Name: טרנספורמציה ליניארית ישירה למדידת מתח עצבי היקפי ממוקד במהלך מתיחה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 26 s
Description: למדו כיצד לבצע טרנספורמציה ליניארית ישירה למדידת מתח עצבי היקפי במהלך מתיחה. השיטה משתמשת במערכת מצלמות סטריאו מכיילת לתיעוד הזזות תלת-ממדיות וקביעת ספי מתח לשיפור אסטרטגיות שיקום עצבים.

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

playerTrialDesktop

מחקר זה נתמך על ידי מימון מהמכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם ע"ש יוניס קנדי שרייבר של המכונים הלאומיים לבריאות תחת פרס מספר R15HD093024 ו-R01HD104910A ופרס הקריירה של NSF מספר 1752513.

ניתוח ביומכני של עצבים היקפיים באמצעות דימות סטריאו מכויל DLT

<ol><li>Bueno, F. R., Shah, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implications+of+tensile+loading+for+the+tissue+engineering+of+nerves%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+B%3A+Reviews%22%5BJournal%5D)">Implications of tensile loading for the tissue engineering of nerves.</a> Tissue Engineering Part B: Reviews. 14 (3), 219-233 (2008).</li>
<li>Grewal, R., Xu, J., Sotereanos, D. G., Woo, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+properties+of+peripheral+nerves%5BTitle%5D)+AND+%22Hand+Clinics%22%5BJournal%5D)">Biomechanical properties of peripheral nerves.</a> Hand Clinics. 12 (2), 195-204 (1996).</li>
<li>Papagiannis, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+behavior+and+viscoelastic+properties+of+peripheral+nerves+subjected+to+tensile+stress%3A+common+injuries+and+current+repair+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Reviews+in+Physical+and+Rehabilitation+Medicine%22%5BJournal%5D)">Biomechanical behavior and viscoelastic properties of peripheral nerves subjected to tensile stress: common injuries and current repair techniques.</a> Critical Reviews in Physical and Rehabilitation Medicine. 32 (3), 155-168 (2020).</li>
<li>Castaldo, J., Ochoa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+injury+of+peripheral+nerves.+Fine+structure+and+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Clinics+in+Plastic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Mechanical injury of peripheral nerves. Fine structure and dysfunction.</a> Clinics in Plastic Surgery. 11 (1), 9-16 (1984).</li>
<li>Singh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extent+of+impaired+axoplasmic+transport+and+neurofilament+compaction+in+traumatically+injured+axon+at+various+strains+and+strain+rates%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Injury%22%5BJournal%5D)">Extent of impaired axoplasmic transport and neurofilament compaction in traumatically injured axon at various strains and strain rates.</a> Brain Injury. 31 (10), 1387-1395 (2017).</li>
<li>Singh, A., Kallakuri, S., Chen, C., Cavanaugh, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+changes+in+nerve+roots+due+to+tension+at+various+strains+and+strain+rates%3A+an+in-vivo+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Structural and functional changes in nerve roots due to tension at various strains and strain rates: an in-vivo study.</a> Journal of Neurotrauma. 26 (4), 627-640 (2009).</li>
<li>Singh, A., Lu, Y., Chen, C., Kallakuri, S., Cavanaugh, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+model+of+traumatic+axonal+injury+to+determine+the+effects+of+strain+and+displacement+rates%5BTitle%5D)+AND+%22Stapp+Car+Crash+Journal%22%5BJournal%5D)">A new model of traumatic axonal injury to determine the effects of strain and displacement rates.</a> Stapp Car Crash Journal. 50, 601(2006).</li>
<li>Singh, A., Lu, Y., Chen, C., Cavanaugh, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+spinal+nerve+roots+subjected+to+tension+at+different+strain+rates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of spinal nerve roots subjected to tension at different strain rates.</a> Journal of Biomechanics. 39 (9), 1669-1676 (2006).</li>
<li>Singh, A., Shaji, S., Delivoria-Papadopoulos, M., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+responses+of+neonatal+brachial+plexus+to+mechanical+stretch%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Brachial+Plexus+and+Peripheral+Nerve+Injury%22%5BJournal%5D)">Biomechanical responses of neonatal brachial plexus to mechanical stretch.</a> Journal of Brachial Plexus and Peripheral Nerve Injury. 13 (01), e8-e14 (2018).</li>
<li>Zapałowicz, K., Radek, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+the+human+brachial+plexus%5BTitle%5D)+AND+%22Neurologia+I+Neurochirurgia+Polska%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of the human brachial plexus.</a> Neurologia I Neurochirurgia Polska. 34, 89-93 (2000).</li>
<li>Zapałowicz, K., Radek, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZapa%C5%82owicz%2C+K+%22Annales+Academiae+Medicae+Stetinensis%22">Annales Academiae Medicae Stetinensis</a>. 51 (2), 11-14 (2005).</li>
<li>Zapałowicz, K., Radek, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+distribution+of+brachial+plexus+lesions+after+experimental+traction%3A+a+cadaveric+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%3A+Spine%22%5BJournal%5D)">The distribution of brachial plexus lesions after experimental traction: a cadaveric study.</a> Journal of Neurosurgery: Spine. 29 (6), 704-710 (2018).</li>
<li>Kawai, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretching+of+the+brachial+plexus+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthopaedica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">Stretching of the brachial plexus in rabbits.</a> Acta Orthopaedica Scandinavica. 60 (6), 635-638 (1989).</li>
<li>Marani, E., Van Leeuwen, J., Spoor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+tensile+testing+machine+applied+in+the+study+of+human+nerve+rupture%3A+a+preliminary+study%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurology+and+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">The tensile testing machine applied in the study of human nerve rupture: a preliminary study.</a> Clinical Neurology and Neurosurgery. 95, 33-35 (1993).</li>
