Summary

एक घुटने Arthrometer चूहे में घुटने फ्लेक्स अवकुंचन के लिए ऊतक विशिष्ट योगदान का मूल्यांकन करने के लिए का उपयोग करना

Published: November 09, 2018
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Summary

प्रोटोकॉल के लक्ष्य के लिए चूहे घुटने की गति के विस्तार रेंज उपाय है । विभिंन रोगों के प्रभाव है कि घुटने के संयुक्त और उपचार की प्रभावशीलता की कठोरता में वृद्धि quantified जा सकता है ।

Abstract

गति (ROM) के सामांय घुटने सीमा अच्छी तरह से किया जा रहा करने के लिए महत्वपूर्ण है और एक ऐसी घूमना, सीढ़ियों चढ़ाई और बैठने के रूप में बुनियादी गतिविधियों प्रदर्शन करने की अनुमति देता है । खोया ROM एक संयुक्त अवकुंचन और वृद्धि की रुग्णता में परिणाम कहा जाता है । स्थापित घुटने contractures पीछे की कठिनाई के कारण, जल्दी पता लगाने महत्वपूर्ण है, और इसलिए, उनके विकास के लिए जोखिम कारकों को जानने के लिए आवश्यक है । चूहा एक अच्छा मॉडल है जिसके साथ एक हस्तक्षेप के प्रभाव के कारण मानव की है कि चूहे घुटने शरीर रचना की समानता के लिए अध्ययन किया जा सकता का प्रतिनिधित्व करता है, चूहे को फ्लेक्स में घुटने स्थिरीकरण की लंबी अवधि को सहन करने की क्षमता है, और क्योंकि यांत्रिक डेटा हो सकता है घुटने के ऊतकों के histologic और जैव रासायनिक विश्लेषण के साथ संबंधित ।

एक स्वचालित arthrometer का प्रयोग, हम विशिष्ट टोक़ पर चूहे के घुटने के संयुक्त विस्तार ROM को मापने के एक मान्य, सटीक, reproducible, उपयोगकर्ता स्वतंत्र विधि का प्रदर्शन । इस arthrometer चूहे में घुटने संयुक्त ROM पर हस्तक्षेप के प्रभाव का निर्धारण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Introduction

जोड़ों की गति (ROM) की पूरी रेंज होने के स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है और अच्छी तरह से किया जा रहा है1। संयुक्त निष्क्रिय ROM में एक नुकसान एक अवकुंचन2कहा जाता है । संयुक्त contractures लंबे समय तक bedrest, पक्षाघात, संयुक्त संधिसंधान, जलता है, संक्रमण, और neurologic शर्तों1,3,4,5सहित कई शर्तों से उत्पन्न हो सकती है । घुटने के एक अवकुंचन अक्षम किया जा सकता है के रूप में यह संयुक्त अध…, गिरता का खतरा बढ़ जाता है और हानिकारक एक व्यक्ति को चलने, बैठे सहित बुनियादी कार्यात्मक कार्यों प्रदर्शन करने की क्षमता को प्रभावित करता है, और सीढ़ियों चढ़ाई6, 7.

