Name: Transformación lineal directa para la medición de la tensión de los nervios periféricos in situ durante el estiramiento (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 26 s
Description: Aprende a medir la tensión de nervios periféricos in situ mediante transformación lineal directa con cámaras estéreo calibradas. Este método permite determinar umbrales de deformación para avanzar en reparación nerviosa.

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Esta investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los Institutos Nacionales de Salud bajo el Premio Número R15HD093024 y R01HD104910A y el Premio CAREER Número 1752513 de NSF.

Análisis biomecánico de los nervios periféricos mediante imágenes estereoscópicas calibradas con DLT

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<li>Abdel-Aziz, Y. I., Karara, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+linear+transformation+from+comparator+coordinates+into+object+space+coordinates+in+close-range+photogrammetry%5BTitle%5D)+AND+%22Photogrammetric+Engineering+%26+Remote+Sensing%22%5BJournal%5D)">Direct linear transformation from comparator coordinates into object space coordinates in close-range photogrammetry.</a> Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 81 (2), 103-107 (2015).</li>
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</ol>

Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Los estudios que informan sobre las propiedades biomecánicas de los nervios periféricos (NP) debido a la lesión por estiramiento varían, y esa variación puede atribuirse a las metodologías de prueba, como el equipo de prueba y el análisis de elongación 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16,24 . Este protocolo ofrece una descripción detallada para capturar los desplazamientos tisulares tridimensionales (3D) de las NP durante el estiramiento utilizando un sistema de cámara estereoscópica calibrado con transformación lineal directa (DLT). Se deben seguir los siguientes pasos críticos para una metodología sólida de análisis de deformación. En primer lugar, el volumen de control 3D debe tener un mínimo de 30 puntos. En segundo lugar, los puntos de volumen de control 3D deben digitalizarse en la misma dirección utilizando el digitalizador con el pedal y el programa DLTcal5.m22. En tercer lugar, al tomar una imagen del volumen de control 3D, el sistema de cámara de imagen estereoscópica debe colocarse a la altura máxima del objeto de interés que se está grabando (es decir, 6 cm para el estudio actual). En cuarto lugar, los usuarios deben saber cuáles son las vistas de la cámara izquierda y derecha. Por último, el seguimiento de la trayectoria del marcador debe completarse en el vídeo 1 (es decir, la vista de la cámara izquierda) y, a continuación, en el vídeo 2 (es decir, la vista de la cámara derecha).
Se debe descargar MATLAB 2019A o una versión más reciente y también se deben instalar los complementos Image Acquisition Toolbox, Computer Vision Toolbox, Image Processing Toolbox, Curve Fitting Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox y Financial Analysis Toolbox.
DLT es un método versátil que se puede aplicar para la calibración de la cámara, la reconstrucción 3D, el seguimiento de objetos y el análisis de movimiento 20,22,23,25,26. Además, la DLT proporciona una metodología robusta y precisa para la calibración de la cámara, ya que permite una estimación precisa de los parámetros de la cámara, incluidos los parámetros intrínsecos (es decir, la distancia focal) y los parámetros extrínsecos (es decir, rotación, traslación)20,22. Estudios previos han utilizado sistemas de cámaras de imagen estereoscópica calibrados por DLT para estudiar la locomoción y el análisis de la marcha de humanos23 o modelos animales22. La metodología presentada puede ser fácilmente implementada en cualquier estudio que investigue las respuestas biomecánicas de las NPs a la lesión por estiramiento. Este protocolo proporciona códigos de MATLAB personalizados y de código abierto que se utilizan y crean, respectivamente, para calibrar un sistema de cámara de imagen estereoscópica y realizar un seguimiento de los desplazamientos de tejido en 3D de las NP durante el estiramiento.
En resumen, un sistema de cámara de imagen estereoscópica calibrado por DLT puede proporcionar una metodología más completa para determinar la deformación de las NP en respuesta al estiramiento. El objetivo de este estudio es desarrollar una metodología que utilice una cámara de imagen estereoscópica y DLT para medir la deformación in situ en NPs estiradas. El desarrollo de este método ayudará a cuantificar la deformación 3D en las NP durante el estiramiento. Los estudios que investigan el fracaso de las NP estiradas han demostrado que da lugar a una deformación máxima, una deformación persistente, una variación regional de la deformación y la localización del fallo, lo que pone de manifiesto la importancia de comprender la respuesta biomecánica de las NP al estiramiento 9,27,28. Además, estudios han demostrado que las NP sufren cambios estructurales cuando se someten a lesiones por estiramiento28,29. Es esencial comprender los umbrales de las NP que soportan estos cambios, ya que puede proporcionar información sobre la resiliencia y la integridad de las NP estiradas28,29. Por lo tanto, cuantificar de manera integral el alcance de la lesión por estiramiento en las NP puede ayudar a futuros estudios a correlacionar los cambios estructurales y los déficits funcionales, proporcionando una comprensión más profunda del mecanismo de lesión asociado con el estiramiento de la NP. Por lo tanto, este estudio actual es un primer paso crítico para mejorar la comprensión de la biomecánica de las lesiones de las NP para ayudar a facilitar a los médicos la optimización del tratamiento y la rehabilitación para mejorar la calidad de vida de los pacientes y aliviar el sufrimiento de las lesiones de NP. Además, el protocolo detallado y los archivos complementarios proporcionados en el estudio pueden incorporarse a los módulos de enseñanza de biomecánica existentes y mejorar el aprendizaje de los estudiantes de la técnica DLT30.

