Name: בניית קוד פתוח רובוטית Stereotaxic Instrument (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-29T19:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 40 s
Description: למדו כיצד לבנות מכשיר סטריאוטקסי רובוטי בקוד פתוח בעלות של כ-1,000 דולר. פרוטוקול זה מספק תוכניות תכנון ותוכנה לניתוחי מוח מדויקים במכרסמים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי המכון הלאומי האמריקאי לשימוש בסמים מענקים 006,886 תובע, ותובע 032,270.

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חוט stepper מנועים דו קוטביים על ידי הברגה את החוטים למחברים מסופקים עם לוח הנהג. צבעי חוטים בstepper מנועים דו קוטביים הם סטנדרטיים (איור 1). שים לב: יש מנועים צעד שתוארו ברזולוציה של 1.8 ° / צעד, שמותאם ל0.346 ° / צעד. יש stereotax סטנדרטי 3 mm/360 ° נסיעה. ההחלטה הסופית היא 2.88 מיקרומטר / צעד. מנועים הם מסוגלים גם דריכה חלקית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את החוט הירוק ל+, לחבר את הכבל השחור ל, לחבר את החוט האדום ל-B + ולחבר את החוט הכחול ל-B-. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק את המצמדים מעל stepper מנועים, להיות זהיר, כדי ליישר את החורים לתלייה, ולאבטח אותם באמצעות 12x ברגים M3 תושבת הראש (20 מ&quot;מ) (איור 2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח כי המצמדים מחוברים היטב למנועים. הערה: המודלים 3D אינם כוללים אשכולות. החלקים מסומנים עם גודל חוט, אבל הם חייבים להיות טפח לאחר שהםמיוצר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את ברגי סט מאוחז האגודל על כל 3 הצירים של מכשיר stereotaxic באמצעות מפתח משושה קטן. אוחז האגודל הם מושחלים, ולכן להפוך אותם נגד כיוון השעון להסרה. שמור מנקי PTFE במקום על הזרוע (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בורג סוף הליכי של הצווארונים על מוטות הברגה של זרועותיו של מכשיר stereotaxic (איור 3). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח שאין פער בין הצווארונים וPTFE O-הטבעות. הדבר זה מבטיח שקואורדינטות נשמרות כאשר הרובוט משנה את הכיוונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את הצווארונים על החוטים של זרועות stereotaxic באמצעות 3x NF10-32 ברגים (1/4 אינץ&#39;) סט נקודת כוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסט כל מנוע ומצמד על הצווארונים וזרועות stereotaxic. ודא שהמנועים לשבת מיושרים עם הנשק, ואת חורי ברגים בסט הצווארונים ליישר קו עם החלק השטוח של פירי המנוע (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את השתתפותםuplers לstereotax באמצעות חורי התלייה וNF10-32 ברגי סט נקודת כוס (1/2 אינץ) 6x (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את הצווארונים לפירי המנוע באמצעות 3x NF10-32 (1/4 אינץ&#39;) ברגי סט (איור 4). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את לוח נהג CNC על ידי הגדרת כל אחד מפיני הבקר למחצית דריכה. הערה: מנהל התקן של מנוע צעד זה מגיע כמעגלים חשופים. מקרה עשוי להיות בנוי, אם כי זה לא הכרחי. כמו כן, ניתן להשתמש במספר נהגי רכב השונים דו קוטביים צעד. אם כן, להבטיח כי הם אחריו ללוח הספציפי רכש את הוראות ההתקנה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר כל 6 הפינים למנוע צעד באותה הדרך. חצי דריכה מאפשרת להכפיל את הרזולוציה הצעד במעלות / צעד (איור 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Flip פין 1 למצב, פין 2 למצב כבוי, הפינים 3 בחיוביtion, פינים 4 למצב כבוי, פינים 5 למצב, וסיכה 6 למצב כבוי (איור 5). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את מנועים (X - Y - Z) לנהג מנוע צעד, יחד עם 12 V אספקת החשמל. המיקום הנכון מסומן על הנהג. כמו כן, לצרף את נהג צעד ליציאה טורית של מחשב באמצעות DB25cable (איור 6). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת תוכנת כרסום CNC למחשב אישי (זה צריך להיות ממוקם באזור ניתוח) ביצוע הוראות ברירת המחדל. לאחר התקנה, פתח את התוכנה כדי להתחיל בקביעת תצורה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את התוכנה כדי לתקשר עם מנועים stepper. הערה: ההוראות הבאות מיועדות לשימוש רק עם נהג מנוע צעד TB6560. