Muis lumbale wervel uniaxiale compressietesten met inbedding van het laadoppervlak
Summary
In dit protocol worden twee benaderingen beschreven om uniaxiale compressietesten van lumbale wervels van muizen haalbaarder te maken. Eerst wordt de ombouw van een driepuntsbuigmachine naar een druktestmachine beschreven. Ten tweede wordt een inbeddingsmethode voor het voorbereiden van het laadoppervlak met behulp van botcement aangepast voor lendenwervels van muizen.
Abstract
Er is een toenemend besef dat corticaal en poreus bot verschillen in het reguleren van en reageren op farmaceutische therapieën, hormoontherapieën en andere behandelingen voor leeftijdsgebonden botverlies. Driepuntsbuiging is een veelgebruikte methode om de invloed van een behandeling op het middendiafysegebied van lange botten, dat rijk is aan corticaal bot, te beoordelen. Uniaxiale compressietesten van muizenwervels, hoewel in staat om botten te beoordelen die rijk zijn aan poreus bot, worden minder vaak uitgevoerd vanwege technische uitdagingen. Nog minder vaak uitgevoerd is de combinatie van driepuntsbuiging en compressietesten om te bepalen hoe een behandeling het middendiafysegebied van een lang bot en een wervelcentrum op dezelfde of andere manier kan beïnvloeden. Hier beschrijven we twee procedures om compressietesten van lumbale wervels van muizen een minder uitdagende methode te maken om parallel met driepuntsbuiging uit te voeren: ten eerste een procedure om een driepuntsbuigmachine om te bouwen tot een compressietestmachine, en ten tweede een inbeddingsmethode voor het voorbereiden van een laadoppervlak van een lendenwervel van een muis.
Introduction
Leeftijdsgebonden botveranderingen worden algemeen erkend als problematisch vanwege het verhoogde risico op botbreuken dat met deze veranderingen gepaard gaat. Botbreuken bij mensen kunnen leiden tot chronische pijn, verminderde mobiliteit, langdurige invaliditeit, een verhoogd risico op overlijden en economische lasten1. Veel voorkomende therapieën die zijn onderzocht om de symptomen van leeftijdsgebonden botveranderingen aan te pakken, zijn onder meer voedingssupplementen, hormoonbehandelingen en medicijnen 2,3,4,5,6,7,8,9. Eerste onderzoeken naar dergelijke behandelingen voor menselijke proefpersonen worden gewoonlijk gedaan met behulp van kleine diermodellen (bijv. laboratoriumratten en muizen), die de twee belangrijkste soorten botten bezitten die in het menselijk skelet worden aangetroffen10. Appendiculaire pijpbeenderen, zoals het opperarmbeen, het dijbeen en het scheenbeen, zijn rijk aan corticaal (d.w.z. compact) bot, terwijl wervels rijk zijn aan poreus bot (d.w.z. geweven, sponsachtig of trabeculair bot)4. Er is steeds meer kennis dat de mechanismen van botregulatie en signaalroutes verschillen tussen corticaal bot (bijv. lang bot mid-diafyse) en poreus bot (bijv. wervelcentrum)2. Hierdoor kunnen therapieën differentiële effecten hebben die botspecifiek of zelfs plaatsspecifiek zijn binnen hetzelfde bot 2,3,4.