Los nervios periféricos (NP) se estiran durante el desarrollo, el crecimiento, el movimiento normal de las articulaciones, las lesionesy la cirugía. Las NP muestran propiedades viscoelásticas para proteger el nervio durante los movimientos regulares 2,3 y mantener la salud estructural de sus fibras nerviosas2. Debido a que se ha demostrado que la respuesta de la NP al estiramiento mecánico depende del tipo de daño de las fibras nerviosas4, las lesiones a los tejidos conectivos adyacentes 2,4 y los enfoques de prueba (es decir, la tasa o dirección de carga)5,6,7,8,9,10,11,12,13,14, es esencial distinguir las respuestas biomecánicas de las NP durante el rango normal de movimiento frente al rango no fisiológico a velocidades de estiramiento lentas y rápidas. Esto puede mejorar la comprensión del mecanismo de lesión de la NP en respuesta al estiramiento y ayudar a una intervención oportuna y optimizada 1,4,15,16. Ha habido una tendencia creciente en fisioterapia a evaluar e intervenir a partir de la relación entre la fisiología nerviosa y la biomecánica17. Al comprender las diferencias en la biomecánica de la NP a diversas cargas aplicadas, los fisioterapeutas pueden estar mejor preparados para modificar las intervenciones actuales17.
Los datos biomecánicos disponibles de las NP en respuesta al estiramiento siguen siendo variables y pueden atribuirse a los equipos y procedimientos de prueba y a las diferencias en el análisis de datos de elongación 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16. Además, la medición tridimensional (3D) del desplazamiento nervioso in situ sigue estando mal descrita en la literatura actualmente disponible. Estudios previos han utilizado técnicas de imagen estereoscópica para maximizar la precisión de la reconstrucción 3D del desplazamiento tisular de las cápsulas de las articulaciones facetarias18,19. La técnica de transformación lineal directa (DLT) permite la conversión de dos o más vistas bidimensionales (2D) a coordenadas 3D del mundo real (es decir, en mm)20,21,22. DLT proporciona un método de calibración de alta precisión para sistemas de cámaras de imagen estereoscópica porque permite la reconstrucción precisa de las posiciones 3D, teniendo en cuenta la distorsión de la lente, los parámetros de la cámara y las coordenadas de la imagen, y permite flexibilidad en la configuración de la cámara de imagen estereoscópica 20,21,22. Los estudios que utilizan sistemas de cámaras estereoscópicas calibrados por DLT se utilizan normalmente para estudiar el análisis de la locomoción y la marcha22,23. Este protocolo tiene como objetivo ofrecer una metodología detallada para determinar la deformación in situ de las NP en diversos grados de estiramiento utilizando un sistema de cámara de imagen estereoscópica calibrado por DLT y un software de seguimiento de código abierto22.

