Teste Biomecânico In Vivo do Nevo: Um Procedimento para Análise Biomecânica da Lesão do Nervo do Plexo Braquial em um Modelo de Porco Neonatal

Resumo

Fonte: Singh, A., et al. Métodos para testes biomecânicos in vivo no plexo braquial em leitões neonatais. J. Vis. Exp. (2019).

Neste vídeo, demonstramos o teste biomecânico do nervo do plexo braquial em um modelo de porco para medir a resistência à tração do nervo quando submetido a alongamento. Essa técnica ajuda a determinar as propriedades estruturais e mecânicas do nervo.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Testes Biomecânicos

1. Configuração do dispositivo de teste biomecânico
   NOTA: Um dispositivo de teste mecânico personalizado foi projetado e fabricado para realizar o alongamento in vivo do nervo do plexo braquial (BP) (Figura 1).
   1. Prenda a base da configuração a um carrinho.
   2. Fixe o atuador eletromecânico na base usando grandes grampos C. O atuador pode fornecer 150 lb de força, um curso de 10" e uma velocidade de 15 mm/s. A velocidade pode ser reduzida para 0,2 mm/s e ainda funcionar conforme desejado.
   3. Conecte a célula de carga de 200 N ao atuador.
   4. Fixe (aparafuse) um grampo à célula de carga que consiste em plexiglass acolchoado, o que evita a concentração de tensão no local de fixação.
   5. Conecte uma câmera a um tripé. Certifique-se de que a câmera tenha a capacidade de gravar até 120 f/s com uma resolução de 658 x 4926 pixels.
   6. Conecte os cabos USB da câmera, do atuador e da célula de carga ao computador para integrar e sincronizar todos os componentes da configuração.
   7. Conecte o computador, o atuador e a célula de carga a uma fonte de alimentação.
2. Calibre a célula de carga antes de registrar as cargas aplicadas. Para fazer isso, execute as etapas abaixo:
   1. Ajuste o atuador em um ângulo de 90° usando a alça ajustável e verifique o ângulo com um transferidor.
   2. Abra o software que funciona com a célula de carga (Tabela de Materiais). Pressione o botão Iniciar para mostrar uma leitura ao vivo da tensão.
   3. Pendure pesos da braçadeira variando de 0 a 1.000 g em incrementos de 100 g da configuração e registre as tensões medidas.
   4. Calcule a equação linear das tensões e pesos encontrando a inclinação (m) e a interceptação (b). Isso é feito usando um programa de planilha e a função de inclinação incluída para calcular b da Equação 1 abaixo. Insira a Equação 2 mostrada abaixo no código de configuração mecânica.
      Equação 1: b = y – mx
      Onde: y é o peso, x é a tensão, m é a inclinação e b é a interceptação (constante).
      Equação 2: y = mx + b
      Onde: y é o peso, x é a tensão, m é a inclinação e b é a constante.
3. Teste: o nervo BP é cortado e ancorado à configuração de teste por uma braçadeira personalizada.
   1. Coloque um porco neonatal anestesiado em decúbito dorsal com o nervo BP exposto.
   2. Corte o nervo BP usando uma tesoura fina.
   3. Prenda o lado cortado do nervo BP no grampo personalizado (Figura 1).
   4. Coloque manualmente tinta acrílica preta ou tinta nanquim no segmento BP clamped (Figura 2).
   5. Coloque uma grade de calibração, que é uma régua de 1 cm, plana dentro do animal para definir a escala para análise de dados.
   6. Use o software da câmera para visualizar o posicionamento da câmera diretamente sobre os segmentos testados, permitindo assim o monitoramento do movimento/deslocamento dos marcadores e determinando a tensão real do tecido a qualquer momento.
   7. Registre as medições iniciais, como a altura em que o nervo se insere no corpo a partir da mesa e a altura da pinça da mesa, o ângulo do atuador e o comprimento total do tecido.
   8. Abra o software de programação (uma tabela contendo a interface gráfica do usuário [GUI] (Figura 3).
   9. Execute a GUI pressionando o botão Executar.
   10. Inicialize o sistema pressionando o botão Inicializar.
   11. Tara o sistema pressionando o botão Tara.
   12. Estique o segmento BP pressionando o botão iniciar teste. Isso puxa o tecido a uma taxa atribuída de 500 mm/min até que ocorra falha completa em qualquer segmento da PA. O programa também salva um arquivo de vídeo, a carga de tração aplicada, o deslocamento do tecido e a duração do teste.
   13. Registre o local da falha, que é o ponto em que o tecido se rompe.

Resultados

Figura 1: Detalhes do dispositivo de teste mecânico in vivo, incluindo o atuador, a célula de carga e a braçadeira.

Figura 2: Marcadores colocados sobre os segmentos de PA para registrar as tensões sustentadas pelo tecido durante o alongamento.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Célula de Carga de Tensão e Compressão Omega Subminature	ômega	LCM201-200N	célula de carga 200N
Câmera Basler acA640-120uc	Basler	acA640-120uc	-
Atuador Linear de Feedback	Automações progressivas	PA-14P	Curso de 10", força de 150 lb, velocidade de 15 mm / s
Software de rastreamento de movimento	Kinovea	N/A	código aberto
Software de Proramming - MATLAB	Obras matemáticas	N/A	versão 2018A
tesoura	Ferramentas de Belas Ciências Inc	14094-11 ou 14060-09	-