एक बार स्थापित, घुटने के contractures का इलाज करने के लिए मुश्किल हैं, और इसलिए जो रोगियों इस हालत के विकास के सबसे अधिक जोखिम में हैं की रोकथाम और अवकुंचन के परिहार-8से संबंधित रुग्णता के लिए आवश्यक है । प्रयोगों 1 का मूल्यांकन करने के लिए डिज़ाइन कर रहे हैं) के कारण या घुटने संयुक्त contractures, 2) contractures की गंभीरता को प्रभावित करने की स्थिति, 3) उनके लौकिक प्रगति, 4) अवकुंचन में शामिल ऊतकों, 5) उनके reversibility के रूप में के रूप में अच्छी तरह से 6) उपयोगिता घुटने संयुक्त ROM पर विभिन्न निवारक और उपचारात्मक हस्तक्षेप के. इन प्रयोगों के सभी के लिए, एक वैध, उद्देश्य, सटीक और ROM को मापने के लिए reproducible विधि महत्वपूर्ण है । अंय सहायक उपाय (ऊर्जा व्यय, histomorphometry, जीन अभिव्यक्ति और प्रोटीन सामग्री) संयुक्त contractures के pathophysiology को समझने के लिए उपयोगी मार्कर हैं, लेकिन यांत्रिक सीमा है जो रोगी को सीमा और विकलांगता की ओर जाता है । अनुसंधान के इस क्षेत्र में चुनौतियों में से कुछ विषम तरीके जिसके द्वारा घुटने ROM प्रयोग परीक्षण किया जा सकता है, साथ ही मात्रात्मक डेटा9की कमी भी शामिल है । विभिंन प्रायोगिक तरीकों की एक किस्म के उपयोग के परिणाम है कि प्रयोगशाला से प्रयोगशाला में तुलनीय नहीं है की ओर जाता है । इस स्थिति के बारे में विवाद के लिए नेतृत्व किया है (जैसे स्थिरीकरण या संयुक्त संधिसंधान के रूप में) कि संयुक्त contractures10कारण । प्रयोग संयुक्त ROM एक हस्तक्षेप के बाद मापने की एक स्वचालित विधि इसलिए की जरूरत है ।

यहां, हम एक उपयोगकर्ता-स्वतंत्र, मांय, सटीक और reproducible प्रोटोकॉल का वर्णन चूहे घुटने rom का मूल्यांकन एक कस्टम का उपयोग करने के लिए एक डिजिटल कैमरे से जुड़े arthrometer को ठीक से विस्तार में घुटने ROM उपाय । हम घुटने ROM पर स्थिरीकरण के विभिंन समय के प्रभाव का परीक्षण किया । हम तो पूर्व में ROM को मापने के लिए तरीकों का वर्णन, परिणामी डिजिटल निश्चित बोनी स्थलों का उपयोग कर छवियों पर टोक़ निर्दिष्ट । कुल मिलाकर, इन तरीकों मज़बूती से चूहे घुटने ROM उपाय और मात्रात्मक डेटा प्रदान करते हैं ।

Protocol

चूहे घुटने स्थिरीकरण मॉडल इस्तेमाल ओटावा पशु देखभाल और पशु चिकित्सा सेवा और स्थानीय नैतिकता समिति के विश्वविद्यालय द्वारा अनुमोदित किया गया है । 1. पशु तैयारी पूर्व निर्धारित स्थिर?…

Representative Results

विभिंन अवधियों के लिए निर्धारित घुटने विस्तार की राशि गतिहीनता की अवधि बढ़ाने और अधिक गंभीर contractures स्थिरीकरण की लंबाई बढ़ाने के बाद उत्पादित किया गया है कि दिखाने के लिए संक्षेप हैं । ImageJ का ?…

Discussion

चूहे घुटने arthrometer reproducibly और मज़बूती से एक हस्तक्षेप के बाद चूहे घुटने के अधिकतम विस्तार का निर्धारण करने के लिए विकसित किया गया था । इस डिवाइस के लाभ एक निरंतर हाथ लंबाई और विस्तार बल के साथ घुटने के संयुक्त…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक के लिए युक्ति और Khaoula Louati के साथ अपनी तकनीकी सहायता के लिए Joao टॉमस शुक्रिया अदा करना चाहूंगा छवि विश्लेषण विधियों के विकास में सहायता के लिए ।