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ באמצעות התפריטים של התוכנה באופן הבא. → Config יציאות פתוחות → וסיכות→ אותות פלט. מלא את הפקודה כדי להתאים איור 7 ופגעו להחיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ באמצעות התפריטים של התוכנה באופן הבא. פתוח → Config יציאות → ואותות קלט סיכות →. מלא את הפקודה כדי להתאים איור 8 ופגעו להחיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ באמצעות התפריטים של התוכנה באופן הבא. פתח → Config יציאות → וסיכות יציאות מוטוריות →. מלא את הפקודה כדי להתאים איור 9 ופגעו להחיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ באמצעות התפריטים של התוכנה באופן הבא. כוונון פתוח → Config → מוטורי. מלא את הפקודה כדי להתאים איור 10 ולחץ על הגדרות ציר שמור. חזור על השלב הקודם עבור כל 3 הצירים באמצעות אותם הערכים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כייל את stereotax לקנה המידה של תוכנת CNC. שים לב: התוכנה מיועדת למכונות טחינה רגילות, ולכן היחידה של מידה לא תהיה פרופורציונלית לנסיעות של מכשיר stereotaxic.<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת המהירות &#39;מנועים ל1 אינץ לדקה, ו&quot; לרוץ &quot;Z-הציר של המכשיר stereotaxic עם PgUp / PgDn למילימטר הקרוב ביותר. הערה: מהירות הריצה המומלצת המרבית היא 3,500 מיקרומטר / שנייה ומהירות החיתוך המומלצת המרבית היא 500 מיקרומטר / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפס ציר ה-Z, ורוץ מ&quot;מ מכשיר 1 stereotaxic. המרחק נסע על ציר ה-Z בMach3 הוא &quot;קנה מידה קבועה&quot;. קואורדינטות מכונת נקבעות על ידי הכפלת קואורדינטות גולגולת (מ&quot;מ) על ידי &quot;קנה מידה קבועה&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע בדיקות של כל 3 הצירים אקראיות על ידי תכנות להם לנסוע כמה מרחקים ידועים, ולהבטיח את התנועות מדויקות. אם נסיעות stereotax רחוקה או קצר מדי, לשנות את קנה המידה קבוע בהתאם. הערה: ברגע שקנה ​​המידה היא מלאה, סקריפטים המותאמים אישית הכלולים עשויים לשמש ליצירת G-קוד לניתוחים. עם זאת, מומלץ מאוד שמשתמשים להכיר את ה-G-קוד לפני שתנסו ליצור אוטומטיניתוחים. זה הכרחי לפתרון בעיות ושינוי ניתוחים אוטומטיים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף את תרגיל מנוע מיקרו למכשיר stereotaxic באמצעות בדיקה בעל הגדולה במיוחד. הערה: מהירות המקדח המומלצת המינימלית היא 40,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Auto-ליצור G-קוד לפתיחת גולגולת קצה חד עם 3 חורי ברגים בגולגולת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל התסריטים המותאמים אישית משולחן התוכנה לתוך תיקייה אחת במחשב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את &quot;SharpEdgeCraniotomy.m&quot; התסריט ולהריץ את הקוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר שני לפקודה &quot;איזה סוג של ניתוח המתוכנן לבמה?&quot; (איור 11). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר מותאם אישית, להגדיר את הפינות של חלון הגולגולת. מלא כל הודעה כזו כדי להתאים איור 12. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את עמדות X ו-Y של פינות פתיחת הגולגולת. כל לתאם יש להזין בבסדר נכון, על פי הדוגמא באיור 13 </strong&gt;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזן את 3 בפקודה לייצר 3 חורים בגולגולת (14 איור). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר הגדרת שימוש בקואורדינטות, והזן את הקואורדינטות של כל חור מהתבנית באיור 15. הערה: אם קואורדינטות מדויקות אינן חשובות, יש אפשרות להצביע וללחוץ עמדות &#39;החורים על תמונה של גולגולת חולדה. פוזיציות יופקו באופן אוטומטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הפרמטרים הקידוח. לניתוח המבחנים הראשון, לקבל את ערכי ברירת המחדל. הערה: ערכים אלה נשענים על מנועי הפסיעה, והגולגולת של החיה. לכל מיקום גזע חולדה ויעד עובי גולגולת מעט שונה. לכמה ניתוחים הראשוניים שימוש במכשיר זה, להיות מוכן לבדוק את עומק הקידוח ולהסיר כל חלקי גולגולת הנותרים באופן ידני. הערכים אז יכולים להיות שונה לניתוחים בעתיד (איור 16). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שם G-הקוד, זה יופק באופן אוטומטי וsaved לספריית העבודה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את ה-G-הקוד לתוכנת כרסום CNC וגולגולת מבחן לברי אוזן מכשירי stereotaxic. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ידני לרוץ המקדח לגבחת באמצעות מקשי חצים. השתמש במהירות איטית ריצה (~ 5 סנטימטר / מ &#39;) כדי להבטיח דיוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל את התרגיל קצת מסתובבים בגדול מ 38,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיתונות CycleStart; stereotax יבצע מעברים רבים מאותו החתך, בעומקים שונים. בין כל מעבר, stereotax ישתהה, כך שהמנתח יכול להמשיך או לנטוש את החיתוך. לחץ על המשך מחזור (Alt-R) להמשיך חיתוך עובר. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Yin, H. H., Knowlton, B. J., Balleine, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lesions+of+dorsolateral+striatum+preserve+outcome+expectancy+but+disrupt+habit+formation+in+instrumental+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Lesions of dorsolateral striatum preserve outcome expectancy but disrupt habit formation in instrumental learning.</a> Eur. J. Neurosci. 19 (1), 181-189 (2004).</li>
<li>West, M. O., Woodward, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+technique+for+microiontophoretic+study+of+single+neurons+in+the+freely+moving+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A technique for microiontophoretic study of single neurons in the freely moving rat.</a> J. Neurosci. Methods. 11 (3), 179-186 (1984).</li>
<li>Peoples, L. L., West, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phasic+firing+of+single+neurons+in+the+rat+nucleus+accumbens+correlated+with+the+timing+of+intravenous+cocaine+self-administration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Phasic firing of single neurons in the rat nucleus accumbens correlated with the timing of intravenous cocaine self-administration.</a> J. Neurosci. 16 (10), 3459-3473 (1996).</li>
<li>Wolske, M., Rompre, P. P., Wise, R. A., West, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+single+neurons+in+the+rat+nucleus+accumbens+during+self-stimulation+of+the+ventral+tegmental+area%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Activation of single neurons in the rat nucleus accumbens during self-stimulation of the ventral tegmental area.</a> J. Neurosci. 13 (1), 1-12 (1993).</li>
<li>Bozza, T., McGann, J. P., Mombaerts, P., &Wachowiak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+neuronal+activity+by+targeted+expression+of+a+genetically+encoded+probe+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of neuronal activity by targeted expression of a genetically encoded probe in the mouse.</a> Neuron. 42 (1), 9-21 (2004).</li>
<li>Pitts, M. Office of Laboratory Animal Welfare. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPitts%2C+M+%22Institutional+animal+care+and+use+committee+guidebook%22">Institutional animal care and use committee guidebook</a>. , (2002).</li>
<li>Yoon, T., Otto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+contributions+of+dorsal+vs.+ventral+hippocampus+to+auditory+trace+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Differential contributions of dorsal vs. ventral hippocampus to auditory trace fear conditioning.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 87 (4), 464-475 (2007).</li>
<li>Root, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+roles+of+ventral+pallidum+subregions+during+cocaine+self-administration+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Differential roles of ventral pallidum subregions during cocaine self-administration behaviors.</a> J. Comp. Neurol. 521 (3), 558-588 (2012).</li>
<li>Yang, G., Pan, F., Parkhurst, C. N., Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thinned-skull+cranial+window+technique+for+long-term+imaging+of+the+cortex+in+live+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice.</a> Nat. Protoc. 5 (2), 201-208 (2010).</li>
<li>Feng, L., Sametsky, E. A., Gusev, A. G., Uteshev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsiveness+to+nicotine+of+neurons+of+the+caudal+nucleus+of+the+solitary+tract+correlates+with+the+neuronal+projection+target%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Responsiveness to nicotine of neurons of the caudal nucleus of the solitary tract correlates with the neuronal projection target.</a> J. Neurophysiol. 108 (7), 1884-1894 (2012).</li>
<li>Babaei, P., Soltani Tehrani,, B,, Alizadeh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplanted+Bone+Marrow+Mesenchymal+Stem+Cells+Improve+Memory+in+Rat+Models+of+Alzheimer%27s+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Int%22%5BJournal%5D)">Transplanted Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Improve Memory in Rat Models of Alzheimer's Disease.</a> Stem Cells Int. 2012, 369417(2012).</li>
</ol>