<li>Lee, S. K., Wolfe, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+nerve+injury+and+repair%5BTitle%5D)+AND+%22JAAOS-Journal+of+the+American+Academy+of+Orthopaedic+Surgeons%22%5BJournal%5D)">Peripheral nerve injury and repair.</a> JAAOS-Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 8 (4), 243-252 (2000).</li>
<li>Rickett, T., Connell, S., Bastijanic, J., Hegde, S., Shi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+mechanical+evaluation+of+nerve+stretch+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Systems%22%5BJournal%5D)">Functional and mechanical evaluation of nerve stretch injury.</a> Journal of Medical Systems. 35, 787-793 (2011).</li>
<li>Topp, K. S., Boyd, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+biomechanics+of+peripheral+nerves%3A+nerve+responses+to+physical+stresses+and+implications+for+physical+therapist+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Therapy%22%5BJournal%5D)">Structure and biomechanics of peripheral nerves: nerve responses to physical stresses and implications for physical therapist practice.</a> Physical Therapy. 86 (1), 92-109 (2006).</li>
<li>Lu, Y., Chen, C., Kallakuri, S., Patwardhan, A., Cavanaugh, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+in+vivo+method+to+investigate+biomechanical+and+neurophysiological+properties+of+spine+facet+joint+capsules%5BTitle%5D)+AND+%22European+Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">Development of an in vivo method to investigate biomechanical and neurophysiological properties of spine facet joint capsules.</a> European Spine Journal. 14 (6), 565-572 (2005).</li>
<li>Kallakuri, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tensile+stretching+of+cervical+facet+joint+capsule+and+related+axonal+changes%5BTitle%5D)+AND+%22European+Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">Tensile stretching of cervical facet joint capsule and related axonal changes.</a> European Spine Journal. 17 (4), 556-563 (2008).</li>
<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>
<li>Pourcelot, P., Audigié, F., Degueurce, C., Geiger, D., Denoix, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+to+synchronise+cameras+using+the+direct+linear+transformation+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">A method to synchronise cameras using the direct linear transformation technique.</a> Journal of Biomechanics. 33 (12), 1751-1754 (2000).</li>
<li>Hedrick, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Software+techniques+for+two-+and+three-dimensional+kinematic+measurements+of+biological+and+biomimetic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinspiration+%26+Biomimetics%22%5BJournal%5D)">Software techniques for two- and three-dimensional kinematic measurements of biological and biomimetic systems.</a> Bioinspiration & Biomimetics. 3 (3), 034001(2008).</li>
<li>Chen, L., Armstrong, C. W., Raftopoulos, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+on+the+accuracy+of+three-dimensional+space+reconstruction+using+the+direct+linear+transformation+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">An investigation on the accuracy of three-dimensional space reconstruction using the direct linear transformation technique.</a> Journal of Biomechanics. 27 (4), 493-500 (1994).</li>
<li>Singh, A., Magee, R., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+in+vivo+biomechanical+testing+on+brachial+plexus+in+neonatal+piglets%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Methods for in vivo biomechanical testing on brachial plexus in neonatal piglets.</a> Journal of Visualized Experiments. (154), e59860(2019).</li>
<li>Black, J., Ellis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi+camera+image+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Image+and+Vision+Computing%22%5BJournal%5D)">Multi camera image tracking.</a> Image and Vision Computing. 24 (11), 1256-1267 (2006).</li>
<li>Cardenas-Garcia, J. F., Yao, H. G., Zheng, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+reconstruction+of+objects+using+stereo+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+and+Lasers+in+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D reconstruction of objects using stereo imaging.</a> Optics and Lasers in Engineering. 22 (3), 193-213 (1995).</li>
<li>Mahan, M. A., Yeoh, S., Monson, K., Light, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+stretch+injury+to+peripheral+nerves%3A+biomechanical+results%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Rapid stretch injury to peripheral nerves: biomechanical results.</a> Neurosurgery. 85 (1), E137-E144 (2019).</li>
<li>Rydevik, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+mechanical+and+histological+study+of+acute+stretching+on+rabbit+tibial+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">An in vitro mechanical and histological study of acute stretching on rabbit tibial nerve.</a> Journal of Orthopaedic Research. 8 (5), 694-701 (1990).</li>
<li>Mahan, M. A., Warner, W. S., Yeoh, S., Light, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid-stretch+injury+to+peripheral+nerves%3A+implications+from+an+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Rapid-stretch injury to peripheral nerves: implications from an animal model.</a> Journal of Neurosurgery. 133 (5), 1537-1547 (2019).</li>
<li>Singh, A., Ferry, D., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+clinical+simulation+based+training+in+biomedical+engineering+education%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Efficacy of clinical simulation based training in biomedical engineering education.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 141 (12), 121011-121017 (2019).</li>
</ol>

למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.

מחקרים המדווחים על תכונות ביומכניות של עצבים היקפיים (PNs) בגלל פגיעה במתיחה משתנים, וניתן לייחס שונות זו למתודולוגיות בדיקה כגון ציוד בדיקה וניתוח התארכות 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16,24 ...

עצבים היקפיים (PNs) עוברים מתיחה במהלך התפתחות, גדילה, תנועת מפרקים תקינה, פציעה וניתוח1. PNs מציגים תכונות ויסקו-אלסטיות כדי להגן על העצב במהלך תנועות סדירות 2,3 ולשמור על הבריאות המבנית של סיבי העצב שלו2. מכיוון שתגובת נוירופתיה היקפית למתיחה מכנית הוכחה כתלויה בסוג הנזק לסיבי עצב4, פציעות ברקמות חיבור סמוכות 2,4 וגישות בדיקה (כלומר, קצב העמסה או כיוון)5,6,7,8,9,10,11,12,13,14חיוני להבחין בין התגובות הביומכניות של נוירופתיה היקפית בטווח תנועה תקין לעומת טווח לא פיזיולוגי בקצב מתיחה איטי ומהיר., זה יכול לקדם את ההבנה של מנגנון הפציעה של נוירופתיה היקפית בתגובה למתיחה ולסייע בהתערבות מהירה ואופטימלית 1,4,15,16. קיימת מגמה הולכת וגוברת בפיזיותרפיה להעריך ולהתערב בהתבסס על הקשר בין פיזיולוגיה עצבית וביומכניקה17. על ידי הבנת ההבדלים בביומכניקה של נוירופתיה היקפית בעומסים יישומיים שונים, פיזיותרפיסטים יכולים להיות מוכנים טוב יותר לשנות את ההתערבויות הנוכחיות17.
הנתונים הביומכניים הזמינים של PNs בתגובה למתיחה נשארים משתנים וניתן לייחס אותם לציוד בדיקה ופרוצדורות והבדלים בניתוח נתוני התארכות 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16. יתר על כן, מדידת תזוזה עצבית תלת ממדית (3D) באתרו נותרה מתוארת בצורה גרועה בספרות הקיימת כיום. מחקרים קודמים השתמשו בטכניקות הדמיה סטריאופונית כדי למקסם את הדיוק של שחזור תלת ממדי של תזוזת רקמות של קפסולות מפרק הפאצט 18,19. טכניקת הטרנספורמציה הליניארית הישירה (DLT) מאפשרת המרה של שתי תצוגות דו-ממדיות (דו-ממדיות) או יותר לקואורדינטות תלת-ממדיות בעולם האמיתי (כלומר, במ"מ)20,21,22. DLT מספקת שיטת כיול ברמת דיוק גבוהה עבור מערכות מצלמות סטריאו-הדמיה מכיוון שהיא מאפשרת שחזור מדויק של מיקומי תלת-ממד, תוך התחשבות בעיוות עדשה, פרמטרים של מצלמה וקואורדינטות תמונה, ומאפשרת גמישות בהגדרת מצלמת סטריאו-הדמיה 20,21,22. מחקרים המשתמשים במערכות מצלמות סטריאו-דימות מכוילות DLT משמשים בדרך כלל לחקר ניתוח תנועה והליכה22,23. פרוטוקול זה נועד להציע מתודולוגיה מפורטת לקביעת הזן באתרו של PNs בדרגות מתיחה שונות באמצעות מערכת מצלמות סטריאו-הדמיה מכוילת DLT ותוכנת מעקב בקוד פתוח22.

