新生児子豚における腕神経叢における生体内生体力学試験の方法

この技術は、子豚における腕神経叢の生体力学的ストレッチ試験を複製し、非常に関連性の高い臨床的大きな新生児動物モデルとして機能する。これらの方法は、ストレッチ傷害メカニズムを理解するのに役立つだけでなく、新生児上腕神経叢内の機能的および構造的な欠陥の傷害閾値を報告することもできる。手順をデモンストレーションするのは、私の研究室の大学院生であるレイチェル・マギーです。

パルペブラルと離脱反射の欠如を確認した後、麻酔豚を手術台の上肢を上肢に置き、上肢を腋窩領域にさらします。動物の上にドレープを置き、マークされた皮膚の上に切開を行うために番号10メスの刃を使用しています。中線の切開は、胸骨の上3分の1まで気管を覆い、脊柱の両側の腕神経叢複合体を露出させる。

動物の腕神経叢の片側を露出させるために、上方切開は、C3に対応する中線切開の上端から上腕に、そして、T3に対応する正中線切開の下端から上腕に下切りがなされる。切開の両側に鉗子を使用して、鎖骨の端に沿ったシュラスタールノッチから上腕に組織を分離し、頭蓋静脈とバジリック静脈を温和化します。はさみ、鉗子、鈍い解剖を使用して、上のフラップを離して上腕神経叢の頸部領域にアクセスし、下のフラップを上腕神経叢の胸部領域にアクセスする。

上腕神経叢を露出させるために表面筋に鈍い解剖を行う。次に、神経叢を慎重に調べて、分裂の分岐を見つけ、腕に近い分岐の下の腕神経叢領域を、脊索および神経および分岐の上の領域として、脊椎に近い根または幹として特定する。バイオメカニカルテスト装置をセットアップするには、デバイスのベースをカートに取り付け、大きなCクランプを使用して電気機械式アクチュエータをベースに取り付けます。

200ニュートンのロードセルをアクチュエータに取り付け、クリュージガラスを埋め込んだクランプにネジを入れ、クランプ部位での応力集中を防ぎます。三脚を使用して、658 x 492 ピクセルの解像度で毎秒 100 フレームまで記録できるカメラを取り付け、カメラ、アクチュエータ、およびロード セルの USB ケーブルをコンピュータに接続して、セットアップのすべてのコンポーネントを統合および同期します。次に、コンピュータ、アクチュエータ、およびロードセルを電源に接続します。

適用された荷重を記録する前にロード セルを調整するには、調整可能なハンドルを使用してアクチュエータを 90 度の角度に設定し、垂直に位置合わせし、分度器で角度を確認します。ロードセルソフトウェアを開き、[開始]をクリックして、電圧のライブ読み出しを表示します。次にクランプから1,000グラムの重量を100グラム単位で吊り下げ、各負荷で測定された電圧を記録します。

10個の重みすべてに対して電圧が記録されたら、傾きと切片を計算して電圧と重みの線形方程式を決定します。孤立した腕神経叢の生体力学的検査のために、細かいはさみを使用して神経を切断し、カスタムクランプを使用して神経の切断側をクランプします。黒いアクリル塗料でクランプされた神経セグメントにラベルを付け、1センチの定規を動物の中に平らにして、データ分析のスケールを設定します。

カメラソフトウェアでは、カメラの視野をテストしたセグメントの上に直接配置して、マーカーの動きや変位を監視し、特定の時点で実際の組織歪みを決定できるようにします。テーブルから神経が体内に挿入する高さ、テーブルからのクランプの高さ、アクチュエータの角度、組織の全長などのベースライン測定値を記録します。プログラミング ソフトウェアを開き、[実行] をクリックします。

ファイル名と変位を入力し、[初期化と TARE] をクリックします。[開始]をクリックして、腕神経叢セグメントをストレッチします。組織は、神経組織の任意のセグメントで完全な障害が発生するまで、1分間に500ミリメートルの割り当てられた速度で引っ張られます。

次に、ビデオファイル、適用された引張負荷、組織の変位、およびテストの持続時間を保存し、組織が破裂するセグメントとして故障部位を記録します。4つの腕神経叢セグメントのこの代表的な試験では、得られた故障負荷は8.3ニュートンであり、平均ひずみ故障はストレッチを施した際に新生児神経組織サンプルに対して35%であった。神経のいくつかの領域は、他のものよりも高い株を受け取りました, 神経の長さに沿って不均一な傷害を示します.

カメラデータにより、この実験における故障箇所を、前者に近い位置として同定することができた。まず、動物が深く麻酔され、痛みや不快感の徴候を示さないことを確認することが重要であり、第二に、ロードセルを較正し、第三に、組織をしっかりとクランプする。このin vivo動物モデルは、様々な程度のストレッチの後に腕神経叢組織の機能的および組織学的変化を研究し、複雑な出産シナリオを研究するために使用することができる。