De toepassing van kracht op een object (bijv. bot) zorgt ervoor dat het object versnelling, vervorming of beide ondergaat, afhankelijk van de randvoorwaarden van het object. Wanneer het bot wordt beperkt, is een tegengestelde kracht van gelijke grootte bestand tegen de versnelling van het bot en treedt vervorming op. Naarmate het bot vervormt, wordt interne weerstand gegenereerd die spanning wordt genoemd, waarvan er twee basistypen zijn: normaalkracht, in de vorm van spanning of compressie, en schuifkracht10. Vaak wordt een combinatie van de basistypen spanning gegenereerd, afhankelijk van het uitgeoefende krachtsysteem10. De sterkte van een materiaal is het vermogen om stress te weerstaan zonder te falen. Naarmate er steeds grotere krachten op een materiaal worden uitgeoefend, ondergaat het uiteindelijk permanente vervorming, op welk punt het zou zijn overgegaan van een elastische toestand (d.w.z. zal terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm als de kracht wordt verwijderd) naar een plastische toestand (d.w.z. zal niet terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm als de kracht wordt verwijderd)11. Het punt waarop de overgang van een elastische toestand naar een plastische toestand plaatsvindt, wordt het vloeipunt genoemd. Naarmate er nog grotere krachten op het materiaal worden uitgeoefend voorbij het rekgrens, krijgt het steeds meer microbreuken (d.w.z. schade) totdat er een totale breuk optreedt; Op dit punt zou het materiaal hebben gefaald11,12. De breuk van een bot vertegenwoordigt een falen op zowel structureel niveau als weefselniveau10. Het breken van een wervelbot gebeurt bijvoorbeeld omdat niet alleen meerdere trabeculae op structureel niveau falen, maar er ook een falen is van extracellulaire matrixelementen zoals collageen en hydroxyapatietkristallen in een individuele trabecula op weefselniveau.
De mechanische gebeurtenissen die leiden tot het falen van een materiaal kunnen worden gemeten met behulp van verschillende testmethoden. Driepuntsbuiging is een veelgebruikte methode voor het testen van de mechanische eigenschappen van lange botten van het appendiculaire skelet. Deze methode is eenvoudig en reproduceerbaar, waardoor het voor veel onderzoekers de voorkeursmethode is voor biomechanischtesten13. Door een kruiskopstraal te laten zakken op de middendiafyse van een lang bot dat op twee lagere steunbalken rust, test deze methode specifiek de mechanische eigenschappen van het middendiafysegebied, dat dicht georganiseerd corticaal bot is. Aan de hand van last-verplaatsingscurven kunnen onder andere trekkrachteffecten op elasticiteit, taaiheid, kracht tot falen en de overgang van elastisch naar plastisch gedrag van botmaterialen worden bepaald.
In het tweede type bot, trabeculair, sponsachtig, geweven of poreus bot genoemd, worden botelementen gevormd tot een reeks staven en balken die trabeculae worden genoemd, waardoor een “sponsachtig” uiterlijk ontstaat. De belangrijkste wervellichamen (d.w.z. centra) zijn rijk aan poreus bot en zijn vaak de plaatsen van leeftijdsgebonden compressiebotbreuken bij mensen14. Lumbale (d.w.z. onderrug) wervels zijn de grootste wervels, dragen het grootste deel van het lichaamsgewicht en zijn de meest voorkomende plaats voor wervelfracturen15,16. De mechanische eigenschappen van wervellichamen kunnen het best rechtstreeks worden beoordeeld met behulp van testmethoden voor uniaxiale compressie, aangezien axiale compressie de normale krachtbelasting is die in vivo op de wervelkolom wordt uitgeoefend 17. Compressie van de wervellichamen in vivo vindt plaats als gevolg van spier- en ligamentcontracties, de zwaartekracht en grondreactiekrachten18.
Ex vivo compressietesten van wervels van kleine dieren kunnen moeilijk zijn vanwege hun kleine formaat, onregelmatige vorm en kwetsbaarheid. De vorm van wervellichamen kan worden geschat als een parallellogram met milde ventrale kanteling en lichte schedelholte17. Deze vorm vormt een uitdaging voor het bereiken van uniaxiale compressietests ex vivo, omdat zonder adequate voorbereiding op het laadoppervlak drukkrachten worden uitgeoefend op slechts een deel van het laadoppervlak, wat resulteert in een “lokaal contact”17,19. Dit kan leiden tot inconsistente resultaten en voortijdig falen19. Dit is in vivo niet het geval omdat het laadoppervlak bij de wervelgewrichten is omgeven door tussenwervelschijven, waardoor de belasting over de schedeleindplaat kan worden verdeeld. Het tussenwervelschijf-craniale eindplaatcomplex speelt een belangrijke rol bij de krachtsuitoefening in het hele wervellichaam en de biomechanica van fracturen op het wervellichaam14,20. Hoewel compressietesten niet nieuw zijn op het gebied van biologie, zijn er beperkingen in de huidige methoden voor het mechanisch testen van botten. Deze beperkingen omvatten het ontbreken van voorspellingsmodellen en simulaties voor botmechanica, unieke geometrische ruimtelijke architectuur en zelfs inherente op monsters gebaseerde biologische variaties21. Wat nog belangrijker is, is dat het veld wordt uitgedaagd door een gebrek aan standaardisatie tussen methoden en een algemeen gebrek aan gerapporteerde methoden in de literatuur22.