<table><tbody><tr><td>גיליון מרובע פרספקס אקרילי שקוף</td><td>W Grainger Inc</td><td>BULKPSACR9</td><td>בניית עוצמת קול בקרה תלת מימדית</td></tr><tr><td>מערכת מצלמות הדמיה סטריאו - ZED Mini Stereo Camera</td><td>StereoLabs Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תוכנת הדמיה לא ישים - ZED SDK</td><td>StereoLabs Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תוכנת תחזוקה לא ישים - CUDA 12</td><td>StereoLabs Inc.</td><td>לא זמין</td><td>הורדה להפעלת ZED SDK&nbsp;</td></tr><tr><td>מעמד מצלמה - מעמד תמיכה משולש מברזל יצוק עם מוט</td><td>Telrose VWR Choice</td><td>76293-346</td><td>N/A</td></tr><tr><td>MicroSribe G2 Digitizer עם דוושת רגל טבילה</td><td>SUMMIT Technology Group</td><td>N/A</td> N<td>/</td></tr><tr><td>A תוכנת ניהול - MATLAB&nbsp;</td><td>Mathworks</td><td>N/A</td><td>גרסה 2019A ואילך</td></tr><tr><td>DLTcal5.m</td><td>מעבדת הדריק</td><td>N/A</td><td>קוד פתוח</td></tr><tr><td>DLTdv7.m</td><td>מעבדת הדריק</td><td>N/A</td><td>קוד פתוח</td></tr></tbody></table>

טרנספורמציה ליניארית ישירה למדידת מתח עצבי היקפי ממוקד במהלך מתיחה

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

העצבים ההיקפיים עוברים מתיחה פיזיולוגית ולא פיזיולוגית במהלך ההתפתחות, תנועה תקינה של המפרקים, פציעה ולאחרונה גם תוך כדי תיקון כירורגי. הבנת התגובה הביומכנית של עצבים היקפיים למתיחה היא קריטית להבנת תגובתם לתנאי עומס שונים ובכך לייעול אסטרטגיות טיפול והתערבויות כירורגיות. פרוטוקול זה מתאר בפירוט את תהליך הכיול של מערכת מצלמות ההדמיה הסטריאופונית באמצעות טרנספורמציה ליניארית ישירה ומעקב אחר תזוזה תלת ממדית של רקמות באתרן של עצבים היקפיים במהלך מתיחה, המתקבלת מקואורדינטות תלת ממדיות של קבצי הווידאו שצולמו על ידי מערכת מצלמות הסטריאו-הדמיה המכוילת.
מתוך הקואורדינטות התלת ממדיות המתקבלות, ניתן לחשב את אורך העצב, השינוי באורך העצב ואחוז המאמץ ביחס לזמן עבור עצב היקפי מתוח. שימוש במערכת מצלמות סטריאו מספק שיטה לא פולשנית ללכידת תזוזות תלת ממדיות של עצבים היקפיים בעת מתיחה. טרנספורמציה ליניארית ישירה מאפשרת שחזורים תלת מימדיים של אורך עצב היקפי במהלך מתיחה כדי למדוד מתח. נכון לעכשיו, לא קיימת מתודולוגיה לחקר המתח באתרו של עצבים היקפיים מתוחים באמצעות מערכת מצלמות סטריאו-הדמיה המכוילת באמצעות טרנספורמציה ליניארית ישירה. לכידת המתח באתרו של עצבים היקפיים בעת מתיחות יכולה לא רק לסייע לרופאים להבין את מנגנוני הפגיעה הבסיסיים של נזק עצבי בעת מתיחת יתר, אלא גם לסייע במיטוב אסטרטגיות טיפול המסתמכות על התערבויות המושרות על ידי מתיחה. למתודולוגיה המתוארת במאמר יש פוטנציאל לשפר את ההבנה שלנו של ביומכניקה עצבית היקפית בתגובה למתיחה כדי לשפר את תוצאות המטופלים בתחום ניהול ושיקום פגיעות עצביות.

