מאמר שיטה

באמצעות Arthrometer של הברך כדי להעריך את תרומתה רקמות ספציפיות הברך הקופסית כיפוף בחולדה

DOI:

10.3791/58084

9 בנובמבר 2018

במאמר זה

סיכום

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המטרה של הפרוטוקול היא למדוד את הרחבת טווח התנועה של הברך חולדה. ניתן לכמת את ההשפעות של מחלות שונות, להגדיל את הנוקשות של הברך משותף ואת האפקטיביות של טיפולים.

תקציר

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הברך נורמלי טווח התנועה (ROM) הינה קריטית ורווחה ומאפשר אחד לבצע פעולות בסיסיות כגון הליכה, טיפוס במדרגות, יושב. ROM לאיבוד נקרא של הקופסית משותפת ותוצאות תחלואה מוגברת. בשל הקושי של הברך הוקמה היפוך contractures, גילוי מוקדם הוא חשוב, ומכאן, לדעת גורמי הסיכון להתפתחות שלהם הוא חיוני. העכברוש מייצג מודל שבו ההשפעה של התערבות ניתן יהיה ללמוד בשל הדמיון של עכברוש האנטומיה הברך לזה של בני האדם, היכולת של החולדה לסבול המשכים ארוכים של הברך הנייח של כיפוף, כי הנתונים מכני יכול להיות בקורלציה עם וניתוח היסטולוגית הביוכימי של הברך רקמה.

שימוש arthrometer אוטומטיות, נדגים שיטה מאומתים, מדויק, לשחזור, תלויית משתמש של מדידת הסיומת ROM של הברך עכברוש משותפת-torques ספציפיים. Arthrometer זה יכול לשמש כדי לקבוע את ההשפעות של התערבויות על הברך מפרק ROM בחולדה.

מבוא

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

יש מגוון רחב של תנועה (ROM) של המפרקים הוא קריטי עבור בריאות ורווחה1. הפסד ב- ROM פסיבי המשותפת נקראת הקופסית2. Contractures משותפת עשויה לנבוע תנאים רבים, כולל bedrest ממושך, שיתוק, שכיחיםהחלפת משותפת, כוויות, זיהום של מצבים נוירולוגיים1,3,4,5. יכול להיות ביטול הקופסית של הברך כמו מאיץ ניוון מפרקים, מגדיל את הסיכון של מפלי detrimentally משפיעה על יכולתו של אדם לבצע משימות בסיסיות פונקציונלי, כולל הליכה, ישיבה טיפוס מדרגות6, 7.

הוקמה לאחר, contractures של הברך קשה לטיפול, ולכן קביעת חולים אשר נמצאים בסיכון הגבוה ביותר לפתח מצב זה הוא חיוני עבור מניעה והימנעות של תחלואה הקשורות הקופסית8. ניסויים נועדו להעריך את התנאים 1) גורם או המשפיעים על הברך contractures משותפת, 2) חומרת contractures, התקדמות טמפורלית 3) שלהם, 4) הרקמות המעורבים את הקופסית, הפיכות 5) שלהם, כמו גם את התועלת 6) של התערבויות מניעה, ריפוי שונים על הברך מפרק ROM. עבור כל הניסויים, חוקי, אובייקטיבית, מדויק לשחזור שיטה למדידת ROM הוא קריטי. אמצעים נלווים אחרים (ההוצאה האנרגטית, histomorphometry, ביטוי גנים ותוכן חלבון) הם סמנים שימושיים להבין הפתופיזיולוגיה של contractures משותפת, אבל המגבלה מכנית היא מה מגביל את המטופל ומובילה אל נכות. כמה מן האתגרים באזור זה של מחקר כולל שיטות הטרוגנית שבו הברך ROM עשוי להיבדק ניסיוניים, כמו גם חוסר נתונים כמותיים9. השימוש במגוון של שיטות שונות מובילה לתוצאות שאינן דומות מעבדה מעבדה. זה הוביל מחלוקות לגבי התנאים (כגון שכיחיםהחלפת הנייח או משותף) הגורמות contractures משותפת10. לכן דרושה שיטה אוטומטית השפעול מדידה ROM משותפת בעקבות התערבות.

כאן, אנו מתארים את פרוטוקול המשתמש-עצמאי, חוקי, מדויק, לשחזור להערכת הברך עכברוש ROM באמצעות arthrometer לפי הזמנה מקושר מצלמה דיגיטלית למדוד במדויק את הברך ROM בהרחבה. . בדקנו את ההשפעה של תקופות שונות של קיבעון על הברך ROM. לאחר מכן נתאר את השיטות למדידת ROM-torques שנקבעו מראש על תמונות דיגיטלי שנוצר באמצעות ציוני דרך גרמית קבוע. בסך הכל, שיטות אלה באופן אמין למדוד עכברוש הברך ROM, מספקים נתונים כמותיים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המודל הנייח הברך עכבר להשתמש אושרה על ידי אוניברסיטת אוטווה חיה אכפת לי ואת השירותים הווטרינריים ועדת האתיקה המקומית.