Er zijn twee methoden gerapporteerd in de literatuur voor de voorbereiding van knaagdierlendenwervels om uniaxiale compressietesten te bereiken: de snijmethode en de inbeddingsmethode 17,19,23,24,25,26. De snijmethode vereist dat de wervelprocessen, de schedeleindplaat en de caudale eindplaat uit het wervellichaam worden gesneden. Pendleton et al.19 hebben eerder een gedetailleerde methode gerapporteerd voor het gebruik van deze methode op lendenwervels van muizen. Deze methode brengt de uitdagingen met zich mee om perfect parallelle sneden te maken op zowel de caudale als de craniale eindplaten, terwijl ook schade aan het monster wordt voorkomen. Het heeft ook de beperking dat de craniale eindplaat wordt verwijderd. De craniale eindplaat bevat een dichte schil van corticaal bot en speelt een belangrijke rol bij het verdelen van belastingen van de tussenwervelschijven in vivo en is betrokken bij het falen van het bot voor in vivo fracturen 17,20,27. De inbeddingsmethode daarentegen omvat het verwijderen van de wervelprocessen terwijl de schedeleindplaat van het wervellichaam intact blijft. Het laadoppervlak wordt vervolgens ongeveer horizontaal gemaakt door een kleine hoeveelheid botcement op het schedeluiteinde van het wervellichaam te plaatsen. Deze methode heeft het voordeel dat het de technische uitdagingen overwint die gepaard gaan met de snijmethode en het mechanisme van belastingstoepassing en botfalen in vivo beter kan nabootsen vanwege het behoud van de craniale eindplaat. Deze aanpak is eerder gedocumenteerd in onderzoeken met uniaxiale compressietests op rattenbotten. Voor zover wij weten, is het echter niet eerder gedocumenteerd in de context van kleinere lendenwervels van muizen 17,25,26. De methode in kwestie werd eerder beschreven door Chachra et al.25 en gebruikte oorspronkelijk een botmonster dat tussen twee platen werd gehouden, elk met een cilindrische holte, die vervolgens werd gevuld met polymethylmethacrylaat (PMMA). Dezelfde onderzoeksgroep verbeterde later de methode waarbij het ene uiteinde voorzichtig wordt geschuurd (caudaal) en aan het andere uiteinde een klein stukje botcement is toegevoegd (craniaal)26. Deze methode is een verbetering ten opzichte van de vorige methode omdat het materiaal tussen de platen wordt geminimaliseerd en is de focus van dit artikel. Ondanks de uitdagingen die gepaard gaan met uniaxiale wervelcompressietesten, is het een methode die waardevolle informatie kan opleveren over de effecten van een voorgestelde therapie op botten, vooral in combinatie met driepuntsbuiging.