יש המחברים אין אינטרסים כלכליים מתחרים לחשוף.

השימוש בציוד ניתוח אוטומטי מסייע לסלק חלק מהבעיות הנפוצות ביותר במחקר במדעי מוח. ראשית, נתיבי כלי 100% לשחזור. בכל חתך הוא מתיימר להיות באותו המקום ביחס לגבחת. שנית, הוא צריך להקטין את טעות הנסיין. למרות שחוקרים רבים הם מנתחים מיומנים, זה לוקח כמות יוצאת דופן של אימון כדי להיות אפילו מנתח מוסמך. מכשיר זה יאפשר לסטודנטים חדשים כדי לבצע במהירות ובקלות ניתוחים מדויקים מאוד. שלישית, מכשירי ניתוח ממונע צריכים להפחית את מספר בעלי החיים הנדרשים לביצוע ניסוי 6. מנתחים יצטרכו פח...

ניתוח המכרסמים Stereotactic משמש במגוון רחב של יישומים במדעי המוח, כולל lesioning 1, iontophoresis 2, Microwire השתלה 3, גירוי 4, והדמיה גולגולת דקה 5. עם זאת, ישנם מכשולים עיקריים העומדים בפני מי שמבקש ליישם טכניקות אלה, כוללים את עקומת הלמידה התלולה לביצוע ניתוחי stereotactic מדויקים והסתברות הגבוהה של טעויות אנוש. טעויות אנוש כוללות מדידה וחישוב כישלונות, כמו גם דיוק וreplicability הנמוך של תנועות אנושיות. במאמץ להפחית טעויות בלבול אלה, מנתחי stereotactic ירוויחו ממערכת שמבטיחה כי כל הניתוחים מבוצעים באופן זהה על פני נושאים. ההפחתה של טעויות היא גם שיטה אחת שבאמצעותו חוקרים יכולים לצמצם את השימוש בנושאי בעלי חיים, מטרה העיקרית של המכון הלאומי לבריאות לניסויים בבעלי החיים 6. בעולם אידיאלי, כל זהניתוחי tereotactic יהיו לשכפול מושלם בתוך ניסויים, ובין מעבדות. כדי לטפל בבעיה זו, חברות פיתחו stereotaxics החדש אולטרה מדויק, וצגים דיגיטליים לקריאת מדידות. כדי להסיר שגיאות תנועה אנושיות, מניפולטורים מייקר ממונעים וstereotaxics יוצרו באופן מסחרי, אבל העלות הגבוהה שלהם יכולה להיות מונעת למעבדה עם תקציב מוגבל. כמו כן, התוכנה שלהם היא קניינית באופן מלא, ולא ניתן לשנות על ידי החוקר כדי להתאים סוג חדש של ניתוח. פתרון סביר לבעיית הטעות האנוש הוא לבנות stereotax רובוטית מהמודל הקיים של מעבדה, תוך שימוש בציוד CNC סטנדרט בתעשייה. בגלל קהילת תחביבים המתפתחת CNC, החומרים הם באופן משמעותי פחות יקר מאשר ציוד מדעי. זה מאפשר לאדם לבנות מכשיר מדויק CNC stereotaxic, שהוא גם גמיש ולא יקר מאוד. עם ידע בסיסי במכונות CNC ו-G-Code, individuals יכול לתכנת כל ניתוח stereotactic שהם מדמיינים, ללא מגבלות של תוכנת קניינית. וגם, על מנת לזרז את הייצור של ה-G-קוד לניתוחים פשוטים, פרוטוקול זה כולל תוכנה המאפשרת למשתמש לעצב ניתוחים (פתיחת גולגולת קצה חד, חלונאית גולגולת דקה, קידוח ושתל הפחתת חור) בתוך הצבע ולחץ תפריטים. פלט אלה תוכניות G-קוד סיים שניתן להפעיל ישירות מתוך תוכנת CNC. בסך הכל, שדרוג stereotaxic ממונע הוא אידיאלי עבור אלה שיש להם אינטרס להגדיל את הדיוק וreplicability של ניתוחים, תוך שמירה על הגמישות ועלות הנמוכה של פלטפורמת קוד פתוח.

