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Enregistrement W7011827393

A Novel In Vivo Synchrotron Radiation Micro-CT Imaging Platform For The Direct Tracking Of Remodeling Events In Cortical Bone

2022· dissertation· en· W7011827393 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueUniversity Library (University of Saskatchewan) · 2022
Typedissertation
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueBone health and osteoporosis research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésOsteonCortical boneBone remodelingIn vivoOsteoporosisBone resorptionX-ray microtomographyMechanobiology
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Throughout life, bone tissue continuously alters its microarchitecture in response to microdamage and other stimuli through remodeling. Specialized cellular groupings, Basic Multicellular Units (BMUs), conduct remodeling through ‘coupling’ bone resorption to formation. Osteoclasts within a BMU’s cutting cone create a localized cylindrical space which osteoblasts concentrically refill, creating a secondary osteon (a.k.a. Haversian system). Continual production of secondary osteons by multitudes of BMUs creates a vast interconnected vascular network that permeates the cortex of bone, and therefore, BMUs are essential components in the overall maintenance of bone health. However, with increasing age or diseased states, such as osteoporosis (OP), remodeling can destabilize where resorbed bone is not entirely replaced (unbalanced) and/or where BMUs become ‘uncoupled’ preventing initiation of the bone formation following resorption. This increases porosity and thins cortices, leading to fragile, brittle bones much more susceptible to fracture. BMU behavior has never been replicated in vitro nor directly observed in vivo. The resorptive characteristics of BMUs, such as Longitudinal Erosion Rate (LER) – the rate of the advance of the cutting cone over time – are particularly poorly understood as our current understanding is inferred from indirect histological assessment of bone formation. Critically, BMUs have never been imaged in 4D (3D over time) due to limitations imposed by the radiation dose associated with conventional absorption-based imaging. This thesis explores in-line phase contrast synchrotron radiation micro- CT (SR micro-CT) as means of overcoming the limitations of conventional imaging. The goal was to develop a novel pre-clinical (animal) platform capable of directly tracking individual BMUs. The specific objectives of my thesis research were: 1) develop an in vivo imaging protocol to target individual BMU remodeling events within rabbit tibiae cortical bone to permit longitudinal imaging, using in-line phase contrast SR micro-CT; 2) Within rabbits, implement OP models of ovariectomy, glucocorticoids, a combination thereof and parathyroid hormone (PTH) to elevate cortical bone remodeling rates and, thus, the ability to observe BMU behavior on a large scale; and 3) directly measure BMU LER in 4D for the first time. A novel SR micro-CT protocol capable of detecting cortical porosity without any apparent radiation impacts was successfully developed on the BioMedical Imaging and Therapy Beamline of the Canadian Light Source. Compared to sham controls, elevated remodeling was found for all the OP models. PTH induced the highest rate of remodeling and it was selected as the model for direct assessment of LER. Through a novel co-registration technique, where in vivo SR micro-CT and follow-up ex vivo micro-CT scans acquired two weeks later were combined, LER (23.79 µm/day) was directly assessed for the first time. This novel platform establishes a means of investigating BMU spatio- temporal behavior and thus has great potential to advance our understanding of the role of remodeling in bone aging, adaptation, and disease.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,029

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0090,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,015
Tête enseignante GPT0,247
Écart entre enseignants0,232 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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