<table><tbody><tr><td>Lámina cuadrada de plexiglás acrílico transparente</td><td>W W Grainger Inc</td><td>BULKPSACR9</td><td>Construir volumen de control tridimensional</td></tr><tr><td>Sistema de cámara de imagen estereoscópica - ZED Mini Cámara estéreo</td><td>StereoLabs Inc.</td><td>N/A</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Software de imágenes - ZED SDK</td><td>StereoLabs Inc.</td><td>N/A</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Software de mantenimiento - CUDA 12</td><td>StereoLabs Inc.</td><td>N/A Descargar</td><td>para ejecutar ZED SDK&nbsp;</td></tr><tr><td>Soporte de cámara - Hierro fundido Soporte triangular con varilla</td><td>Telrose VWR Choice</td><td>76293-346</td><td>N/A</td></tr><tr><td>MicroSribe G2 Digitalizador con pedal de inmersión</td><td>SUMMIT Technology Group</td><td>N/A</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Software de programación - MATLAB&nbsp;</td><td>Mathworks</td><td>N/A</td><td>versión 2019A o posterior</td></tr><tr><td>DLTcal5.m</td><td>Hedrick lab</td><td>N/A</td><td>Open Source</td></tr><tr><td>DLTdv7.m</td><td>Hedrick lab</td><td>N/A</td><td>Open Source</td></tr></tbody></table>

transformación lineal directa para la medición de la tensión de los nervios periféricos in situ durante el estiramiento

Direct Linear Transformation for the Measurement of In-Situ Peripheral Nerve Strain During Stretching

Los nervios periféricos experimentan un estiramiento fisiológico y no fisiológico durante el desarrollo, el movimiento normal de las articulaciones, las lesiones y, más recientemente, mientras se someten a una reparación quirúrgica. Comprender la respuesta biomecánica de los nervios periféricos al estiramiento es fundamental para comprender su respuesta a diferentes condiciones de carga y, por lo tanto, para optimizar las estrategias de tratamiento y las intervenciones quirúrgicas. Este protocolo describe en detalle el proceso de calibración del sistema de cámara de imagen estereoscópica mediante transformación lineal directa y el seguimiento del desplazamiento tridimensional del tejido in situ de los nervios periféricos durante el estiramiento, obtenido a partir de las coordenadas tridimensionales de los archivos de vídeo capturados por el sistema de cámara de imagen estereoscópica calibrado.
A partir de las coordenadas tridimensionales obtenidas, se puede calcular la longitud del nervio, el cambio en la longitud del nervio y el porcentaje de deformación con respecto al tiempo para un nervio periférico estirado. El uso de un sistema de cámara de imagen estereoscópica proporciona un método no invasivo para capturar desplazamientos tridimensionales de los nervios periféricos cuando se estiran. La transformación lineal directa permite reconstrucciones tridimensionales de la longitud de los nervios periféricos durante el estiramiento para medir la deformación. En la actualidad, no existe una metodología para estudiar la deformación in situ de los nervios periféricos estirados utilizando un sistema de cámara de imagen estereoscópica calibrado mediante transformación lineal directa. Capturar la tensión in situ de los nervios periféricos cuando se estiran no solo puede ayudar a los médicos a comprender los mecanismos de lesión subyacentes del daño nervioso cuando se estiran demasiado, sino que también ayuda a optimizar las estrategias de tratamiento que se basan en intervenciones inducidas por el estiramiento. La metodología descrita en el artículo tiene el potencial de mejorar nuestra comprensión de la biomecánica de los nervios periféricos en respuesta al estiramiento para mejorar los resultados de los pacientes en el campo del tratamiento y la rehabilitación de lesiones nerviosas.

Utilizando la metodología descrita, se obtienen varios archivos de salida. El DLTdv7.m *_xyzpts.csv (Archivo complementario 12) contiene las coordenadas (x, y, z) en milímetros de cada punto rastreado en cada período de tiempo que se utiliza para calcular la longitud, el cambio de longitud y la deformación del PN estirado. En la Figura 10 se muestran gráficas representativas de tiempo-longitud, cambio en el tiempo-longitud y tiempo de deformación de una PN estirada. El PN estirado tenía un marcador de inserción, cuatro marcadores a lo largo de su longitud y un marcador de pinza que comprendía seis segmentos. Al cuantificar las deformaciones totales y segmentarias de la NP estirada, se obtiene una mejor comprensión de la no homogeneidad de estas estructuras, así como de la contribución segmentaria al estiramiento general. Las gráficas de longitud-tiempo (Figura 10A) y cambio en la longitud-tiempo (Figura 10B) se utilizan para calcular las gráficas de tiempo-deformación (Figura 10C). Además de las parcelas, se exporta una hoja de cálculo (Archivo complementario 17) con los datos de la parcela (es decir, tiempo, longitud, cambio de longitud y deformación).
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65924/65924fig10.jpg"> Figura 10: Gráficos representativos de tiempo-deformación, cambio en el tiempo-duración y tiempo-duración de un nervio periférico estirado. (A) Gráficos de tiempo-longitud de todo el nervio (es decir, segmento 1) y para todos los segmentos entre marcadores adyacentes (es decir, segmentos 2-6). (B) Cambio en los gráficos de longitud-tiempo de todo el nervio (es decir, el segmento 1) y para todos los segmentos entre marcadores adyacentes (es decir, segmentos 2-6). (C) Gráficos de tiempo de deformación de todo el nervio (es decir, el segmento 1) y de todos los segmentos entre marcadores adyacentes (es decir, segmentos 2-6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/65924fig10large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Los otros tres archivos de salida DLTdv7.m (Archivo complementario 11, Archivo complementario 13 y Archivo complementario 14) y el proyecto de salida (Archivo complementario 15) se utilizan para volver a cargar el proyecto en caso de que sea necesario volver a rastrear las trayectorias de los puntos de marcador.
Figura suplementaria S1: Imagen de salida del volumen de control tridimensional (3D). Imagen de salida del volumen de control 3D tomada utilizando el sistema de cámara de imagen estéreo paralela y el sistema de software de imagen para la calibración de transformación lineal directa. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/S1_Output%20Image_3D%20Control%20Volume%20Combined%20Image.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Figura suplementaria S2: Imagen de la izquierda del volumen de control tridimensional (3D). Imagen de la izquierda del volumen de control 3D utilizado para la calibración de la transformación lineal directa. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/S2_Left%20Image_3D%20Control%20Volume.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Figura suplementaria S3: Imagen derecha del volumen de control tridimensional (3D). Imagen derecha del volumen de control 3D utilizado para la calibración de transformación lineal directa. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/S3_Right%20Image_3D%20Control%20Volume.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Figura suplementaria S4: Gráficos de salida de longitud-tiempo. (De la A a la F) Gráficos de salida de tiempo de longitud de cada segmento en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/S4_Length-Time%20Plots.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Figura suplementaria S5: Cambio en los gráficos de salida de longitud-tiempo. (De la A a la F) Cambio en los gráficos de salida de longitud-tiempo de cada segmento en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/S5_Change%20in%20Length-Time%20Plots.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Figura suplementaria S6: Gráficos de salida en tiempo de deformación. (De la A a la F) Gráficos de salida de tiempo de longitud de cada segmento en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/S6_Strain-Time%20Plots.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 1: Código personalizado de MATLAB crop_left_right_stereoimage.m. Código personalizado de MATLAB utilizado para separar la imagen de salida en dos imágenes, imagen izquierda y derecha, respectivamente. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/crop_left_right_stereoimage.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 2: DLTcal5.m22. Código abierto de MATLAB utilizado para obtener los coeficientes de transformación lineal directa del sistema de cámaras de imagen estereoscópica en paralelo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/DLTcal5.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 3: Puntos digitalizados de volumen de control tridimensional (3D). Archivo de hoja de cálculo (Volume_Digitized Pts.csv de control 3D) que contiene los puntos digitalizados (x, y, z) en milímetros de los puntos en el volumen de control 3D. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/3D%20Control%20Volume_Digitized%20Pts.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 4: Archivo de hoja de cálculo de salida DLTcal5.m que contiene las coordenadas de píxeles (x, y) de los puntos de volumen de control tridimensionales (3D). Archivo de hoja de cálculo de salida (cal01_JOVE_test_xypts.csv) que contiene las coordenadas de píxeles (x, y) de los puntos de volumen de control 3D mediante DLTcal5.m22. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/cal01_JOVE_test_xypts.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 5: Archivo de hoja de cálculo de salida DLTcal5.m que contiene los 11 coeficientes de transformación lineal directa (DLT). Archivo de hoja de cálculo de salida (cal01_JOVE_test_DLTcoefs.csv) que contiene los 11 coeficientes DLT para las vistas de cámara izquierda y derecha del sistema de cámara de imagen estereoscópica utilizando DLTcal5.m22. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/cal01_JOVE_test_DLTcoefs.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 6: Código personalizado de MATLAB crop_left_right_stereovideo.m. Código personalizado de MATLAB que se utiliza para separar el archivo de vídeo de salida en dos archivos de vídeo, archivos de vídeo de la cámara izquierda y derecha. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/crop_left_right_stereovideo.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo suplementario 7: Archivo de vídeo de salida de un nervio periférico estirado. Archivo de vídeo de salida (nerve3_105-Nov-2021video.avi) de un nervio periférico estirado que contiene los archivos de vídeo combinados de las vistas de la cámara izquierda y derecha. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021video.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo suplementario 8: La cámara izquierda ve el archivo de video (es decir, el Video 1) de un nervio periférico estirado. La cámara izquierda ve el archivo de vídeo (nerve3_105-Nov-2021video_left.avi) de un nervio periférico estirado utilizado para seguir las trayectorias de los puntos marcadores utilizando DLTdv7.m22. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021video_left.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo Suplementario 9: Archivo de video de vista de la cámara derecha (es decir, Video 2) de un nervio periférico estirado. Archivo de vídeo (nerve3_105-Nov-2021video_right.avi) de un nervio periférico estirado utilizado para rastrear las trayectorias de los puntos de creación utilizando DLTdv.7.m22. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021video_right.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 10: DLTdv7.m22. Código de código abierto de MATLAB utilizado para realizar un seguimiento de las trayectorias de los puntos de marcador de los archivos de vídeo obtenidos de un sistema de cámara de imagen estereoscópica calibrado mediante transformación lineal directa. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/DLTdv7.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 11: Archivo de salida DLTdv7.m *_xypts.csv. El primer archivo de salida DLTdv7.m es *_xypts.csv (nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_xypts.csv) contiene las coordenadas de píxeles (x1, y1), (x2, y2), etc. para cada punto rastreado en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_xypts.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 12: Archivo de salida DLTdv7.m *_xyzpts.csv. El segundo archivo de salida DLTdv7.m es *_xyzpts.csv (nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_xyzpts.csv) contiene las coordenadas del mundo real en milímetros (x1, y1, z1), (x2, y2, z2), etc. para cada punto rastreado en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_xyzpts.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 13: Archivo de salida DLTdv7.m *_xyzres.csv. El tercer archivo de salida DLTdv7.m es *_xyzres.csv (nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_xyzres.csv) contiene el residuo de DLT para cada punto rastreado en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_xyzres.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 14: Archivo de salida DLTdv7.m *_offset.csv. El primer archivo de salida DLTdv7.m es *_offset.csv (nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_offsets.csv) contiene el desplazamiento de vídeo 1 y vídeo 2 para cada punto rastreado en cada fotograma de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_offsets.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 15: Archivo de salida del proyecto DLTdv7.m *_dvProject.mat. El archivo de salida del proyecto DLTdv7.m (nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_dvProject.mat) contiene las rutas de los archivos de vídeo, todas las configuraciones de la interfaz, todas las trayectorias de los puntos de marcador en las que se ha hecho clic y la información de calibración, lo que permite volver a cargar fácilmente el proyecto para realizar cambios, si es necesario. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021videoanalyzed_cal09.30_trial1_dvProject.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 16: Código personalizado de MATLAB PercentStrain_3D.m. Código personalizado de MATLAB utilizado para calcular la longitud, el cambio de longitud y el porcentaje de tensión de un nervio estirado entre marcadores adyacentes en cada punto de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/PercentStrain_3D.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo Suplemento 17: Archivo de salida PrecentStrain_3D.m *_3Dstrain.xls. Archivo de salida *_3Dstrain.xls (nerve3_105-Nov-2021_3Dstrain.xls) que contiene el tiempo, la longitud, el cambio de longitud y la deformación de cada punto rastreado en cada período de tiempo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65924/nerve3_105-Nov-2021_3Dstrain.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>