<table><tbody><tr><td>1x מסגרת U סטנדרטית Stereotax</td><td>Kopf</td><td><a href="http://www.kopfinstruments.com/Stereotaxic/900.html">Kopf</a></td><td>פרוטוקול זה אמור לעבוד עם רוב המכשירים הסטריאוטקסיים הקיימים.</td></tr><tr><td>3x 12 וולט, 1.6 A, 233 אונקיות-אינץ' מנוע צעד דו קוטבי</td><td>גיר Phidgets</td><td><a href="http://www.robotshop.com/geared-bipolar-stepper-motor-3v-233-oz-in.html">Robot Shop</a></td><td>כל מנוע צעד עם מומנט גבוה צריך לעשות.&nbsp;</td></tr><tr><td>1x 3 צירים CNC מנוע צעד לוח נהג בקר</td><td>Toshiba</td><td><a href="http://www.ebay.com/itm/CNC-Router-3-Axis-TB6560-3-5A-Stepper-Motor-Driver-Board-For-Engraving-Machine-/300981888819">Ebay</a></td><td>כל דרייבר CNC 3 צירים צריך לעשות. הפריט המקושר כולל תוכנת Mach3 CNC.&nbsp;</td></tr><tr><td>2x מצמדי זרועות: מדיאלי-רוחבי (ML) וגב-גחון (DV)</td> <td>במכונה מותאמת אישית</td><td><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/3D%20Models%20-%20CNC%20Stereotax%20Parts.zip">שרטוטי חלקים</a></td><td>אלה חייבים להיות מעובדים על ידי חנות המכונות המקומית שלך. (העלויות ישתנו)</td></tr><tr><td>1x מצמד קדמי-אחורי (AP)</td><td>במכונה מותאמת אישית</td><td><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/3D%20Models%20-%20CNC%20Stereotax%20Parts.zip">שרטוטי חלקים</a></td><td>אלה חייבים להיות מעובדים על ידי חנות המכונות המקומית שלך. (העלויות ישתנו)</td></tr><tr><td>3x מנוע לצווארון סטריאוטקס</td><td>במכונה מותאמת אישית</td><td><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/3D%20Models%20-%20CNC%20Stereotax%20Parts.zip">שרטוטי חלקים</a></td><td>אלה חייבים להיות מעובדים על ידי חנות המכונות המקומית שלך. (העלויות ישתנו)</td></tr><tr><td><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/Collar.html">הצג בדפדפן</a></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>12x NF10-32 ברגים סט נקודות</td><td>McMaster Carr</td><td><a href="http://www.mcmaster.com/#92313A829">&frac12; &rdquo; אורך</א></td><td>תצטרך 6 מכל אחד.</td></tr><tr><td><a href="http://www.mcmaster.com/#92313A825">&frac14; &rdquo; אורך</a></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>12x ברגי ראש שקע M3 (20 מ"מ)</td><td>McMaster Carr</td><td><a href="http://www.mcmaster.com/#92855A319">20 מ"מ אורך</a></td><td>תצטרך 4 לכל מנוע</td></tr><tr><td>1x מקדחה מיקרו-מנועית&nbsp;</td><td>באפלו דנטל</td><td><a href="http://www.buffalodental.com/pdfnew/x50.pdf">X50</a></td><td>כל מקדחה מיקרומוטרית תעבוד.&nbsp; לפחות 38,000 סל"ד מומלץ</td></tr><tr><td>1x 12 V DC ספק כוח</td><td>מתאמי 12 וולט</td><td><a href="http://www.12vadapters.com/adapter/power-supply/12v/7-amp-7a.html">12V DC &ndash; 7 Amp</a></td><td>כל PSU 12 V DC אמור לעבוד (ודא ampדירוג גבוה מסכום המנועים amperage).</td></tr><tr><td>1x מחזיק בדיקה גדול במיוחד</td><td>Stoelting</td><td><a href="http://www.stoeltingco.com/neuroscience/accessories/stereotaxic-probe-holders/extra-large-probe-holder-551.html">Stoelting</a></td><td></td></tr><tr><td>1x Grade B Rat Skull Skull</td><td>Skulls Unlimited</td><td><a href="http://www.skullsunlimited.com/record_variant.php?id=4009">Skulls Unlimited</a></td><td></td></tr><tr><td>Mach 3 Mill</td><td>ArtSoft USA</td><<td>a href="http://www.machsupport.com/ccount/click.php?id=1">הורדת ניסיון</a></td><td>כל תוכנת בקרת CNC סטנדרטית אמורה לעבוד.</td></tr><tr><td>מעצב הניתוח</td><td>קווין קופי דיוויד בארקר</td><td><a href="http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/40282-robot-assisted-stereotactic-surgery">MATLAB File Exchange</a></td><td>קודים אלה זמינים לשינוי. איננו מקבלים אחריות על השימוש או השינוי שלך בקוד.</td></tr></tbody></table>

