שבר מכשיר עיצוב ואופטימיזציה פרוטוקול עבור שברים סגורים מיוצב מכרסמים

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הביולוגיה של העצם, כגון אילו התערבויות מקדמות ריפוי שברים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מספקת שיטה פשוטה לגזור פרמטרים ליצירת שברים עקביים. כדי לאתר את האזור לשבר, השג צילומי רנטגן של עצם הירך או השוקה לשבר במדגם מייצג של חמישה בעלי חיים שהומתו.

תמונות השוקה מוצגות כאן. סמן את המיקום הרצוי של השבר בצילום הרנטגן של הגפה המיועדת להישבר. מדוד מהמפרק הטיביאלי הקלקנאלי עד לרמת השבר המסומן.

חשב את אורך השבר הממוצע עבור כל דגימות הניסוי. במכשיר השבר המתכוונן, מדוד את המרחק מהמשטח החיצוני של סדן תמיכה אחד למרכז פגיעת הגיליוטינה. הפחיתו את מרכז השפעת הגיליוטינה מאורך השבר כדי לחשב את עומק הג'יג של מיקום השבר, או JD. הדפסת מכונה או תלת מימד תעלה בצורת U עם גובה ורוחב שווים לסדן ועומק שווה ל- JD. מקם את הדגימה במנגנון השבר במצב נוטה לשברים בעצם הירך, או במצב שכיבה לשברים בשוקה.

לחץ על גב כף הרגל כנגד קצה ג'יג מיקום השבר. לחץ ידנית על הגיליוטינה עד שהגפה נשברת. השג צילום רנטגן של הגפה השבורה כדי לאשר את גודל הג'יג ומיקום השבר.

כדי לקבוע את אורך הסיכה, מדוד את אורך הגפה מרמת השוק ועד לגובה ה-malleolus האחורי לשברים בשוקה. כדי לקבוע את רוחב הסיכה, מדוד את הקוטר המדולרי המינימלי בגפה השבורה. בחר מחט עם מד שווה ערך לקוטר המדולרי ואורך של יותר מפי 1.5 מאורך הסיכה.

גודל סיכה משוער עבור עכבר שישה שחור C57 בן 14 שבועות הוא 27 מד, 1 ורבע אינץ', ו-22 מד, 1.5 אינץ' עבור השוקה ועצם הירך, בהתאמה. מכונה או הדפסת תלת מימד מד באורך השווה לאורך הסיכה פחות אורך המחט. בקצה אחד צריך להיות תלייה שתנוח על רכזת המחט והשני צריך לציין היכן יש לחתוך את הסיכה.

השתמש בקוצץ חשמלי או בקרם אפילציה כדי להסיר שיער מהרגליים של דגימות ניסוי שאינן שברים מאמצע השוקה לאמצע עצם הירך, תוך חשיפת מפרק הברך. כדי להצמיד את השוקה, הכנס את המחט מלעורית, לרוחב רצועת הפיקה. משוך את רצועת הפיקה באופן מדיאלי ויישר את קצה המחט לציר השוקה.

בעזרת תנועת קידוח, פרצו בעדינות את מישור השוק והנחו את המחט במורד החלל המדולרי. לאחר מכן, השתמש במד ובחבילה עד שהמחט החשופה שווה לאורך המד. משוך את המחט כשלושה מילימטרים, כדי לספק מספיק מקום לחתוך את המחט ברמה המצוינת על ידי המד.

לחץ 3 מילימטרים מהקצה הדיסטלי של הסיכה בעזרת חותך סיכות, ואז חתוך את הסיכה בגובה המד. סנכרן את הסיכה למשטח המפרקי באמצעות מוט בקוטר גדול פי 1.5 מקוטר המחט. השג צילומי רנטגן כדי לאשר שהמחט מאריכה את אורך התעלה המדולרית של הגפה ואינה בולטת מהקצה הפרוקסימלי או הדיסטלי.

כדי לקבוע את עומק הפגיעה, מדוד את קוטר קליפת המוח ברמת השבר הרצוי בצילום הרנטגן. מקם דגימת ניסוי מוצמדת במכשיר השבר באמצעות ג'יג מיקום השבר. הנח את איל הפגיעה על הגפה הלא פגועה.

אל תאפשר לאיל ליפול. העצם צריכה להישאר שלמה במהלך שלב אופטימיזציה זה. הפעל מספיק כוח כלפי מטה על האיל כדי לדחוס רקמות רכות, אך לא לשבור את העצם.

התאם את עומק הפגיעה לקוטר קליפת המוח פי 75 כדי לקחת בחשבון את הרקמה הרכה. הגדר את גובה הטיפה לשני סנטימטרים. מקם את האיל במצב ההתחלה שלו על ידי חיבורו לאלקטרומגנט המופעל.

מקם איבר ניסוי במנגנון השבר. לחץ על גב כף הרגל כנגד ג'יג מיקום השבר. לחץ לחיצה קצרה על מתג כף הרגל כדי לשחרר את האיל ולאחר מכן אפס אותו למצב ההתחלה שלו.

צילום רנטגן של איבר הניסוי הפגוע ובדוק אם יש עדות לשבר. זה יכול להיות עדין בעת שימוש במהירויות נמוכות עם עומק פגיעה מבוקר. אם לא נוצר שבר, הגדל את גובה הטיפה בשני סנטימטרים.

אם נוצר שבר, רשום את גובה הטיפה והכפל אותו ב-1.1. זהו גובה הטיפה החדש. השתמש בגובה הטיפה החדש כדי לשבור את איבר הניסוי הבא.

המשך בהליך עד שכל דגימות הניסוי נשברות. רשום את גובה הטיפה הסופי ואת כל הפרמטרים מהאופטימיזציה. רשום את הגיל, המין, הגנוטיפ והמשקל של דגימת הניסוי.

שימוש במכשיר שבר מתכוונן ופרמטרים אופטימליים שיפר משמעותית את יצירת השברים הרוחביים הפשוטים. קבוצת האופטימיזציה המוקדמת יצרה שבר רוחבי פשוט רק ב-27 מתוך 58 דגימות, או 46.55% מהמקרים. ואילו קבוצת הפוסט-אופטימיזציה הציגה שברים רוחביים פשוטים ב-98.28% מהמקרים.

לאחר פיתוחה, טכניקה זו הגדילה את הקפדנות ואת יכולת השחזור של מודלים של בעלי חיים במחקרי יצירת שברים. לאחר ההליך, ניתן להשתמש בטכניקות אחרות, כגון מיקרו-CT והיסטולוגיה כדי לענות על שאלות מורפולוגיה נוספות של שבר.