באמצעות המתודולוגיה המתוארת, מתקבלים קבצי פלט שונים. DLTdv7.m *_xyzpts.csv (קובץ משלים 12) מכיל את הקואורדינטות (x, y, z) במילימטרים של כל נקודת מעקב בכל מסגרת זמן, המשמשת גם לחישוב האורך, השינוי באורך והמאמץ של PN המתוח. אורך-זמן מייצג, שינוי בזמן-אורך וחלקות זמן מאמץ של PN מתוח מוצגים באיור 10. ל-PN המתוח היה סמן החדרה, ארבעה סמנים לאורכו וסמן מהדק הכולל שישה מקטעים. על ידי כימות הזנים הכוללים והסגמנטאליים של PN המתוח, מושגת הבנה טובה יותר של חוסר ההומוגניות של מבנים אלה, ...

פרוטוקול זה מיישם מערכת מצלמות הדמיה סטריאופונית המכוילת באמצעות טרנספורמציה ליניארית ישירה כדי ללכוד תזוזות תלת ממדיות באתרן של עצבים היקפיים מתוחים. על ידי לכידת תזוזות אלה, ניתן לקבוע מאמץ המושרה בדרגות מתיחה שונות תוך יידוע סף פגיעת המתיחה שיכול לקדם את המדע של תיקון עצבי תלוי מתיחה.

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

כדי להתחיל, לרכוש שלושה יריעות פרספקס אקרילי ברור מרובע. בכל גיליון, צור רשת וסמן לפחות 10 נקודות, תוך הבטחת מינימום של 30 נקודות לאורך נפח הבקרה התלת-ממדי במישורי הקואורדינטות x, y ו- z. ערם את הגיליונות בגבהים שונים כדי ללכוד את הגובה המרבי של ההקלטה המיועדת.באמצעות דיגיטייזר המצויד בדוושת רגל, הפוך את כל הנקודות בנפח הבקרה התלת-ממדי לדיגיטלי. קבע את המקור של קוביית הבקרה התלת-ממדית והגדר את כיווני x ו- y החיוביים לקבלת קואורדינטות x, y ו- z. בממשק תוכנת הדיגיטציה, הגדר את ציר המקור ואת ציר x ו- y חיובי בהתאמה במסגרת הייחוס.פתח גליון עבודה חדש של Excel כדי לשמור את קואורדינטות x, y ו- z של אמצעי האחסון. לאחר מכן, בממשק תוכנת הדיגיטיזר, הגדר את מחרוזות הפורמט ל- Excel כדי לאחסן את הקואורדינטות באמצעי הבקרה התלת-ממדי. כאשר קואורדינטות x, y ו- z עוברות דיגיטציה באמצעות הדיגיטציה ודוושת הרגל, הן נרשמות בגיליון Excel פתוח.כדי לתעד אותם, פתח גיליון Excel ושמור את הקואורדינטות כקובץ csv.

direct-linear-transformation-for-measurement-situ-peripheral-nerve

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

וידאו זה מדגים מודולציה של פעילות רפלקס, כוח ambulation רצוני והן באמצעות הערכות קליניות כמותית אצל אנשים עם מנוע SCI שלם כתוצאה אוראלית חריף של סרוטונין reuptake inhibitor (SSRI).

שיטות לכמת שינויים מושרה פרמקולוגית בתפקוד המוטורי ב SCI הושלמה האדם

אנו מציגים במאמר זה פלטפורמה חדשני מתיחה שיכול לשמש כדי לחקור את תגובות תא בודדות לעיוות מכאנית biaxial איזוטרופי מורכב ולכמת את התכונות מכאניות של רקמות ביולוגיות.

פלטפורמה חדשני מתיחה עבור יישומים בתאים והרקמות mechanobiology

ניתוח של מאפייני ההתכווצות של סיבי שריר כימי עור, או permeabilized, שלד מציע אמצעי רב עוצמה שבאמצעותו להעריך את תפקוד שרירים ברמה של תא השריר הבודד. במאמר זה אנו מתארים טכניקה תקפה ומהימנה להכנה ובדיקת permeabilized סיבי שריר שלד במבחנה.