בניית קוד פתוח רובוטית stereotaxic instrument

Building An Open-source Robotic Stereotaxic Instrument

פרוטוקול זה כולל את העיצובים ותוכנה הדרושים לשדרוג מכשיר stereotaxic קיים למכשיר stereotaxic רובוטית (CNC) עבור כ -1,000 $ (לא כולל תרגיל), תוך שימוש במנועים סטנדרטיים בתעשיית צעד ותוכנת שליטה CNC. לכל אחד יש ציר בקרת מהירות משתנה ויכול להיות מופעל בו זמנית או באופן עצמאי. המערכת פתוחה קידוד (G-קוד) והגמישות של הרובוט לעשות את זה מסוגל לבצע משימות מותאמות אישית שאינם נתמכות על ידי מערכות מסחריות. היישומים שלה כוללים, אך לא מוגבלים, לקידוח חורים, craniotomies קצה חד, דליל גולגולת, ואלקטרודות או צינורית להורדת. על מנת לזרז את הכתיבה של G-קידוד לניתוחים פשוטים, פיתחנו סקריפטים מותאמים אישית המאפשרים לאנשים לעצב ניתוח ללא ידע בתכנות. עם זאת, למשתמשים להפיק את המרב של stereotax הממונע, זה יהיה מועיל להיות בעלי ידע בתכנות מתמטי (פרוג הפשוט G-קידודלחדור לעיבוד CNC). מהירות התרגיל המומלצת היא יותר מ 40,000 סל&quot;ד. הרזולוציה מנוע צעד היא 1.8 ° / שלב, מיועד ל0.346 ° / שלב. יש stereotax סטנדרטי ברזולוציה של 2.88 מיקרומטר / צעד. מהירויות החיתוך המומלצת המרביות היא 500 מיקרומטר / sec. מהירות הריצה המומלצת המרבית היא 3,500 מיקרומטר / sec. גודל המקדח המומלץ המרבי הוא HP 2.

התוצאה הסופית של הניתוח שתוכנן בשיטות תהיה גולגולת עכברוש עם פתיחת גולגולת קצה חד, ו3 חורים בגולגולת (איור 17). שים לב שהגולגולת משמשת כדי להדגים את הניתוח הייתה רחבה הרבה יותר מאשר גולגולת החולדה הטיפוסית. Craniotomy הקצה חד ניתן להשתמש כדי להוסיף מערך Microwire לתוך המוח, להקלטות עצביות בצפיפות גבוהה. גם stereotax CNC ניתן להשתמש כדי להפחית את המערך בדייקנות רבה. תוכנה כלולה בפרוטוקול זה שמאפשר למנתח כדי להגדיר את הפרמטרים של מייקרו תיל, או צינורית להורדת. crani...