Hier wordt het gebruik van een converteerbare driepuntsbuig-/compressietestmachine gepresenteerd om het eenvoudig testen van zowel lange botten als wervellichamen met één enkele machine mogelijk te maken. Verder wordt het gebruik van een inbeddingsmethode gepresenteerd om uniaxiale compressietesten van lumbale wervels van muizen te bereiken. De huidige studie werd uitgevoerd als onderdeel van een grotere studie die tot doel had de invloeden van hennepzaadsuppletie via de voeding op de eigenschappen van skeletbot bij jonge, groeiende vrouwelijke C57BL/6-muizen te onderzoeken 5,6. De driepuntsbuigtester is oorspronkelijk gebouwd door docenten en studenten van de Engineering Dept. aan de Colorado State University-Pueblo en gebruikt door onze onderzoeksgroep in driepuntsbuigtests op lange botten [dijbeen en scheenbeen van ratten7 en opperarmbeen, dijbeen en scheenbeen van muizen 5,6,8,9]. De modificatie en toepassing ervan voor gebruik bij compressietests van het wervellichaam van muizen werd echter niet onderzocht. Het ontwerp en de constructie van de driepuntsbuigmachine zijn al eerder beschreven7. Dit rapport zal zich richten op methoden die worden gebruikt om de machine aan te passen voor compressietests en om te corrigeren voor systeemverplaatsing. Ten tweede wordt de inbeddingsmethode voor de voorbereiding van het laadoppervlak van het wervellichaam van muizen beschreven, samen met methoden voor uniaxiale compressietests en de analyse van last-verplaatsingsgegevens.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het doel van de huidige studie was het beschrijven van de constructie van een converteerbare driepuntsbuigmachine/compressietestmachine, evenals het gebruik van een PMMA-methode voor het inbedden van botcement voor de voorbereiding van lendenwervelmonsters van muizen vóór uniaxiale compressietests. Beschrijvende statistieken werden verkregen en gerapporteerd voor de botmonsters, die nuttig zullen zijn voor vergelijking in toekomstige studies. Enkele van de meest gerapporteerde mechanische eigenschappen van het hele bot werden in de huidige studie geanalyseerd. Het is echter vermeldenswaard dat er verschillende aanvullende mechanische eigenschappen op het niveau van het hele bot en weefsel zijn die hier niet zijn onderzocht.
Het blijft onduidelijk hoe de mechanische eigenschappen die zijn verkregen uit monsters die zijn bereid met behulp van de inbeddingsmethode zich verhouden tot die welke zijn verkregen met behulp van de snijmethode voor lumbale wervels van muizen. Schumancher17 beoordeelde eerder de mechanische eigenschappen van rattenwervels die met behulp van de twee verschillende methoden waren geprepareerd en ontdekte dat wervels die met de inbeddingsmethode waren bereid, een significant lagere stijfheid, een hogere opbrengstverplaatsing en een hogere opbrengstspanning hadden dan monsters die met de snijmethode waren bereid. Verdere karakterisering is nodig om te begrijpen hoe de mechanische eigenschappen van de wervels van muizen of andere diermodellen zich verhouden wanneer ze worden gemeten met behulp van de twee verschillende methoden voor de voorbereiding van het laadoppervlak. Verwacht wordt dat sommige parameters verschillen tussen wervels die met verschillende methoden zijn geprepareerd, aangezien de inbeddingsmethode materiaal aan het monster toevoegt maar de eindplaat behoudt, wat een belangrijke structuur is bij wervelfracturen in vivo 17,27. De toevoeging van botcement aan het craniale uiteinde voegt hoogte toe aan het monster, terwijl het snijden van de eindplaten de hoogte verwijdert, waardoor de beeldverhouding verandert en daardoor mechanische eigenschappen zoals stijfheid veranderen. Bovendien, hoewel PMMA stijver is dan vertebraal poreus bot, is het mogelijk dat de PMMA verplaatsing ondergaat, en de omvang van deze verplaatsing moet verder worden gekarakteriseerd. Bovendien is het onduidelijk hoe de resultaten verkregen van de inbeddingsmethode of de snijmethode zich verhouden tot voorspellingen van botparameters met behulp van eindige-elementenanalyse voor muizenwervels of hoe de resultaten variëren onder verschillende omstandigheden (bijv. lagere snelheid, verschillende wervelniveaus, PMMA-samenstellingen). Omdat alle monsters op dezelfde manier worden geprepareerd, is deze methode echter geschikt en maakt het een gemakkelijke en kosteneffectieve manier om vergelijkingen te maken tussen behandelingsgroepen in een enkel onderzoek waarbij monsters onder vergelijkbare omstandigheden worden voorbereid en getest.
