स फार्म शुरू करते हैं । घट्टा परिपक्वता के दौरान, chondrocytes hypertrophic हो, apoptosis, या ट्रांस-osteoblasts में अंतर से गुजरना । Neovascularization में उपास्थि करने वाली अस्थि संक्रमण क्षेत्र ऊंचा ऑक्सीजन का स्तर प्रदान करता है, बोनी ऊतक के गठन की अनुमति7. फ्रैक्चर के अंतर के बोनी पाटने के बाद, यांत्रिक स्थिरता बढ़ जाती है और बाहरी फ्रैक्चर घट्टा के osteoclastic remodeling शारीरिक अस्थि समोच्च और3संरचना हासिल करने के लिए होता है । इसलिए, फ्रैक्चर घट्टा में रेशेदार, उपास्थि, और बोनी ऊतक की मात्रा अस्थि चिकित्सा प्रक्रिया के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं । परेशान या विलंबित चिकित्सा दोनों मनुष्यों और चूहों8,9,10,11में घट्टा ऊतक विकास के परिवर्तन से दिखाई देता है । vivo में उपलब्ध तकनीक longitudinally मॉनिटर घट्टा ऊतक विकास में नैदानिक फ्रैक्चर चिकित्सा अध्ययन छोटे जानवरों का उपयोग कर डिजिटल रेडियोग्राफी और µ सीटी इमेजिंग12,13शामिल हैं । हालांकि, दोनों तकनीकों केवल खनिज और गैर खनिज ऊतक के बीच भेदभाव करने में सक्षम हैं । इसके विपरीत, एमआरआई उत्कृष्ट कोमल ऊतक इसके विपरीत प्रदान करता है और इसलिए कोमल ऊतक और फ्रैक्चर घट्टा में उपास्थि की पहचान करने में सक्षम हो सकता है ।
पिछले काम जोड़दार फ्रैक्चर के साथ चूहों में पोस्ट मार्टम एमआरआई के लिए आशाजनक परिणाम दिखाई दिया14 और vivo में एमआरआई intramembranous अस्थि दोष हीलिंग15के दौरान चूहों में. हालांकि, दोनों अध्ययनों ने भी कहा सीमित स्थानिक संकल्प और ऊतक इसके विपरीत । हम पहले murine endochondral फ्रैक्चर हीलिंग16के दौरान नरम घट्टा गठन के अनुदैर्ध्य आकलन के लिए vivo एमआरआई में उच्च संकल्प की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया । यहाँ, हम endochondral फ्रैक्चर चिकित्सा प्रक्रिया के दौरान घट्टा ऊतक विकास longitudinally की निगरानी के लिए चूहों में फीमर शल्यचिकित्सा के लिए एक एमआरआई संगत बाहरी निर्धारणकर्ता का उपयोग करने के लिए प्रोटोकॉल की रिपोर्ट. बाह्य निर्धारणकर्ता की प्रविष्टि के लिए एक कस्टम-निर्मित बढ़ते उपकरण की डिजाइन दोहराया स्कैन के दौरान एक मानकीकृत स्थिति सुनिश्चित की ।
Protocol
सभी पशु प्रयोगों की देखरेख और प्रयोगशाला पशुओं के उपयोग के लिए अंतर्राष्ट्रीय विनियमों का अनुपालन किया गया और क्षेत्रीय विनियामक प्राधिकरणों (No. १२५०, Regierungspr & #228; sidium T & #252; बिंजेन, जर्मनी) द्वारा अनुमोदित ?…
Representative Results
Discussion
संशोधन और समस्या निवारण:
इस अध्ययन का मुख्य लक्ष्य endochondral फ्रैक्चर-हीलिंग प्रक्रिया के दौरान घट्टा ऊतक विकास longitudinally पर नजर रखने की क्षमता के साथ माउस में फीमर शल्यचिकित्सा के लिए एक एमआर?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम Sevil Essig, Stefanie Schroth, Verena फिशर, Katja Prystaz, Yvonne Hägele, और उत्कृष्ट तकनीकी सहायता के लिए ऐनी उपगिरोह धंयवाद । हम भी जर्मन अनुसंधान फाउंडेशन (CRC1149, INST40/499-1) और ए ओ ट्रामा फाउंडेशन जर्मनी इस अध्ययन के वित्तपोषण के लिए धंयवाद ।
Materials
| Anaesthesia tube | FMI, Seeheim, Germany | ZUA-82-ANA-TUB-Mouse | |
| Anaesthetic machine | FMI, Seeheim, Germany | ZUA-82-GME-MA | |
| Artery forceps | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BH104R | |
| Autoclave | Systec, Wettenberg, Germany | DX-150 | |
