Przedstawione tutaj są metody przeprowadzania badań biomechanicznych in vivo na splocie ramiennym w modelu noworodka prosiąt
.Artykuł metodologiczny
Przedstawione tutaj są metody przeprowadzania badań biomechanicznych in vivo na splocie ramiennym w modelu noworodka prosiąt
.Porażenie noworodkowe splotu ramiennego (NBPP) to uraz rozciągający, który występuje podczas procesu porodu w kompleksach nerwowych zlokalizowanych w okolicy szyi i ramion, zbiorczo określanych jako splot ramienny (BP). Pomimo ostatnich postępów w opiece położniczej, problem NBPP nadal stanowi globalne obciążenie zdrowotne, z częstością występowania 1,5 przypadku na 1000 żywych urodzeń. Poważniejsze rodzaje tego urazu mogą spowodować trwały paraliż ramienia od barku w dół. Zapobieganie i leczenie NBPP gwarantuje zrozumienie biomechanicznych i fizjologicznych reakcji nerwów noworodków na ciśnienie krwi po poddaniu ich rozciąganiu. Obecna wiedza na temat ciśnienia tętniczego u noworodków jest ekstrapolowana na podstawie tkanek ciśnienia tętniczego u dorosłych zwierząt lub zwłok, a nie z tkanek ciśnienia tętniczego noworodków in vivo. W niniejszym badaniu opisano urządzenie do badań mechanicznych in vivo i procedurę przeprowadzania badań biomechanicznych in vivo u nowonarodzonych prosiąt. Urządzenie składa się z zacisku, siłownika, ogniwa obciążnikowego i systemu kamer, które aplikują i monitorują odkształcenia i obciążenia in vivo aż do awarii. System kamer pozwala również na monitorowanie miejsca uszkodzenia podczas zerwania. Ogólnie rzecz biorąc, przedstawiona metoda pozwala na szczegółową charakterystykę biomechaniczną ciśnienia tętniczego u noworodków poddanych rozciąganiu.
Pomimo ostatnich postępów w położnictwie, problem NBPP spowodowany uszkodzeniem rozciągającym kompleksu BP nadal stanowi globalne obciążenie zdrowotne, z częstością występowania 1,5 przypadku na 1,000 żywych urodzeń1,2. Powiązanymi czynnikami ryzyka mogą być matczyne (np. nadwaga, cukrzyca matki, nieprawidłowości macicy, paraliż BP w wywiadzie), płodowe (tj. makrosomia płodu) lub związane z porodem (np. dystocja barkowa, przedłużający się poród, wspomagany poród kleszczami lub wyciągami próżniowymi, prezentacja pośladka3). Chociaż powikłania te są nieuniknione w pewnych okolicznościach, zapobieganie i leczenie NBPP gwarantuje zrozumienie biomechanicznych i fizjologicznych reakcji noworodka na ciśnienie krwi po poddaniu go rozciąganiu.
Zgłoszone badania biomechaniczne nad BP wykazały wykorzystanie dorosłych zwierząt i tkanek ludzkich zwłok i wykazały znaczne rozbieżności4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. Kliniczne znaczenie właściwości biomechanicznych złożonej tkanki BP uzasadnia opracowanie modelu zwierzęcego noworodka, a także podejście do badań biomechanicznych in vivo. Co więcej, ograniczenia w badaniu urazów rozciągających ciśnienie krwi w skomplikowanych scenariuszach porodu w świecie rzeczywistym zwiększają zależność od modeli komputerowych, które dostarczają metod umożliwiających badanie skutków różnych komplikacji i technik porodowych. Kluczem do klinicznego znaczenia tych modeli jest ich biowierność (reakcja podobna do ludzkiej). Dostępne modele obliczeniowe Gonika i wsp.16 oraz Grimm et al.17 opierają się na tkance nerwowej królika i szczura, ale nie na tkance BP noworodków. Przeprowadzenie badań biomechanicznych in vivo na klinicznie istotnym modelu zwierzęcym noworodka może wypełnić krytyczną lukę w niedostępnych danych dotyczących ciśnienia tętniczego u noworodków.
Obecne badanie opisuje urządzenie do testowania mechanicznego in vivo i procedurę przeprowadzania testów biomechanicznych u 3-5 dniowych samców nowonarodzonych prosiąt z Yorkshire. Urządzenie składa się z zacisku, siłownika, ogniwa obciążnikowego i systemu kamer, które przykładają i monitorują in vivo odkształcenia i obciążenia podczas awarii. System kamer pozwala również na monitorowanie miejsca uszkodzenia podczas zerwania. Ogólnie rzecz biorąc, system pozwala na szczegółową charakterystykę biomechaniczną ciśnienia tętniczego noworodka po poddaniu go rozciąganiu, zapewniając w ten sposób naprężenia progowe ciśnienia krwi i naprężenia dla uszkodzenia mechanicznego in vivo. Uzyskane dane mogą jeszcze bardziej poprawić zachowanie podobne do ludzkiego (biowierność) istniejących modeli obliczeniowych, które są przeznaczone do badania wpływu sił egzogenicznych i endogennych na rozciąganie ciśnienia tętniczego w scenariuszach dostaw związanych z NBPP.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Instytucjonalny Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania na Uniwersytecie Drexel zatwierdził wszystkie procedury (#20704).
1. Przybycie i aklimatyzacja zwierząt
2. Dzień Eksperymentu
3. Indukcja i utrzymanie znieczulenia
4. Monitorowanie i opieka
5. Chirurgia splotu ramiennego
6. Badania biomechaniczne
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Reprezentatywny wykres czasu obciążenia i szczepy z czterech segmentów splotu BP (pomiędzy czterema markerami) są pokazane odpowiednio w Rysunek 5 i Rysunek 6. Uzyskane obciążenie niszczące wynoszące 8,3 N przy średnim odkształceniu niszczącym 35% informuje o biomechanicznych reakcjach noworodka na ciśnienie krwi po poddaniu go rozciąganiu. Niektóre obszary nerwu są poddawane większym obciążeniom niż inne, co wskazuje na nierówno...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dostępne piśmiennictwo na temat biomechanicznych reakcji rozciągania na tkankę BP wykazuje szeroki zakres wartości progowych, a także rozbieżności metodologiczne 4,6,8,18,19,20,21,22,23. Różnice w opublikowanych wynikach m...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Badania opisane w tej publikacji były wspierane przez Narodowy Instytut Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowieka Eunice Kennedy Shriver z National Institutes of Health pod numerem R15HD093024 oraz przez National Science Foundation CAREER Award numer 1752513.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Omega Subminature Napięcie & Czujnik wagowy kompresyjny | Omega | LCM201-200N | Czujnik wagowy 200N |
| Kamera Basler acA640-120uc | Basler | acA640-120uc | |
| Automatyzacja progresywna | PA-14P | Skok 10", siła 150lb, prędkość 15mm/s | |
| Oprogramowanie do śledzenia ruchu | Kinovea | N/A | Oprogramowanie do programowania Open Source |
| - MATLAB | Mathworks | Nie | wersja 2018A |
| Narzędzia | |||
| Kleszcze | Fine Science Tools Inc | 11006-12 i 11027-12 lub 11506-12 | |
| Hemostats | Fine Science Tools Inc | 13009-12 | |
| Nożyczki | Fine Science Tools Inc | 14094-11 lub 14060-09 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie