Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

שיטות לVivo בדיקות ביומכנית על מקלעת ברכאל בחזירונים

Published: December 19, 2019 doi: 10.3791/59860
Automatic Translation
1, 1, 2
1Department of Biomedical Engineering, Widener University, 2School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems, Drexel University

Summary

המוצגים כאן הם שיטות לביצוע בדיקה ביומכנית vivo על מקלעת ברכמאל במודל חזרזיר התינוק.

Abstract

שיתוק מוחין (NBPP) הוא פגיעה מתוחה המתרחשת במהלך תהליך הלידה בתסביכים עצביים הממוקמים באזורי הצוואר והכתפיים, המכונים באופן קולקטיבי את מקלעת הידיים (BP). למרות ההתקדמות האחרונה בטיפול מיילמנת, הבעיה של NBPP ממשיכה להיות נטל בריאות גלובלי עם שכיחות של 1.5 מקרים לכל 1,000 חי לידות. סוגים חמורים יותר של פציעה זו עלולים לגרום לשיתוק קבוע של הזרוע מהכתף למטה. מניעה וטיפול של NBPP מצווים על הבנה של התגובות הביומכנית והפיסיולוגיים של עצבי BP היילוד כאשר נתון מתיחה. הידע הנוכחי של bp היילוד הוא אומדן של בעל חיים מבוגרים או רקמה bp מחזור במקום ברקמת bp vivo. מחקר זה מתאר התקן בדיקות vivo מכני והליך לנהל בדיקות vivo ביומכניים בחזירונים הבין-מכאניים. המכשיר מורכב מלחציים, מפעיל, תא טען, מערכת המצלמה להחיל ולפקח על vivo זנים וטוען עד כישלון. מערכת המצלמה מאפשרת גם ניטור של מיקום הכישלון במהלך הקרע. באופן כללי, השיטה המוצגת מאפשרת אפיון ביומכאני מפורט של BP של התינוק כאשר הוא נתון למתיחה.

Introduction

למרות ההתקדמות האחרונה במיילדות, הבעיה של nbpp נגרמת על ידי פגיעה מתיחה מורכבת BP ממשיך להיות נטל בריאות גלובלי, עם שכיחות של 1.5 מקרים לכל 1,000 חי לידות1,2. גורמי סיכון הקשורים יכול להיות אימהית (כלומר, משקל עודף, סוכרת אימהית, מומים הרחם, ההיסטוריה של שיתוק BP), העובר (כלומר, העובר macrosomia), או הקשורות לידה (כלומר, כתפיים dystocia, עבודה ממושכת, סיוע משלוח עם מלקחיים או ואקום, מצגת עכוז3). בעוד סיבוכים אלה הם בלתי נמנעים בנסיבות מסוימות, מניעה וטיפול של NBPP צווי הבנה של התגובות הביומכנית והפיסיולוגית של BP כאשר נתון למתוח.

דיווחו על מחקרים ביומאריים על BP השתמשו בעלי חיים מבוגרים ורקמות מחזור האדם להראות אי-התאמות משמעותיות4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. הרלוונטיות הקלינית של תכונות ביו-ממכאניות של רקמת BP מורכבת מהווה מודל בעלי חיים בבית החיות, כמו גם הגישה בדיקות ביומכנית vivo. יתר על כן, מגבלות עם למידה פציעה BP למתוח בתרחישי משלוח מסובכים בעולם האמיתי מגביר את ההסתמכות על דגמי המחשב המספקים שיטות המאפשר חקירה של ההשפעות של סיבוכים משלוח שונים וטכניקות. המפתח לרלוונטיות קלינית של מודלים אלה הוא הביונאמנות שלהם (תגובה אנושית). מודלים חישוביים זמינים על-ידי Gonik ואח '16 ו גרים ואח '17 מסתמכים על הארנב ורקמת עצב החולדה, אבל לא רקמות העור. ביצוע בדיקות ביו-מvivo במודל בעלי חיים הרלוונטיים קלינית יכול למלא את הפער הקריטי של נתונים לא זמינים של ה.