Wat betreft de voorbereiding van monsters vóór compressietests, is het essentieel om monsters op een reproduceerbare manier voor te bereiden. Een mogelijke beperking van de methode die in deze studie wordt beschreven, is het gebruik van een roterend instrument om de wervelprocessen te verwijderen. Een andere methode om de wervelprocessen van lumbale wervels van muizen te verwijderen, is beschreven door Pendleton et al.19, wat een consistentere monstervoorbereiding mogelijk maakt. Bovendien kunnen er inconsistenties ontstaan door de toepassing van PMMA-botcement. Daarom is het belangrijk om het botcement consistent aan te brengen in termen van volume, plaatsing en uithardingstijd. De inbeddingsmethode kan echter een eenvoudigere manier zijn om een consistente monstervoorbereiding te bereiken in vergelijking met de snijmethode, aangezien het een uitdaging kan zijn om perfect gelijkmatige, parallelle sneden consistent tussen alle monsters te bereiken vanwege hun kleine omvang en kwetsbaarheid. Toekomstige studies zullen nodig zijn om de precisie te beoordelen van de resultaten die zijn verkregen uit monsters die zijn voorbereid met behulp van de inbedding vs. snijmethode.
Zoals gezegd is verdere karakterisering en onderzoek van de inbeddingsmethode voor de voorbereiding van monsters van lumbale wervels van muizen vóór uniaxiale compressietests nodig. Niettemin toont deze studie aan dat een dergelijke methode kan worden gebruikt, geeft zij een gedetailleerde beschrijving van de voorgestelde methode en biedt zij beschrijvende statistieken van de parameters die zijn gemeten aan de hand van monsters die met behulp van de methode zijn bereid. Dit protocol is waardevol voor het veld vanwege het huidige gebrek aan beschikbare methodologie. Bovendien kan deze methode het mechanisme waarmee in vivo wervelfracturen optreden beter nabootsen in vergelijking met andere methoden17,27. De methode heeft ook het voordeel dat de technische problemen worden overwonnen die gepaard gaan met andere momenteel gerapporteerde methoden, waardoor uniaxiale compressietests haalbaarder worden in botonderzoek. Dit is vooral belangrijk omdat medicijnen, diëten of andere interventies corticaal-rijke botten (bijv. lange botten mid-diafyse) en trabeculair-rijke botten (bijv. wervellichamen) anders kunnen beïnvloeden, maar driepuntsbuiging is de overheersende methode om de mechanische eigenschappen van botten te beoordelen13. De combinatie van driepuntsbuigen en uniaxiale compressietesten kan nog gemakkelijker worden bereikt door het gebruik van een converteerbare driepuntsbuig-/compressietestmachine. De huidige studie stelt dus twee mogelijke manieren voor om de beoordeling van zowel corticaalrijk als trabeculair rijk bot in dezelfde studie beter beschikbaar te maken voor onderzoekers, wat mogelijk kan leiden tot een beter begrip van hoe een bepaalde behandeling verschillende bottypes tussen experimentele groepen beïnvloedt.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We zijn dankbaar voor de aanzienlijke inspanningen die de Colorado State University-Pueblo Dept. of Engineering heeft geleverd bij het bouwen van de driepuntsbuigmachine en de aanpassing ervan aan een converteerbare driepuntsbuig-/compressietestmachine. We zijn in het bijzonder de heer Paul Wallace, coördinator van de machinewerkplaats, dankbaar voor zijn inspanningen bij het plannen en uitvoeren van de constructie en aanpassing van de machine. Expertise en feedback van Dr. Bahaa Ansaf (Colorado State University-Pueblo, Dept. of Engineering) en Dr. Franziska Sandmeier (Colorado State University-Pueblo, Dept. of Biology) hebben ook aanzienlijk bijgedragen aan dit project. De Institute of Cannabis Research Grant aan de Colorado State University-Pueblo financierde het grotere project waar dit experiment deel van uitmaakte en maakte de aankoop van de muizen, reagentia en een deel van de gebruikte apparatuur mogelijk.