1. הכנה בעלי חיים

  1. בסוף התקופה מראש הנייח, המתת חסד החולדות על ידי הממשל של פחמן דו-חמצני.
    הערה: כאן השתמשנו מודל הנייח עם צלחת ו 2 ברגים (אחד הוכנס עצם הירך הפרוקסימלית ואת האחר על עצם השוקה דיסטלי), אשר ימנע הפרה של כל ברך משותף מבנים, ושומרת על הברך מכופפת עמדה של 135 מעלות כפי שתואר קודם לכן6 . על פני תקופה של זמן, זה מייצר כיפוף הברך הקופסית11.
  2. לכסות את האזור על וגם סביב השטח, מה arthrometer יוצב על רפידות הגנה סופג, מים הוכחה. ללבוש כפפות, חלוק המעבדה והגנה עין, תוך כדי השלמת הניסוי.
  3. באמצעות אזמל, לחלק את העור כדי לחשוף את הצלחת ואת הברגים (ראה ההערה בעקבות צעד 1.1); הכנס את הבורג מקורב יותר עצם הירך proximal ולהוסיף את הבורג דיסטלי יותר בשוקיים דיסטלי. ימשש כדי לאתר את הברגים. לאחר ראשי בורג נגיש, הסר את הבורג באמצעות מברג.
    הערה: במהלך התקופה של הנייח, ראשי הברגים עלול להיות מכוסה על ידי רקמות רכות. במקרה זה, השתמש את האזמל כדי להסיר את הרקמה ולחשוף את ראשי בורג בעדינות.
  4. לאחר מוסרים את הברגים, הסר את הלוחית באופן ידני או באמצעות מלקחיים מתוך ערכת לנתיחה.
  5. בעזרת מלקחיים ומספריים, להפשיל הקיצוני התחתון להסיר את העור כבסיס fascia.

2. מיקום על Arthrometer מבוססת על מנוע חיה

הערה: כל הבדיקות צריכה להתבצע בטמפרטורת החדר. כאן arthrometer מופעל על ידי צפון אמריקה רגיל 120 V קלט. פלט מתאם הוא 12 V ו- 500 mA.

  1. מקם את החיה להיבדק על הצד עם הרגל ניסיוני (את הרגל כדי להיבדק) כלפי מעלה (איור 2).
    1. לאבטח את עצם הירך ב המלחציים מתכת מחורץ זה משולב שלב הרכבה arthrometer. מנקבים חורים דרך השריר באמצעות מברג דיוק למקם את המלחציים דיסטלי הירך, לאבטח את עצם הירך. התאם את בעצם הירך לרוחב של מרכז הסיבוב של arthrometer (איור 1, 2).
    2. מיקום זחיח זרוע עם שני פוסטים זקוף מאחורי הרגל, פשוט נעלה calcaneus, כדי לדחוף את הברך לתוך הרחבה פסיבי פעם המנוע החשמלי מופעל.
    3. להדק את התפס הירך בבסיסו באמצעות מפתח הקסדצימלי עד היא מאובטחת.
  2. ודא שהמצלמה מותקן כראוי על arthrometer באמצעות מברג על פוקוס ידני. להתמקד המצלמה בעצם הירך.
  3. בחר את ההגדרה כיוון arthrometer (בכיוון השעון או נגד כיוון השעון) בהתאם לכיוון הברך ROM נבדק ואת המיקום של העכברוש.
  4. להפעיל את המנוע arthrometer על-ידי בו זמנית ללחוץ על הכפתור כוח , ולהתחיל .
    הערה: ההכרח ללחוץ על הכפתור חשמל ולהתחיל בו זמנית הוא תכונה בטיחות של המכשיר, אשר מונע הפעלה בשוגג.
    1. לצפות כי המנוע arthrometer לנוע במהירות של סל ד 6.6, אז תפסיק עבור 2.1 s בהגיעם את מומנט הראשון שנקבע מראש.
    2. הערה: כאשר מומנט הראשון, המתאימה הוביל יואר, מצלמה דיגיטלית לצלם תמונה של הברך באופן אוטומטי.
      הערה: לאחר צילום התמונה מתבצע, arthrometer ימשיך הבא, מומנט גבוה מראש. ברגע torques ארבע הוחלו, יעצור arthrometer. ברגע העכברוש ממוקם על arthrometer בדיקות מאותחלת, הזמן הכולל בדיקה ברך אחת היא פעמים ס' כ 18.8 עשוי להשתנות מעט תלוי במצבו של הקופסית משותפת. התמונות שצולמו משמשים כדי למדוד את הסיומת-כל מומנט.

