Méthodes pour les tests biomécaniques In Vivo sur le plexus brachial chez les porcelets néonatals

Cette technique reproduit l’essai biomécanique in vivo d’étirement du plexus brachial dans un porcelet, servant de grand modèle animal néonatal clinique très pertinent. Ces méthodes peuvent non seulement aider à comprendre les mécanismes de blessure d’étirement, mais peuvent également rapporter les valeurs seuil de blessure pour les déficits fonctionnels et structurels dans le plexus brachial néonatal. Rachel Magee, une étudiante diplômée de mon laboratoire, démontrera la procédure.

Après avoir confirmé un manque de réflexes palpébraux et de sevrage, placez le porc anesthésié dans la position supine sur la table d’opération, avec le membre supérieur dans l’enlèvement pour exposer à la région axillaire. Placez un drapé sur l’animal et utilisez une lame de scalpel numéro 10 pour faire des incisions sur la peau marquée. L’incision de midline survole la trachée jusqu’au tiers supérieur du sternum, exposant le complexe brachial de plexus des deux côtés de la colonne vertébrale.

Pour exposer un côté du plexus brachial de l’animal, une incision supérieure est faite de l’extrémité supérieure de l’incision de midline, correspondant au C3, au bras supérieur, et une incision inférieure est faite de l’extrémité inférieure de l’incision de midline, correspondant au T3, au bras supérieur. Utilisez des forceps de chaque côté de l’incision pour séparer le tissu de l’encoche suprasternale le long du bord de la clavicule jusqu’au bras supérieur tout en épargnant les veines céphaliques et basilic. À l’aide de ciseaux, de forceps et de dissection émoussée, relâchez le volet supérieur pour accéder à la région cervicale du plexus brachial et au volet inférieur pour accéder à la région thoracique du plexus brachial.

Effectuez une dissection émoussée sur les muscles superficiels pour exposer le plexus brachial. Examinez ensuite attentivement le plexus pour localiser les bifurcations des divisions et identifier les régions brachiales du plexus sous les bifurcations, plus près du bras, comme le cordon et le nerf et les régions au-dessus des bifurcations, plus près de la colonne vertébrale, comme la racine ou le tronc. Pour configurer le dispositif d’essai biomécanique, fixez la base de l’appareil à un chariot et utilisez de grandes pinces C pour fixer l’actionneur électromécanique à la base.

Fixez une cellule de charge de 200 newtons à l’actionneur et vissez dans une pince avec du plexiglas rembourré pour éviter la concentration de stress sur le site de serrage. À l’aide d’un trépied, fixez une caméra qui peut enregistrer jusqu’à 100 images par seconde à une résolution de 658 par 492 pixels et fixez les câbles USB de la caméra, de l’actionneur et de la cellule de charge à l’ordinateur pour intégrer et synchroniser tous les composants de la configuration. Branchez ensuite l’ordinateur, l’actionneur et la cellule de charge dans une source d’énergie.

Pour calibrer la cellule de charge avant d’enregistrer les charges appliquées, utilisez la poignée réglable pour régler l’actionneur à un angle de 90 degrés de sorte qu’il soit aligné verticalement et vérifiez l’angle avec un protracteur. Ouvrez le logiciel de cellule de charge et cliquez sur Démarrer pour afficher une lecture en direct de la tension. Ensuite, accrochez des poids de zéro à 1000 grammes de la pince par incréments de 100 grammes, enregistrant les tensions mesurées à chaque charge.

Lorsque les tensions ont été enregistrées pour les 10 poids, calculer la pente et intercepter pour déterminer l’équation linéaire des tensions et des poids. Pour l’essai biomécanique du nerf brachial isolé de plexus, utilisez les ciseaux fins pour couper le nerf et employer une pince faite sur commande pour serrer le côté coupé du nerf. Étiquetez le segment nerveux serré avec de la peinture acrylique noire et placez une règle d’un centimètre à plat dans l’animal pour définir l’échelle pour l’analyse des données.

Dans le logiciel de la caméra, placez le champ de vision de la caméra directement sur les segments testés pour permettre la surveillance du mouvement et/ou du déplacement des marqueurs et pour déterminer la tension tissulaire réelle à un moment précis. Enregistrez les mesures de base telles que la hauteur à laquelle le nerf s’insère dans le corps à partir de la table, la hauteur de la pince de la table, l’angle de l’actionneur, et toute la longueur du tissu. Ouvrez le logiciel de programmation et cliquez sur Exécuter.

Entrez le nom et le déplacement du fichier et cliquez sur Initialize et TARE. Cliquez sur Démarrer pour étirer le segment du plexus brachial. Le tissu sera tiré à un taux assigné de 500 millimètres par minute jusqu’à ce que l’échec complet se produise dans n’importe quel segment du tissu nerveux.

Enregistrez ensuite un fichier vidéo, la charge tensile appliquée, le déplacement du tissu et la durée du test, et enregistrez le site de défaillance comme le segment auquel le tissu se rompt. Dans cet essai représentatif de quatre segments brachial de plexus, la charge obtenue d’échec était 8.3 newtons et l’échec moyen de contrainte était 35% pour les échantillons néonatals de tissu nerveux une fois soumis à l’étirement. Certaines régions du nerf ont subi une tension plus élevée que d’autres, indiquant une blessure non uniforme le long de la longueur du nerf.

Les données de la caméra ont permis d’identifier l’emplacement de l’échec dans cette expérience comme proximal pour les contre-hommes. Il est important de s’assurer que d’abord, l’animal est profondément anesthésié et ne montre aucun signe de douleur ou d’inconfort, deuxièmement, pour calibrer la cellule de charge, et troisièmement, pour serrer fermement le tissu. Ce modèle animal in vivo peut être utilisé pour étudier les changements fonctionnels et histologiques dans le tissu brachial du plexus après divers degrés d’étirements et pour étudier des scénarios d’accouchement compliqués.