Materials
| 120-Grit Sand Paper | N/A | N/A | For removal of caudal end plate soft tissues and irregularities |
| 24-bit Load Cell Interface | LoadStar Sensors, Freemont, California, USA | DQ-1000 | To connect load and displacement sensors to personal coputer |
| Base Mouse Diet | Dyets, Inc, Bethlehem, PA, USA | AIN-93G | Diet the mice were fed, without added hempseed |
| Diamond Cutoff Wheel w/ Rotary Tool | Dremel US, Mt. Prospect, Illinois, USA | F0130200AK | To remove vertebral proccesses |
| Displacement Sensor | Mitutoyo, Aurora, Illinois, USA | ID-S112EX | Displacement sensor with 0.001 mm resolution and 0.00305 mm accuracy |
| External Variable Voltage Power Source | Extech Instruments, Nashua, New Hampshire, USA | 382213 | To provide power to compression testing machine |
| Female C57BL/6 Mice | Charles River Laboratories, Wilmington, Massachusetts, USA | 027 (Strain Code) | Mouse model used in present study |
| Hempseed | Natera, Pitt Meadows, Canada | 670834012199 | Hempseed added to Base Mouse Diet |
| Igor Pro Software (Version 8.04) | Wave Metrics, Portland, Oregon, USA | N/A | Sofware used for load-displacement curve analysis |
| iLoad Mini Force Sensor | LoadStar Sensors, Freemont, California, USA | MFM-010-050-S | Load (force) sensor with 1.0% accuracy |
| Isotonic (0.9%) Saline Solution | N/A | N/A | To keep bone sampels hydrated |
| Leica EZ4 W Miscoscope | Leica Microsystems, Wetzlar, Germany | NC1601884 | For bone dissections and vertebral process removal |
| Microsoft Excel Software | Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA | N/A | For data transfer from SensorVue software |
| PALACOS R Bone Cement | Hareus Medical, Wehreim, Germany | 00-1112-140-01 | PMMA bone cement for embedding of the loading surface |
| Personal Computer | N/A | N/A | For data recording (see 24-bit Load Cell Interface, SensorVue Software, Microsoft Excel Software) and analysis (see Igor Pro Software) |
| SensorVue Software | LoadStar Sensors, Freemont, California, USA | N/A | Software used for real-time data collection during compression testing |
| Small Animal Dissecting Kit | N/A | N/A | Dissecting scissors, forceps, scalpel, blades, pins, gauze pads |
| Stainless Steel Top Platen (Self-Alligning) and Bottom Platen Pair | N/A | N/A | Constructed by Colorado State University-Pueblo Dept. of Engineering |
| Three-Point Bending Machine | N/A | N/A | Constructed by Colorado State University-Pueblo Dept. of Engineering. Refer to Sarper et al. (2014) for further details regarding construction |
References
- Kemmak, A. R., et al. Economic burden of osteoporosis in the world: A systematic review. Medical Journal of The Islamic Republic of Iran. 34, 153 (2020).
- Li, J., et al. Different bone remodeling levels of trabecular and cortical bone in response to changes in Wnt/β-catenin signaling in mice. Journal of Orthopaedic Research. 35 (4), 812-819 (2016).
- Crandall, C. Parathyroid hormone for treatment of osteoporosis. JAMA Internal Medicine. 162 (20), 2297-2309 (2002).
- Ott, S. M. Cortical or trabecular bone: what’s the difference. American Journal of Nephrology. 47 (6), 373-375 (2018).
- Sparks, C. A., Streff, H. M., Williams, D. W., Blanton, C. A., Gabaldón, A. M. Dietary hempseed decreases femur maximum load in a young female C57BL/6 mouse model but does not influence bone mineral density or micro-architecture. Nutrients. 14 (20), 4224 (2022).
- Blanton, C. A., Barrott, J. J., Kunz, K., Bunde, E., Streff, H. M., Sparks, C. A., et al. The Impact of Hempseed Consumption on Bone Parameters and Body Composition in Growing Female C57BL/6 Mice. International Journal of Environmental Research and Public Health. 19 (10), 5839 (2022).
- Sarper, H., Blanton, C., Depalma, J., Melnykov, I. V., Gabaldón, A. M. Simulated weightlessness and synbiotic diet effects on rat bone mechanical strength. Life Sciences in Space Research. 3, 45-54 (2014).