3. לכידת הזווית של הברך הרחבה באמצעות Arthrometer את מנוע מונחה

שים לב: לאחר המנוע נעצר כל מומנט יישומית, מצלמה דיגיטלית מופעלת כדי לצלם תמונה. המצלמה ממוקמת על המסגרת כזה כי זה ישירות מעל הברך להיות נבדק, התמקדו את בעצם הירך.

  1. המשך בדיקה עם הברך באותה אותה חיה אלא במצב אחר, למשל, לאחר פשוט של השרירים האחוריים transarticular מתבצע כדי לבודד את הרכיב (הלא-שרירים) arthrogenic של הקופסית, או עם ברך מ חיה אחרת.
    1. בעת השלמת את פשוט, לנתח את השריר קרובים מספיק כדי לברך משותפת כדי להבטיח כי הקפסולה לא מתאים.
      הערה: זה הכי קל להשלים את פשוט הרגל נמצאת בתוך הרחבה, בעקבות בקשה של מומנט הגדרת 4 (17.53 N-ס מ). . אז, חזור על שלבים 2.1 עד 3.1.
  2. לאחר שתי הרגליים נבדקו בכל התנאים (למשל, לפני ואחרי פשוט), תשליך את הגווייה חיות וחומרים ותברואה כל הפרוטוקול מוסדיים, ולנקות את arthrometer.

4. הברך ROM מדידה ניתוח

  1. לנתח את ROM באמצעות ImageJ.
    הערה: כאן גירסה 1.45s שימש.
  2. פתח את הקובץ המכיל את התמונה הדיגיטלית נלקח על ידי המצלמה רכוב על arthrometer החולדה.
    הערה: האדם שמבצע את הניתוח צריך להיות עיוור כדי הקיבוץ ניסיוני של החיה (למשל, ללא יכולת תנועה לעומת שליטה).
  3. בחר את הזווית הכלי בסרגל הכלים הראשי ולאתר את הזווית femorotibial על ידי ציור קו הירך אמצע התפס הירך את המפרקתי הנמוך לרוחב (מיושר עם diaphysis הירך, איור 2) ולאחר שורה הטיביאלי לרוחב בעצם הירך כדי בוודאי (איור 2).
    הערה: הזווית femoro-tibial מקביל הזווית מקסימלי של הברך סיומת הגיע-כל מומנט קבוע מראש.
  4. השתמש בכלי מדידה על ידי לחיצה נתח | מדד להראות הזווית מחושב המיוצר על ידי הקווים 2 נמשך מעל. השתמש האמנה של 0° להביע בשליפה מלאה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מידת ההרחבה הברך נקבע עבור תקופות שונות של פקקת מסוכמים עבור הגדלת המשכים של פקקת ולהראות כי contractures חמורות יותר יוצרו בעקבות הגדלת אורך הנייח. נציג תוצאות באמצעות ImageJ מוצגים באיור3.

היכולת למדוד את סיומת המרבי של עכברוש הברכיים באופן חוקי, מדויק לשחזור, משתמש שאינו תלוי מפחית הטיה בנתונים. בדוגמה בתנאי, הערכנו הסיומת המרבי בברך לאחר 16 שבועות של קיבעון על חולדות 7, משווים את קיבוע האיבר (ני...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Arthrometer ברך העכברוש פותחה reproducibly ובאמינות לקבוע את הסיומת המרבי של הברך חולדה בעקבות התערבות. היתרונות של המכשיר הזה כוללים הדור עקבית של מומנט על פני הברך משותפת עם זרוע קבועה אורך וסיומת כוח. יתרון נוסף כולל את היכולת לקבוע את מומנט ברמה המאפשרת חוזרות בדיקות על המפרק אותו כדי להעריך את ההשפעה של מבנים במפרק שונים על הברך ROM, כגון שרירים, כמוסה או רצועה. לדוגמה, בעקבות בדיקה של המפרק באופן מלא ללא פגע, הברך האחורי transarticular השרירים חולקה, arthrometer בדיקות חוזרות ונשנות על מנת לקבוע את התרומה arthrogen...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים אין גילויים או ניגודי עניינים להכריז.