Este protocolo implementa un sistema de cámara de imagen estereoscópica calibrado mediante transformación lineal directa para capturar desplazamientos tridimensionales in situ de nervios periféricos estirados. Al capturar estos desplazamientos, se puede determinar la tensión inducida en diversos grados de estiramiento, informando los umbrales de lesión por estiramiento que pueden avanzar en la ciencia de la reparación nerviosa dependiente del estiramiento.

Transformación lineal directa para la medición de la tensión de los nervios periféricos in situ durante el estiramiento

Peripheral nerves undergo physiological and non-physiological stretch during development, normal joint movement, injury, and more recently while ...

Para empezar, adquiera tres láminas cuadradas de plexiglás acrílico transparente. En cada hoja, cree una cuadrícula y marque al menos 10 puntos, asegurándose de que haya un mínimo de 30 puntos en el volumen de control 3D en los planos de coordenadas x, y y z. Apile las hojas a diferentes alturas para capturar la altura máxima de la grabación prevista.Con un digitalizador equipado con un pedal, digitalice todos los puntos del volumen de control 3D. Establezca el origen del cubo de control 3D y defina las direcciones x e y positivas para obtener las coordenadas x, y y z. En la interfaz del software del digitalizador, establezca el origen y los ejes x e y positivos respectivamente en el marco de referencia.Abra una nueva hoja de cálculo de Excel para guardar las coordenadas x, y y z del volumen de control. Luego, en la interfaz del software digitalizador, establezca las cadenas de formato en Excel para almacenar las coordenadas en el volumen de control 3D. A medida que las coordenadas x, y y z se digitalizan con el digitalizador y el pedal, se registran en una hoja de Excel abierta.Para documentarlos, abra una hoja de Excel y guarde las coordenadas como un archivo csv.

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Investigación

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Bioengineering

Bioingeniería

Este video muestra la modulación de la actividad de los reflejos, la fuerza volitiva y caminar a través de la evaluación clínica y cuantitativa en los individuos con motor incompleta de la médula como consecuencia de la administración oral aguda de la recaptación de serotonina (ISRS).

Métodos para cuantificar alteraciones inducida farmacológicamente en la función motora en humanos incompleta de la médula

Las mediciones de las propiedades de conducción nerviosa in vivo ejemplo de una poderosa herramienta para caracterizar diversos modelos animales de enfermedades neuromusculares. A continuación, presentamos un protocolo sencillo y fiable por lo cual el análisis electrofisiológico en los nervios ciáticos de ratones anestesiados se puede realizar.