- Choman, M. The Effect of a synbiotic diet on the structure and strength of cortical bone in aging male mice. , (2015).
- Sparks, C. A., Giltner, Z. T., Blanton, C. A., Gabaldón, A. M. The Effects of a synbiotic diet on humerus bone mineralization and mechanical strength in aging male mice. El Río. 4 (1), 3-12 (2021).
- Bilezikian, J. P., Martin, T. J., Clemens, T. L., Rosen, C. J. . Principles of bone biology (Fourth Edition). , (2019).
- Jepsen, K. J., et al. Establishing biomechanical mechanisms in mouse models: practical guidelines for systematically evaluating phenotypic changes in the diaphyses of long bones. Journal of Bone and Mineral Research. 30 (6), 951-966 (2015).
- Vashith, D., Tanner, K. E., Bonfield, W. Contribution, development and morphology of microcracking in cortical bone during crack propagation. Journal of Biomechanics. 33 (9), 1169-1174 (2000).
- Turner, C. H., Burr, D. B. Basic biomechanical measurements of bone: A tutorial. Bone. 14 (4), 595-608 (1993).
- Warriner, A. H., et al. Which fractures are most attributable to osteoporosis. Journal of Clinical Epidemiology. 64 (1), 46-53 (2011).
- Donally, C. I., DiPompeo, C., Varcallo, M. . Vertebral compression fractires. , (2022).
- Alhadhoud, M., Alsiri, N. The epidemiology of spinal fractures in a level 2 trauma center in Kuwait. SAGE Open Medicine. 9, 1-11 (2021).
- Schumancher, Y. . Comparison of two loading surface preparation methods on rat vertebral bodies for compression testing. , (2013).
- Rathore, M., Sharma, D., Sinha, M., Siddiqui, A., Trivedi, S. A. Focused review – thoracolumbar spine: anatomy, biomechanics and clinical significance. Indian Journal of Clinical Anatomy and Physiology. 1 (1), 41-48 (2014).
- Pendleton, M. M., et al. High-precision method for cyclic loading of small-animal vertebrae to assess bone quality. Bone Reports. 9, 165-172 (2018).
- Lundon, K., Bolton, K. Structure and function of the lumbar intervertebral disk in health, aging, and pathologic conditions. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 31 (6), 291-306 (2011).
- Sharir, A., Barak, M. M., Shahar, R. Whole bone mechanics and mechanical testing. The Veterinary Journal. 177 (1), 8-17 (2008).
- Zhao, S., et al. Standardizing compression testing for measuring the stiffness of human bone. Bone & Joint Research. 7 (8), 524-538 (2018).
- Akhter, M. P., Jung, L. K. L. Decreased bone strength in HLA-B27 transgenic rat model of spondyloarthropathy. Rheumatology. 46 (8), 1258-1262 (2007).
- Shahnazari, M., et al. Higher doses of bisphosphonates further improve bone mass, architecture, and strength but not the tissue material properties in aged rats. Bone. 46 (5), 1267-1274 (2011).
- Chachra, D., Kasra, M., Vanin, C., MacLusky, N., Casper, R., Grynpas, M. The effect of different hormone replacement therapy regimens on the mechanical properties of rat vertebrae. Calified Tissue International. 56 (2), 130-134 (1995).
- Bushinsky, D. A., Willet, T., Asplin, J. R., Culbertson, C., Sara, C., Grynpas, M. Chlorthalidone improves vertebral bone quality in genetic hypercalciuric stone-forming rats. The Journal of Bone and Mineral Research. 26 (8), 1904-1912 (2011).
- Fujiwara, T., Akeda, K., Yamada, J., Kondo, T., Sudo, A. Endplate and intervertebral disc injuries in acute and single level osteoporotic vertebral fractures: is there any association with the process of bone healing. BMC Musculoskeletal Disorders. 20 (1), 336 (2019).
- Kalidindi, S. R., Abusafieh, A. Accurate characterization of machine compliance for simple compression testing. Experimental Mechanics. 37 (2), 210-215 (1997).
