Methoden zur biomechanischen Prüfung von BrachialPlexus in In Vivo bei neonatalen Ferkeln

Diese Technik repliziert in vivo biomechanische Dehnungstests des Brachialplexus in einem Ferkel und dient als hochrelevantes klinisches großes neonatales Tiermodell. Diese Methoden können nicht nur helfen, Dehnungsverletzungsmechanismen zu verstehen, sondern auch die Verletzungsschwellenwerte für funktionelle und strukturelle Defizite innerhalb des neonatalen Brachialplexus melden. Demonstriert wird das Verfahren von Rachel Magee, einer Studentin aus meinem Labor.

Nach der Bestätigung eines Mangels an Palpebral und Entzugsreflexen, legen Sie das anästhesierte Schwein in der Rückenlage auf den Operationstisch, mit der oberen Gliedmaße in Entführung, um axilläre Region auszusetzen. Legen Sie einen Vorhang über das Tier und verwenden Sie eine Nummer 10 Skalpellklinge, um Schnitte über die markierte Haut zu machen. Der Mittellinienschnitt überlagert die Luftröhre bis ins obere Drittel des Brustbeins und setzt den Brachialplexuskomplex auf beiden Seiten der Wirbelsäule frei.

Um eine Seite des Brachialplexus des Tieres freizulegen, wird ein überlegener Schnitt vom oberen Ende des Mittellinienschnitts, der C3 entspricht, zum Oberarm gemacht, und ein unterer Einschnitt wird vom unteren Ende des Mittellinienschnitts, entsprechend T3, zum Oberarm gemacht. Verwenden Sie Zangen auf jeder Seite des Einschnitts, um Gewebe von der suprasternalen Kerbe entlang der Kante des Schlüsselbeins zum Oberarm zu trennen, während die cephalischen und basilischen Venen geschont werden. Lassen Sie mit Scheren, Zangen und stumpfer Sezierung die überlegene Klappe los, um auf den Zervixbereich des Brachialplexus zuzugreifen, und die untere Klappe, um auf den Brustbereich des Brachialplexus zuzugreifen.

Führen Sie eine stumpfe Zerlegung oberflächlicher Muskeln durch, um den Brachialplexus freizulegen. Dann untersuchen Sie den Plexus sorgfältig, um Bifurkationen der Teilungen zu lokalisieren und die Brachialplexusregionen unterhalb der Bifurkationen näher am Arm zu identifizieren, wie die Schnur und der Nerv und die Regionen über den Bifurkationen, näher an der Wirbelsäule, als Wurzel oder Stamm. Um das biomechanische Prüfgerät einzurichten, befestigen Sie die Basis des Geräts an einem Wagen und befestigen Sie den elektromechanischen Aktuator mit großen C-Klemmen an der Basis.

Befestigen Sie eine 200-Newton-Wägezelle am Aktuator und schrauben Sie eine Klemme mit gepolsterten Plexiglas, um eine Spannungskonzentration an der Spannstelle zu verhindern. Schließen Sie mit einem Stativ eine Kamera an, die bis zu 100 Bilder pro Sekunde bei einer Auflösung von 658 x 492 Pixeln aufzeichnen kann, und schließen Sie USB-Kabel von Der Kamera, dem Aktor und der Wägezelle an den Computer an, um alle Komponenten des Setups zu integrieren und zu synchronisieren. Schließen Sie dann den Computer, den Aktor und die Wägezelle an eine Stromquelle an.

Um die Wägezelle vor der Aufzeichnung der aufgebrachten Lasten zu kalibrieren, verwenden Sie den einstellbaren Griff, um den Aktuator in einem 90-Grad-Winkel so einzustellen, dass er vertikal ausgerichtet ist, und den Winkel mit einem Winkelmesser zu überprüfen. Öffnen Sie die Wägezellensoftware und klicken Sie auf Start, um eine Live-Anzeige der Spannung anzuzeigen. Als nächstes hängen Null bis 1.000-Gramm-Gewichte von der Klemme in 100-Gramm-Schritten, aufzeichnung die gemessenen Spannungen bei jeder Last.

Wenn die Spannungen für alle 10 Gewichte aufgezeichnet wurden, berechnen Sie die Steigung und fangen Sie ab, um die lineare Gleichung der Spannungen und Gewichte zu bestimmen. Für die biomechanische Prüfung des isolierten Brachialplexusnervs verwenden Sie eine feine Schere, um den Nerv zu schneiden und verwenden Sie eine kundenspezifische Klemme, um die geschnittene Seite des Nervs zu klemmen. Beschriften Sie das geklemmte Nervensegment mit schwarzer Acrylfarbe und legen Sie ein ein Zentimeter großes Lineal flach in das Tier, um die Skala für die Datenanalyse festzulegen.

Platzieren Sie in der Kamerasoftware das Kamerasichtfeld direkt über den getesteten Segmenten, um die Überwachung der Bewegung und/oder Verschiebung der Marker zu ermöglichen und die tatsächliche Gewebebelastung zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bestimmen. Zeichnen Sie die Basismaße auf, z. B. die Höhe, in der der Nerv vom Tisch in den Körper einfügt, die Höhe der Klemme vom Tisch, den Winkel des Aktors und die gesamte Länge des Gewebes. Öffnen Sie die Programmiersoftware, und klicken Sie auf Ausführen.

Geben Sie den Dateinamen und die Verschiebung ein, und klicken Sie auf Initialisieren und TARE. Klicken Sie auf Start, um das Brachialplexussegment zu dehnen. Das Gewebe wird mit einer zugewiesenen Rate von 500 Millimetern pro Minute gezogen, bis ein vollständiger Ausfall in einem Segment des Nervengewebes auftritt.

Speichern Sie dann eine Videodatei, die angewendete Zuglast, die Verschiebung des Gewebes und die Dauer des Tests, und zeichnen Sie die Fehlerstelle als Segment auf, bei dem das Gewebe bricht. In diesem repräsentativen Test von vier Brachialplexussegmenten betrug die erhaltene Ausfalllast 8,3 Newton und der durchschnittliche Dehnungsfehler 35 % für die neonatalen Nervengewebeproben, wenn sie einer Dehnung unterzogen wurden. Einige Regionen des Nervs erlitten eine höhere Belastung als andere, was auf eine ungleichmäßige Verletzung entlang der Länge des Nervs hindeutet.

Die Kameradaten ermöglichten die Identifizierung des Fehlerortes in diesem Experiment als proximal für die Foramen. Es ist wichtig, dass erstens das Tier tief beästhetisiert ist und keine Anzeichen von Schmerzen oder Beschwerden zeigt, zweitens, um die Wägezelle zu kalibrieren, und drittens, um das Gewebe fest zu klemmen. Dieses in vivo Tiermodell kann verwendet werden, um funktionelle und histologische Veränderungen im Brachialplexusgewebe nach unterschiedlichen Dehnungsgraden zu untersuchen und komplizierte Geburtsszenarien zu untersuchen.