המחקר הנוכחי מתאר התקן בדיקות vivo מכני והליך לניהול בדיקות ביומכנית ב 3-5 ביום בן זכר בחזרזירונים של יורקשייר. המכשיר מורכב מלחציים, מפעיל, תא טען, מערכת המצלמה להחיל ולפקח על זנים vivo ועומסים במהלך הכישלון. מערכת המצלמה מאפשרת גם ניטור של מיקום הכישלון במהלך הקרע. בסך הכל, המערכת מאפשרת אפיון ביו-מכני מפורט של BP ה, כאשר הוא נתון למתיחה, ובכך לספק את הזנים סף של BP ומדגיש לכישלון מכני vivo. הנתונים שהושגו יכולים לשפר עוד יותר את ההתנהגות האנושית (ביולוגית) של המודלים החישוביים הקיימים המיועדים לחקור את ההשפעות של כוחות אקסוגני ואנדוגני על מתיחה BP בתרחישי מסירה המשויכים ל-NBPP.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

שימוש בבעלי חיים מוסדיים והוועדה השתמש באוניברסיטת דרקסל אישרה את כל ההליכים (#20704).

1. הגעת בעלי חיים והסתגלות

  1. הסגר 1 – 2 חזירונים ביום לפחות 24 שעות לאחר ההגעה.
  2. הבית חזירונים נקי מחוטא נירוסטה כלובים (36 ב x 48 ב x 36 ב) על מצעים שבב אספן ולהאכיל libitum מודעות עם תחליף חלב חזיר.
  3. שמרו על טמפרטורת החדר ב-85 ° פ' כדי להבטיח סביבה תרמו-ניטראלית.

2. יום הניסוי

  1. הסר את ההזנה 2 h לפני הניסוי.
  2. הכנס חזירונים עם הזרקת שרירי העין של קטמין (10 – 40 מ"ג/ק"ג)/xylazine (1.5 – 3.0 מ"ג/ק"ג IM) ותחבורה דרך כלוב התחבורה לחלל כירורגי.

3. אינדוקציה ואחזקה של הרדמה

  1. לספק 4% isofהרדמה אינהלציה מעורב בחמצן על ידי חרוט האף ולוודא כי החיה הוא מורדם עמוקות על ידי הערכת העדר palpebral ורפלקסים נסיגה.
  2. צינורות בעלי החיים על ידי הצבת אותו במצב פרקדן ולהשתמש האנדוסקופ (להב ישר) כדי לסייע להנחות את צינור הצנרור (קוטר 2.5 – 2 מ"מ) לתוך קנה הנשימה.
  3. מניחים את החיה על המאוורר. ברגע שצינור הצנרור מאובטח
  4. ודא כי החזרזירונים מקבלים שילוב של איזוofלבנה (0.25% – 3% תחזוקה), חמצן ותחמוצת החנקן.
  5. לספק מנה של פנטניל (10 μg/ק"ג) ולהמשיך לתת מינון כל 1 – 2 h כדי להבטיח עומק מספיק של כאבים והרגעה וכדי למנוע ממצאים בתנועה שעלולים להסתכן בdislodgment של צינורית האנדוקנה.
  6. צור גישה לעירוי (IV) בווריד הבטן התת עורית או בכל וריד היקפי אחר.
  7. . לבסס את קו העורקים דרך עורק הירך ניתן לעשות זאת באופן לא פולשני או בביצוע החתך.

4. ניטור וטיפול

  1. ניטור עומק ההרדמה על ידי אישור היעדר רפלקס canthal והעדר תגובת הנסיגה כדי צביטה בבוהן.
  2. בצע ניטור רציף של הפרמטרים הפיזיולוגיים במהלך ההרדמה ולאורך הניסוי, הכולל לחץ דם עורקי, אלקטרוקרדיוגרפיה (א. ג), קצה גאות ושות2, מחמצן הדופק, וטמפרטורת הגוף.
  3. ניטור גזים בדם וסוכרים דם כל 0.5 – 1 h ולתת נוזלים בעירוי (50% דקסטרוז ו 50% מלוחים רגיל) לבעלי חיים מורדם יותר מ 1 h ב ~ 100 cc/ק"ג/יום, לפי הצורך, כדי להבטיח את היורגליקמיה.
  4. עקוב אחר מישור ההרדמה של בעל החיים באופן מדוק ותכוף. לספק חוסר כאבים ו/או להגביר את ההרדמה ממסים נדיפים.
  5. שמור על בעל החיים במתח חמצן נורמלי על ידי שליטה על מאוורר פרמטרים ומינונים התרופה לפי הצורך כדי להבטיח normoxia, ואז למקם את החיה על טמפרטורה מוסדר במחזור המים שמיכה כגון טמפרטורת גוף נורמלית נשמרת ב 39 ° c למשך הניסוי.