פרוטוקול זה כולל את העיצובים ותוכנה דרושה לשדרוג מכשיר stereotaxic קיים לרובוטית (מספרי מבוקר מחשב; CNC) מכשיר stereotaxic עבור כ -1,000 $ (לא כולל תרגיל).

בניית קוד פתוח רובוטית Stereotaxic Instrument

This protocol includes the designs and software necessary to upgrade an existing stereotaxic instrument to a robotic (CNC) stereotaxic instrument for ...

המטרה הכללית של הליך זה היא להרחיב את הנגישות והגמישות של נוירוכירורגיה רובוטית במכרסמים, על ידי אספקת תוכניות לחוקרים לבניית מכשיר סטריאוטקסי רובוטי גמיש, זול ובקוד פתוח, כמו גם את התוכנה הדרושה לתכנון ושיתוף ניתוחים. מטרה זו מושגת תחילה על ידי עיבוד שבבי והרכבה של מכשיר סטריאוטקסי המופעל על ידי בקרה ממוחשבת (CNC). השלב השני הוא קביעת יחס קנה המידה של הסטריאוטקס.על ידי מדידת המרחק הסטריאוקסיק שעובר ביחס למרחק המנועי, ייווצר באופן אוטומטי נתיב כלי מהקואורדינטות של הגולגולת והוא יוצא כ-G code. השלב הסופי הוא לבחון את הניתוחים באמצעות גולגולות של מין החיה. תכנון הניתוח צריך להיות מעודכן בהתאם לתוצאות הבדיקה.בסופו של דבר, ניתן להשתמש במכשיר הסטריאוטקסי כדי לבצע ולשתף במהירות ניתוחים עצביים חיים במכרסמים. יישומים נוכחיים כוללים, אך אינם מוגבלים ל-craniotomies, חלונות גולגולת דקים, והחדרת אלקטרודות או קנולות. שילוב של מכשירים כירורגיים רובוטיים עשוי להגביר את הדיוק והשחזוריות של ניתוחים עצביים במכרסמים.עם זאת, דגמים מסחריים עלולים להיות יקרים באופן מרתיע. הפרוטוקול הבא מספק תוכניות לשדרוג מיקרוסקופ סטריאו קיים למיקרוסקופ סטריאו ממוטור.סקריפטים של MATLAB המצורפים יעזרו למשתמשים ראשוניים להפיק ניתוחים באופן אוטומטי באמצעות תפריטי בחירה פשוטים. בעוד שכרגע נתמכים רק מספר מועט של ניתוחים מופ

building-an-open-source-robotic-stereotaxic-instrument

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

אבלציה ממוקד באזור ספציפי במוח (ים) על ידי עירוי של excitotoxin באמצעות קואורדינטות stereotaxic מתואר. טכניקה זו יכולה גם להיות מותאם עבור עירוי של כימיקלים אחרים במוח חולדה.

ניתוח Stereotaxic על הנגע Excitotoxic של אזורי מוח ספציפיים עכברוש למבוגרים בלבד

וקטורים ויראליים לאפשר למניפולצית גן ממוקדת. אנחנו מדגימים את שיטה לביטוי גנים מותנים או אבלציה בחוט שדרת העכבר, באמצעות הזרקת stereotaxic של וקטור ויראלי לקרן האחורית, אתר בולט של קשר הסינפטי בין afferents החושיים הראשוניים ועצב של מערכת העצבים המרכזית.

הזרקת Stereotaxic של וקטור ויראלי למניפולציה גנטית מותנית בחוט השדרה המאוס

מתודולוגיית SEEG פשוטה יותר ונעשית מהירה יותר עם רובוט סטריאוטקטי. יש לשים לב היטב לרישום ה- MRI הנפחי לפני הניתוח למטופל לפני השימוש ברובוט בחדר הניתוח. הרובוט מייעל את ההליך, מה שמוביל לקיצור זמני הניתוח והשתלות מדויקות.