| Autoclaving packaging | Stericlin, Feuchtwangen, Germany | 2301-04/06/10/12/16 | |
| Avizo software | FEI, Burlington, USA | – | Version 8.0.1 |
| BioSpec 117/16 magnetic resonance imaging system | Bruker Biospin, Ettlingen, Germany | 117/16 | |
| Bulldog clamp | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BH 021R | |
| Carbon steel scalpel no. 11/15 | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BA211/215 | |
| Ceramic mounting pin 0.45 mm | RISystem, Davos, Switzerland | HS691490 | |
| Clindamycin (300 mg / 2ml) | Ratiopharm, Ulm, Germany | – | |
| Dressing forceps 115 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BD210R | |
| Dressing forceps 130 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BD025R | |
| Drill bit coated 0.45 mm | RISystem, Davos, Switzerland | HS820420 | |
| Durogrip needle holder 125 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BM024R | |
| Foliodrape | Hartmann, Heidenheim, Germany | 2513026 | |
| Frekaderm | Fresenius, Bad Homburg, Germany | 4928211 | |
| Gigli saw 0.44 mm | RISystem, Davos, Switzerland | RIS.590.110.25 | |
| Hand drill | RISystem, Davos, Switzerland | RIS.390.130-01 | |
| Heating plate | FMI, Seeheim, Germany | IOW-3704 | |
| Hygonorm gloves | Hygi, Telgte, Germany | 2706 | |
| Isoflurane | Abbot, London, UK | Forene | |
| Micro forceps 155 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BD343R | |
| Micro scissors 120 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | FD013R | |
| Mouse FixEx L 0.7 mm | RISystem, Davos, Switzerland | RIS.611.300-10 | |
| Needle case for drills | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BL911R | |
| Needle holder | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BB078R | |
| Octenisept | Schülke, Norderstedt, Germany | 121403 | |
| Osirix software | Pixmeo SARL, Bernex, Switzerland | – | Version 4.0 |
| Oxygen, medical grade | MTI, Ulm, Germany | – | |
| Resolon 5/0 | Resorba, Nürnberg, Germany | 88143 | |
| Saline 0.9% | Braun, Melsungen, Germany | 3570350 | |
| Scalpel handle 125 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BB073R | |
| Scissors 150 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BC006R | |
| Sealer for autoclave packaging | Hawo GmbH, Obrigheim, Germany | HM500 | |
| Sterican 27 G | Braun, Melsungen, Germany | 4657705 | |
| Sterile surgical blades no. 11/15 | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BB511/515 | |
| Surgical gloves | Hartmann, Heidenheim, Germany | Peha-micron 9425712 | |
| Surgical light | Maquet SA, Ardon, France | Blue line 80 | |
| Syringes 5 ml | Braun, Melsungen, Germany | Injekt 4606051V | |
| Tissue forceps 80 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | OC091R | |
| Tramadol 25 mg/l | Grünenthal, Aachen, Germany | 100mg/ml | |
| Vasofix Safety | Braun, Melsungen, Germany | 4268113S-01 | |
| Vicryl 5-0 | Ethicon, Norderstedt, Germany | V30371 | |
| Visdisic eye ointment | Bausch & Lomb, Berlin, Germany | 3099559 |
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