5. כירורגיה של מקלעת באמצעות ברכא

  1. מניחים את החיה במצב פרקדן על שולחן הניתוחים לאחר הרדמה נכונה כפי שמתואר בסעיף 3, עם הגפיים העליונות בחטיפה, חשיפת האזור בבית השחי.
  2. השתמש בכיסוי כירורגי. כדי לכסות את החיה השתמש בטכניקות נקיות אך לא סטריליות.
  3. לחשוף את מתחם מקלעת הזרוע על שני צידי עמוד השדרה על ידי ביצוע חתך באמצע קו (באמצעות להב #10) על העור ואת fascia על קנה הנשימה, עד השליש העליון של עצם החזה, המתאים לרמות השדרה בין C3-T3.
  4. לשער את החתך באמצעות מלקחיים והפסטט באופן אופקי על כל צד מן החריץ suprasternal לאורך הקצה של הבריח אל הזרוע העליונה, תוך הקפדה על ורידים בסיסה.
  5. שחררו את המדפים העליונים והנחותים על-ידי ניתוח קהה באמצעות מספריים ומלקחיים, המאפשרים גישה לאזורים הצווארי והחזי של מקלעת החזה, בהתאמה.
  6. זהה את הציר (C2) ואת הצלע הראשונה ב-T1. באמצעות ציוני דרך אלה, לזהות את התחתון שלוש צוואר הרחם (C6-C8) הראשון החזה (T1) השדרה התחתונה של החוליות, ואז לבחון את מקלעת בקפידה כדי לאתר הסתעפות של החטיבות (M צורה) כדי להשיג חשיפה.
  7. תווית (באמצעות לולאות העצבים) האזורים מקלעת הזרוע מעל הבירכרים האלה קרוב לעמוד השדרה כמו שורש/גזע ותווית אלה מתחת לאלה הבייונים כמו אקורד ואחריו העצב, אשר ממוקמים קרוב יותר לזרוע.