טכניקה אופרטיבית וניואנסים עבור מתודולוגיית סטריאואלקטרואנצפלוגרפיה (SEEG) תוך שימוש במערכת הנחיה סטריאוטקטית רובוטית

המתואר כאן הוא הליך סטריאוטקטי שיכול למקד אזורים מאתגרים וקשים להשכה למוח (בשל מגבלות מרחביות) באמצעות גישה קורונטית זוויתית. פרוטוקול זה מותאם הן למודלים של עכברים והן למודלים של חולדות וניתן ליישם אותו על יישומים מוחיים מגוונים, כולל השתלת צינורית ומיקרו-נג'קציה של מבנים ויראליים.

גישה סטריאו-טיאו-טסטרואקטיבית מסתגלת לטכניקות רב-תכליתיות במדעי המוח

אולטרסאונד ממוקד עם סוכני microbubble יכול לפתוח את מחסום הדם מוח מוקדי חולף. טכניקה זו שימשה כדי לספק מגוון רחב של סוכנים על פני מחסום הדם מוח. מאמר זה מספק פרוטוקול מפורט עבור מסירה מקומית למוח מכרסמים עם או בלי הדרכה MRI.

גישה ספסל למיקום ספציפי מחסום הדם מוח פתיחת באמצעות אולטרסאונד ממוקד במודל עכברוש

פרוטוקול זה מדגים את השימוש בפלטפורמה רובוטית למיקרו-זיקיה לתאי גזע עצביים בודדים ונוירונים בפרוסות מוח. טכניקה זו היא רב-תכליתית ומציעה שיטה למעקב אחר תאים ברקמה ברזולוציה מרחבית גבוהה.

מניפולציה של תאי גזע עצביים יחיד ונוירונים בפרוסות מוח באמצעות Microinjection רובוטי

תפיסת העומק האנושית של סרטוני סטריאו תלת-ממדיים תלויה בהפרדת המצלמה, בנקודת ההתכנסות, במרחק ובהיכרות עם האובייקט. מאמר זה מציג שיטה רובוטית לאיסוף נתוני בדיקה מהיר ואמין במהלך ניתוח לב פתוח חי כדי לקבוע את תצורת המצלמה האידיאלית.

בדיקה רובוטית של עמדות מצלמה כדי לקבוע תצורה אידיאלית עבור הדמיה סטריאו 3D של ניתוח לב פתוח

הפרוטוקול הנוכחי מתאר אסטרטגיה מעשית לזרז את שלב האימות של קואורדינטות הזרקה סטריאוטקסיות לפני ביצוע מעקב נגיפי באמצעות צבעים ומקטעים קפואים.

אימות ראשוני של קואורדינטות הזרקה סטריאוטקסיות באמצעות קריוסקציה

כאן, אנו מציגים שתל ייחודי הניתן להדפסה בתלת-ממד עבור חולדות, בשם TD Drive, המסוגל להקליט אלקטרודות תיל סימטריות דו-צדדיות, כיום בעד עשרה אזורי מוח מבוזרים בו זמנית.

כונן TD: שתל פרמטרי בקוד פתוח לרישומים אלקטרופיזיולוגיים רב-אזוריים בחולדות מתנהגים וישנים

פיתוח מודלים אורתוטופיים של גידולי מוח בילדים דורש דיוק קפדני, תוך שימוש במכשיר סטריאוטקסי להשתלת תאים סרטניים בצורה מדויקת. המתודולוגיה המוצגת כאן מתארת את השלבים הכרוכים בהכנת תאי גידול במוח, ביצוע זריקות תוך גולגולתיות ויישום מערכת ניטור לאחר ניתוח להערכת השתלת גידול מוח.

הקמת מודלים אורתוטופיים של קסנוגרפט שמקורם בחולה לגידולי מוח באמצעות מכשיר סטריאוטקסי

למדו כיצד לבנות מכשיר סטריאוטקסי רובוטי בקוד פתוח בעלות של כ-1,000 דולר. פרוטוקול זה מספק תוכניות תכנון ותוכנה לניתוחי מוח מדויקים במכרסמים.

בניית קוד פתוח רובוטית Stereotaxic Instrument

גלה סרטונים נוספים