En Vivo electrofisiológicos mediciones sobre los nervios ciáticos de ratones

Se presenta en este artículo una plataforma novela de estiramiento que se puede utilizar para investigar las respuestas de células individuales a complejo deformación mecánica biaxial anisotrópico y cuantificar las propiedades mecánicas de los tejidos biológicos.

Una Plataforma Novela Estiramiento para Aplicaciones en Celular y Tisular Mecanobiología

Neuronas sensoriales musculares están implicadas en la señalización propioceptor y también informan sobre los eventos estatales y lesiones relacionados con el metabolismo. Describimos un ratón adulto en preparación muscular del nervio vitro para estudios sobre los aferentes musculares activados por estiramiento.

Un In Vitro Mouse Adulto Preparación músculo-nervio para estudiar las propiedades de cocción de los aferentes musculares

Análisis de las propiedades contráctiles de las fibras musculares, esqueléticas químicamente piel o permeabilizadas ofrece un poderoso medio de la cual evaluar la función muscular a nivel de la célula muscular individual. En este artículo describimos una técnica válida y fiable para preparar y probar permeabilized fibras musculares esqueléticas in vitro.

Medición de la fuerza isométrica máxima generada por las fibras musculares esqueléticas permeabilizadas

Se desarrolló un novedoso protocolo de imagen utilizando un actuador mecánico accionado por motor personalizado para permitir la medición de las respuestas en tiempo real a la tensión mecánica en células vivas. Relevante para la mecanobiología, el sistema puede aplicar deformaciones de hasta el 20% al tiempo que permite obtener imágenes casi en tiempo real con microscopía confocal o de fuerza atómica.

Imágenes de células vivas durante el estiramiento mecánico

Utilizando un dispositivo isocinético robótico con mediciones de electromiografía (EMG), este protocolo ilustra que el movimiento isocinético en sí puede mejorar la fiabilidad inter-rater para el ángulo de medición de captura en pacientes con accidente cerebrovascular con espasticidad flexor de codo leve.

Dispositivo robótico isocinético para mejorar la fiabilidad de la prueba y el intertasador para las mediciones de reflejo de estiramiento en pacientes con accidente cerebrovascular con espasticidad

Este trabajo presenta un sensor de medición de tensión que consiste en un mecanismo de amplificación y un microscopio de polidimetilsiloxano fabricado con una impresora 3D mejorada.

Producción de un dispositivo de medición de tensión con una impresora 3D mejorada

Este documento describe un algoritmo de correlación de imágenes digitales de código abierto para medir las tensiones locales de tejido 2D dentro de los explantes de tendones. La precisión de la técnica ha sido validada utilizando múltiples técnicas, y está disponible para uso público.

Medición de tensiones tisulares locales en tendones a través de la correlación de imágenes digitales de código abierto

Aquí, presentamos un dispositivo de estiramiento equibiaxial versátil que se acciona neumáticamente y es compatible con la microscopía de alta resolución.

Dispositivo de estiramiento equibiaxial para microscopía de fluorescencia confocal de células vivas de gran aumento

Aquí presentamos un dispositivo novedoso que aplica formas de onda de deformación isotrópicas y uniaxiales a las células, al tiempo que apoya el cultivo en sustratos con rigidez sintonizable y matrices proteicas personalizables. Esta plataforma sencilla y económica permite a los investigadores investigar cómo las señales mecánicas regulan la función celular tanto en estudios fundamentales como en contextos relevantes para enfermedades.

Una plataforma novedosa para el estiramiento e imagen celular in vitro

Aprende a medir la tensión de nervios periféricos in situ mediante transformación lineal directa con cámaras estéreo calibradas. Este método permite determinar umbrales de deformación para avanzar en reparación nerviosa.

Transformación lineal directa para la medición de la tensión de los nervios periféricos in situ durante el estiramiento

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