Materials

Arthrometer The Ottawa Hospital Rehabilitation Centre – Rehabilitation Engineering  N/A
Camera Canon EOS-500D Commonly known as EOS Rebel T1i
ImageJ National Institutes of Health Version 1.45s
Absotbent Underpads VWR 820202-845
Dissection Kit Fisher 08-855 Kit Includes:  Forceps: medium points, nickel-plated
 Scissors: 1.5 in. (40mm) blades, stainless steel
 Dissecting knife handle: nickel-plated
 Knife blades: stainless steel, pack of 3
 Dropping pipet: glass
 Bent dissecting needle: stainless steel with plastic handle
 Straight dissecting needle: stainless steel with plastic handle
Vinylite Ruler 6 in. (15cm)
Precision Screw Driver Mastercraft 057-3505-8
Scalpel Blades – #10 Fine Science Tools 10010-00
Screwdriver Stanley 057-3558-2
Hex Keys Mastercraft 058-9684-2
Universal AC to DC powder adapter RCA 108004951

References

  1. Clavet, H., Hébert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit. Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).
  2. Campbell, T. M., Dudek, N., Trudel, G., Silver, J. K., Frontera, W. R., Rizzo, T. D. . Essentials of Physical Medicine and Rehabilitation: musculoskeletal disorders, pain, and rehabilitation. , (2015).
  3. Dehail, P., et al. Acquired deforming hypertonia and contractures in elderly subjects: definition and prevalence in geriatric institutions (ADH survey). Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 57 (3), 11-23 (2014).
  4. Korp, K., Richard, R., Hawkins, D. Refining the idiom "functional range of motion" related to burn recovery. Journal of Burn Care and Research. 36 (3), 136-145 (2015).
  5. Elliott, L., Walker, L. Rehabilitation interventions for vegetative and minimally conscious patients. Neuropsychological Rehabilitation. 15 (3-4), 480-493 (2005).
  6. Campbell, T. M., Reilly, K., Laneuville, O., Uhthoff, H., Trudel, G. Bone replaces articular cartilage in the rat knee joint after prolonged immobilization. Bone. 106, 42-51 (2017).
  7. Trudel, G., et al. Mechanical alterations of rabbit Achilles’ tendon after immobilization correlate with bone mineral density but not with magnetic resonance or ultrasound imaging. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 88 (12), 1720-1726 (2007).
  8. Harvey, L. A., et al. Stretch for the treatment and prevention of contractures. Cochrane Database of Systematic Reviews. 1, Cd007455 (2017).
  9. Trudel, G., Himori, K., Uhthoff, H. K. Contrasting alterations of apposed and unapposed articular cartilage during joint contracture formation. Archives of Physical Medicine Rehabilitation. 86 (1), 90-97 (2005).
  10. Trudel, G., Uhthoff, H. K., Goudreau, L., Laneuville, O. Quantitative analysis of the reversibility of knee flexion contractures with time: an experimental study using the rat model. BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 338 (2014).
  11. Trudel, G., Uhthoff, H. K. Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).
  12. Chimoto, E., Hagiwara, Y., Ando, A., Itoi, E. Progression of an arthrogenic motion restriction after immobilization in a rat experimental knee model. Upsala Journal of Medical Sciences. 112 (3), 347-355 (2007).
  13. Ando, A., et al. Remobilization does not restore immobilization-induced adhesion of capsule and restricted joint motion in rat knee joints. Tohoku Journal of Experimental Medicine. 227 (1), 13-22 (2012).
  14. Abdel, M. P., et al. Effects of joint contracture on the contralateral unoperated limb in a rabbit knee contracture model: a biomechanical and genetic study. Journal of Orthopaedic Research. 30 (10), 1581-1585 (2012).
  15. Hildebrand, K. A., Sutherland, C., Zhang, M. Rabbit knee model of post-traumatic joint contractures: the long-term natural history of motion loss and myofibroblasts. Journal of Orthopaedic Research . 22 (2), 313-320 (2004).
  16. Klein, L., Player, J. S., Heiple, K. G., Bahniuk, E., Goldberg, V. M. Isotopic evidence for resorption of soft tissues and bone in immobilized dogs. Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 64 (2), 225-230 (1982).

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Cite This Article
Campbell, T. M., Reilly, K., Goudreau, L., Laneuville, O., Uhthoff, H., Trudel, G. Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat. J. Vis. Exp. (141), e58084, doi:10.3791/58084 (2018).

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