מדידה המרבית איזומטרי הכוח שנוצרה על ידי סיבי שריר שלד permeabilized

פרוטוקול הדמיה חדשני פותח באמצעות מפעיל מכני מונע מנוע מותאם אישית כדי לאפשר מדידה של תגובות בזמן אמת למתח מכני בתאים חיים. רלוונטית למכניוביולוגיה, המערכת יכולה ליישם זנים של עד 20% תוך שהיא מאפשרת הדמיה כמעט בזמן אמת עם מיקרוסקופ כוח קונפוקלי או אטומי.

הדמיה של תא חי במהלך מכאני למתוח

באמצעות מכשיר isokinetic רובוטית עם מדידות אלקטרומגרפיה (EMG), פרוטוקול זה ממחיש כי התנועה isokinetic עצמה יכולה לשפר את האמינות הבין-ממדי לזווית של לתפוס מדידות בחולי שבץ עם מרפק מתון כופף המרפק.

Isokinetic התקן רובוטי כדי לשפר את הבדיקה-Retest ואת האמינות הבין-למתוח עבור מדידות רפלקס מתיחה בחולי שבץ עם ספסטיות

עבודה זו מציגה חיישן מדידה של מתח המורכב של מנגנון הגברה ומיקרוסקופ polydiמתיל siloxane מיוצר באמצעות מדפסת תלת-ממד משופרת.

הפקה של התקן מדידת מתח עם מדפסת תלת-ממד משופרת

מאמר זה מתאר אלגוריתם מתאם תמונה דיגיטלית בקוד פתוח למדידת זני רקמות דו-ממדיים מקומיים בתוך צמחי גידים. דיוק הטכניקה אומת באמצעות טכניקות רבות, והיא זמינה לשימוש ציבורי.

מדידת זני רקמה מקומיים בגידים באמצעות מתאם תמונה דיגיטלית בקוד פתוח

במחקר זה, אנו מדגימים פרוטוקול אלקטרומיוגרפיה מעודן של סיב יחיד (SFEMG) כדי לאפשר מדידה in vivo של העברת צומת עצבית-שרירית (NMJ) במודלים של מכרסמים. גישה שלב אחר שלב לטכניקת SFEMG מתוארת כדי לאפשר כימות של השתנות העברת NMJ וכישלון בשריר גסטרוקנמיוס חולדה.

אלקטרומיוגרפיה מגורה של סיב יחיד (SFEMG) להערכת העברת צומת עצבית-שרירית במודלים של מכרסמים

כאן, אנו מציגים מכשיר מתיחה שווה צירי רב-תכליתי המופעל פניאומטית ותואם למיקרוסקופיה ברזולוציה גבוהה.

מכשיר מתיחה שווה צירי למיקרוסקופיה פלואורסצנטית קונפוקלית של תאים חיים בהגדלה גבוהה

פרוטוקול זה מציג את התצורה של מכשיר בדיקת דחיסה המסוגל למדוד במדויק את התכונות המכאניות של מיקרו-מבנים באזור המתח הקטן, יחד עם שיטה שיטתית לבדיקות דחיסה באמצעות מכשיר זה. המכשיר המוצע יכול לשמש לניתוח מיקרו-מבנים שונים והתנהגות מכנית של חומרים מבוססי פולימר.

מדידת תגובת מאמץ-עיוות דחיסה בעיוותים קטנים

כאן אנו מציגים מכשיר חדשני שמיישם גלי עיוות איזוטרופיים וחד-ציריים על תאים, תוך תמיכה בתרבות על תת-קרקעיות עם קשיחות מכווננת ומטריצות חלבון מותאמת אישית. פלטפורמה פשוטה וחסכונית זו מאפשרת לחוקרים לחקור כיצד רמזים מכניים מווסתים את תפקוד התאים הן במחקרים בסיסיים והן בהקשרים רלוונטיים למחלות.

פלטפורמה חדשנית למתיחות והדמיה תאית חובנית

למדו כיצד לבצע טרנספורמציה ליניארית ישירה למדידת מתח עצבי היקפי במהלך מתיחה. השיטה משתמשת במערכת מצלמות סטריאו מכיילת לתיעוד הזזות תלת-ממדיות וקביעת ספי מתח לשיפור אסטרטגיות שיקום עצבים.

טרנספורמציה ליניארית ישירה למדידת מתח עצבי היקפי ממוקד במהלך מתיחה

גלה סרטונים נוספים