In Vivo בדיקה ביומכנית של עצב: הליך לניתוח ביומכני של פגיעה עצבית במקלעת הזרוע במודל חזיר ילודים

תקציר

מקור: Singh, A., et al. שיטות לבדיקה ביומכנית In Vivo על מקלעת הזרוע בחזירונים בילודים. J. Vis. Exp. (2019).

בסרטון זה אנו מדגימים את הבדיקה הביומכנית של עצב המקלעת הברכיאלית במודל חזיר כדי למדוד את חוזק מתיחה הסף של העצב כאשר הוא נתון למתיחה. טכניקה זו מסייעת בקביעת התכונות המבניות והמכניות של העצב.

פרוטוקול

כל הנהלים הנוגעים למודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ועל ידי ועדת הבדיקה הווטרינרית JoVE.

1. בדיקות ביומכניות

1. הגדרת מכשיר הבדיקה הביומכנית
   הערה: מכשיר בדיקה מכני שנבנה במיוחד תוכנן ויוצר כדי לבצע מתיחה in vivo של עצב המקלעת הברכיאלית (BP) (איור 1).
   1. חבר את בסיס ההגדרה לעגלה.
   2. חבר את המפעיל האלקטרומכני לבסיס באמצעות מהדקי C גדולים. המפעיל יכול לספק 150 ליברות של כוח, פעימה של 10 אינץ' ומהירות של 15 מ"מ לשנייה. ניתן להפחית את המהירות ל -0.2 מ"מ לשנייה ועדיין לתפקד כרצונך.
   3. חבר את תא העומס של 200 N למפעיל.
   4. חברו (הברגו) מהדק לתא העומס המורכב מפרספקס מרופד, המונע את ריכוז הלחץ באתר ההידוק.
   5. חבר מצלמה לחצובה. ודא שלמצלמה יש את היכולת להקליט עד 120f/s ברזולוציה של 658 x 4926 פיקסלים.
   6. חבר כבלי USB מהמצלמה, המפעיל ותא הטעינה למחשב כדי לשלב ולסנכרן את כל רכיבי ההתקנה.
   7. חבר את המחשב, המפעיל וטען את התא למקור חשמל.
2. כייל את תא העומס לפני הקלטת העומסים שהוחלו. לשם כך, בצע את השלבים הבאים:
   1. מקם את המפעיל בזווית של 90° באמצעות הידית המתכווננת ובדוק את הזווית באמצעות מד אורך.
   2. פתח את התוכנה שעובדת עם תא הטעינה (טבלת חומרים). לחץ על לחצן התחל כדי להציג קריאה חיה של מתח.
   3. תלו משקולות מהמהדק בטווח של 0-1,000 גרם במרווחים של 100 גרם מההתקנה ורשמו את המתחים הנמדדים.
   4. חשב את המשוואה הליניארית של המתחים והמשקולות על ידי מציאת השיפוע (m) והיירוט (b). הדבר נעשה באמצעות תוכנית גיליון אלקטרוני ופונקציית השיפוע הכלולה כדי לחשב b ממשוואה 1 להלן. הוסף את משוואה 2 המוצגת להלן לקוד ההתקנה המכנית.
      משוואה 1: b = y – mx
      כאשר: y הוא המשקל, x הוא המתח, m הוא השיפוע, ו-b הוא היירוט (קבוע).
      משוואה 2: y = mx + b
      כאשר: y הוא המשקל, x הוא המתח, m הוא השיפוע ו-b הוא הקבוע.
3. בדיקה: עצב BP נחתך ומעוגן למערך הבדיקה על ידי מהדק שנבנה בהתאמה אישית.
   1. הניחו חזיר ילודים מורדם במצב שכיבה עם עצב BP חשוף.
   2. חותכים את עצב BP באמצעות מספריים עדינים.
   3. הדקו את הצד החתוך של עצב BP במהדק שנבנה בהתאמה אישית (איור 1).
   4. הניחו ידנית צבע אקרילי שחור או דיו הודו על מקטע BP המהודק (איור 2).
   5. מקם רשת כיול, שהיא סרגל של 1 ס"מ, שטוח בתוך החיה כדי לקבוע את קנה המידה לניתוח נתונים.
   6. השתמש בתוכנת המצלמה כדי לראות את מיקום המצלמה ישירות על המקטעים שנבדקו, ובכך לאפשר מעקב אחר התנועה/תזוזה של הסמנים וקביעת זן הרקמה בפועל בכל נקודת זמן.
   7. רשום מדידות ראשוניות כגון הגובה שבו העצב נכנס לגוף מהשולחן וגובה המהדק מהשולחן, זווית המפעיל ואורך הרקמה במלואו.
   8. פתח את תוכנת התכנות (טבלה המכילה את ממשק המשתמש הגרפי [GUI] (איור 3).
   9. הפעל את ממשק המשתמש הגרפי על-ידי לחיצה על לחצן הפעל.
   10. אתחל את המערכת על-ידי לחיצה על לחצן Initialize.
   11. Tare המערכת על ידי לחיצה על כפתור Tare .
   12. מתח את קטע BP על ידי לחיצה על כפתור בדיקת ההתחלה. פעולה זו מושכת את הרקמה בקצב מוקצה של 500 מ"מ/דקה עד לכשל מוחלט בכל מקטע של BP. התוכנית גם שומרת קובץ וידאו, עומס מתיחה מוחל, עקירה של הרקמה, ואת משך הבדיקה.
   13. רשום את אתר הכשל, שהוא הנקודה שבה הרקמה נקרעת.

תוצאות

איור 1: פרטים על התקן הבדיקה המכנית in vivo כולל המפעיל, תא העומס והמהדק.

איור 2: סמנים הממוקמים מעל מקטעי BP כדי לתעד מתחים שנגרמו על-ידי הרקמה במהלך המתיחה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
Omega Subminature, תא עומס מתח ודחיסה	אומגה	LCM201-200N	200N עומס cel
מצלמת Basler acA640-120uc	באסלר	acA640-120uc	-
משוב מפעיל ליניארי	אוטומציות מתקדמות	PA-14P	פעימה בגודל 10 אינץ', כוח של 150 ליברות, מהירות של 15 מ"מ/שנייה
תוכנת מעקב תנועה	קינוביאה	לא ישים	קוד פתוח
תוכנת Proramming - MATLAB	עבודות מתמטיות	לא ישים	גרסה 2018A
מספריים	Fine Science Tools Inc	14094-11 או 14060-09	-