תודות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים רוצה להודות Joao תומאס לסיוע טכני שלו עם המכשיר, Khaoula Louati לסיוע בפיתוח שיטות ניתוח של התמונה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
ארתרומטרמרכז השיקום של בית החולים אוטווה - הנדסת שיקום N/A
CanonEOS-500Dהידוע בכינויו EOS Rebel T1i
ImageJהמכונים הלאומיים לבריאותגרסה 1.45s
VWR820202-845
ערכת דיסקציהפישר08-855הערכה כוללת:  מלקחיים: נקודות בינוניות, מצופה ניקל
  מספריים: 1.5 אינץ '. (40 מ"מ) להבים, פלדת אל-חלד
  ידית סכין חיתוך: מצופה ניקל
  להבי סכינים: נירוסטה, מארז 3
  פיפט נופל: זכוכית
  מחט חיתוך כפופה: נירוסטה עם ידית פלסטיק
  מחט חיתוך ישרה: נירוסטה עם ידית פלסטיק
סרגל ויניליט 6 אינץ'. (15 ס"מ)
מברג מדויקMastercraft057-3505-8
להבי אזמל - #10Fine Science Tools10010-00
מברגסטנלי057-3558-2
מפתחות משושהMastercraft058-9684-2
מתאם אבקת AC ל-DC אוניברסליRCA108004951
מצלמה רפידות תחתונות אבסולוטבנטיות

מקורות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Clavet, H., Hébert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit. Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).
  2. Campbell, T. M., Dudek, N., Trudel, G. Essentials of Physical Medicine and Rehabilitation: musculoskeletal disorders, pain, and rehabilitation. Silver, J. K., Frontera, W. R., Rizzo, T. D. , Saunders. Ch. 126 (2015).
  3. Dehail, P., et al. Acquired deforming hypertonia and contractures in elderly subjects: definition and prevalence in geriatric institutions (ADH survey). Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 57 (3), 11-23 (2014).
  4. Korp, K., Richard, R., Hawkins, D. Refining the idiom "functional range of motion" related to burn recovery. Journal of Burn Care and Research. 36 (3), 136-145 (2015).
  5. Elliott, L., Walker, L. Rehabilitation interventions for vegetative and minimally conscious patients. Neuropsychological Rehabilitation. 15 (3-4), 480-493 (2005).
  6. Campbell, T. M., Reilly, K., Laneuville, O., Uhthoff, H., Trudel, G. Bone replaces articular cartilage in the rat knee joint after prolonged immobilization. Bone. 106, 42-51 (2017).
  7. Trudel, G., et al. Mechanical alterations of rabbit Achilles' tendon after immobilization correlate with bone mineral density but not with magnetic resonance or ultrasound imaging. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 88 (12), 1720-1726 (2007).
  8. Harvey, L. A., et al. Stretch for the treatment and prevention of contractures. Cochrane Database of Systematic Reviews. 1, Cd007455(2017).
  9. Trudel, G., Himori, K., Uhthoff, H. K. Contrasting alterations of apposed and unapposed articular cartilage during joint contracture formation. Archives of Physical Medicine Rehabilitation. 86 (1), 90-97 (2005).
  10. Trudel, G., Uhthoff, H. K., Goudreau, L., Laneuville, O. Quantitative analysis of the reversibility of knee flexion contractures with time: an experimental study using the rat model. BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 338(2014).
  11. Trudel, G., Uhthoff, H. K. Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).
  12. Chimoto, E., Hagiwara, Y., Ando, A., Itoi, E. Progression of an arthrogenic motion restriction after immobilization in a rat experimental knee model. Upsala Journal of Medical Sciences. 112 (3), 347-355 (2007).
  13. Ando, A., et al. Remobilization does not restore immobilization-induced adhesion of capsule and restricted joint motion in rat knee joints. Tohoku Journal of Experimental Medicine. 227 (1), 13-22 (2012).
  14. Abdel, M. P., et al. Effects of joint contracture on the contralateral unoperated limb in a rabbit knee contracture model: a biomechanical and genetic study. Journal of Orthopaedic Research. 30 (10), 1581-1585 (2012).
  15. Hildebrand, K. A., Sutherland, C., Zhang, M. Rabbit knee model of post-traumatic joint contractures: the long-term natural history of motion loss and myofibroblasts. Journal of Orthopaedic Research . 22 (2), 313-320 (2004).
  16. Klein, L., Player, J. S., Heiple, K. G., Bahniuk, E., Goldberg, V. M. Isotopic evidence for resorption of soft tissues and bone in immobilized dogs. Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 64 (2), 225-230 (1982).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Knee ArthrometerRat Knee JointRange Of MotionKnee Flexion ContracturePassive ExtensionMyotomy ProcedureImage J AnalysisFemoral Tibial AngleAutomated ArthrometerTissue Specific Contributions

מאמרים קשורים