6. בדיקות ביומכנית

  1. הגדרת מכשיר הבדיקה הביומכנית
    הערה: התקן בדיקה מכנית מותאם אישית תוכנן והמציא לבצע במתיחה vivo של BP (איור 1).
    1. חבר את הבסיס של ההגדרה לעגלה.
    2. חברו את המפעיל האלקטרו-מכאני אל הבסיס באמצעות מלחציים גדולים. המפעיל מסוגל לספק 150 ליברות של כוח, 10 "שבץ, ומהירות של 15 מ"מ/s. המהירות יכולה להצטמצם ל 0.2 מ"מ/s ועדיין לתפקד כרצונך.
    3. חבר את תא הטעינה 200 N למפעיל.
    4. הצמד (בורג) מהדק לתא המטען המורכב מפלקסיגלס מרופדים, אשר מונע ריכוז הלחץ באתר ההידוק.
    5. . חברו מצלמה לחצובה ודא כי המצלמה יש את היכולת של הקלטה עד 120 f/s ברזולוציה של 658 x 4926 פיקסלים.
    6. חברו את כבלי ה-USB מהמצלמה, המפעיל והטען את התא למחשב כדי לשלב ולסנכרן את כל הרכיבים של ההגדרה.
    7. חבר את המחשב, המפעיל והטען תא למקור חשמל.
  2. כיול את תא הטעינה לפני הקלטת הטעינות שהוחלו. לשם כך, בצע את השלבים הבאים:
    1. הגדר את המפעיל בזווית 90 ° באמצעות ידית ההתאמה הניתנת לכוונון ובדיקת הזווית באמצעות protractor.
    2. פתח את התוכנה הפועלת עם תא המטען (טבלת חומרים). לחץ על לחצן התחל כדי להציג בדיקה חיה של מתח.
    3. לתלות משקולות מתפס החל 0-1000 g בהפרשים של 100 g מ ההתקנה ולהקליט את המתח נמדד.
    4. חשב את המשוואה הליניארית של המתח והמשקולות על-ידי מציאת השיפוע (m) וחיתוך (b). פעולה זו מתבצעת באמצעות תוכנית גיליון אלקטרוני ופונקציית השיפוע הכלולה כדי לחשב b מהמשוואה 1 מתחת. הכנס את המשוואה 2 המוצגת להלן לקוד ההגדרה המכני.
      משוואה 1: b = y-mx
      כאשר: y הוא המשקל, x הוא המתח, m הוא השיפוע, ו-b הוא נקודת החיתוך (קבוע).
      משוואה 2: y = mx + b
      כאשר: y הוא המשקל, x הוא מתח, m הוא השיפוע, ו-b הוא הקבוע.
  3. בדיקה: העצב BP הוא נחתך מעוגן הגדרת בדיקות על ידי מלחציים בנוי אישית.
    1. חותכים את העצב BP באמצעות מספריים עדינים.
    2. קלאמפ בצד החתוך של העצב BP בתפס בנוי אישית כפי שמוצג באיור 1.
    3. מניחים ידנית צבע אקרילי שחור או דיו הודו על קטע BP מהודק (איור 2).
    4. מקם רשת כיול, שהיא סרגל 1 ס מ, שטוחה בתוך בעל החיים כדי לקבוע את קנה המידה לניתוח נתונים.
    5. השתמש בתוכנה של המצלמה כדי להציג את המיקום של המצלמה ישירות על מקטעים נבדק, ובכך לאפשר ניטור של התנועה/הזחה של סמנים וקביעת מאמץ רקמות בפועל בכל נקודת זמן.
    6. הקלט מדידות ראשוניות כגון הגובה בו העצבים מוסיף לגוף מהשולחן ומגובה התפס מהשולחן, זווית המפעיל ואורך הרקמה המלאה.
    7. פתח את תוכנת התיכנות (טבלה המכילה את ממשק המשתמש הגרפי [GUI] כפי שמוצג באיור 3).
    8. הפעל את GUI על ידי לחיצה על לחצן הפעלה .
    9. אתחל את המערכת על-ידי לחיצה על לחצן אתחול .
    10. לאריזה את המערכת על ידי לחיצה על לחצן אריזה .
    11. למתוח את קטע BP על ידי לחיצה על כפתור בדיקת ההתחלה. זה מושך את הרקמה בשיעור שהוקצה של 500 מ"מ/מינימום עד כישלון מוחלט מתרחש בכל קטע של BP. קצב מתיחה זה נבחר על בסיס הספרות הזמינה4,8,18. התוכנית שומרת גם קובץ וידאו, עומס מתיחה שהוחלו, עקירה של הרקמה, ומשך הבדיקה.
    12. , הקלט את אתר הכישלון. שהוא הנקודה בה הרקמה מרופטת
  4. המתת חסד: להרוג חזרזירונים בסוף הניסוי עם מנה קטלנית של פנטוברביטל (120 מ"ג/ק"ג).
  5. ניתוח נתונים: השתמש בתוכנת מעקב אחר תנועה לניתוח קטעי הווידאו הנרכשים במהלך הבדיקה.
    1. פתח את קובץ הווידאו מהניסוי בתוכנת מעקב התנועה על-ידי בחירת הקובץ | פתיחת קובץ וידאו.
    2. השתמש ברשת הכיול כדי להגדיר את קנה המידה בתוכנת המעקב אחר תנועה באמצעות הכלי קו, לחיצה ימנית על הקו לאחר שהיא מצוירת, בחירה באפשרות ' כיול מדידה' והזנת ערך ידוע בסנטימטרים (איור 4).
    3. מעקב אחר סמנים על הרקמה בתוך תוכנת מעקב התנועה על ידי לחיצה ימנית על וידאו ובחירת מעקב אחר נתיב ויישור מרכז הסמן עם סמן על הרקמה וליישר אותו עד קרע.
    4. לייצא את הקואורדינטות x ו-y מן הסמנים על ידי בחירת קובץ ייצוא לגיליון אלקטרוני , כך שניתן להשתמש בו כדי לחשב את הזנים.
    5. יבא את הנתונים לתוך תוכנת תיכנות כדי לחשב את המרחק בין הקואורדינטות x ו-y לאורך זמן כדי לחשב את הזנים.
    6. חישוב ערכי מאמץ בכל אחת מנקודות הזמן על-ידי חלוקת השינוי במרחק על-ידי המרחק המקורי לאחר הנהלת חשבונות עבור שינויים בנטייה במהלך המתיחה. ערכי הזנים בפועל נקבעים בין שני סמנים סמוכים בכל נקודת זמן. הממוצע של זנים אלה מחושב גם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

העלילה לטעון זמן הטעינה וזנים של ארבעה חלקים של מקלעת BP (בין ארבעה סמנים) מוצגים באיור 5 ואיור 6, בהתאמה. עומס כישלון מושגת של 8.3 N ב 35% ממוצע מאמץ הכישלון מדווח על התגובות הביומכאני של BP כאשר נתון למתוח. אזורים מסוימים של העצב עוברים זנים גבוהים יותר מאשר אחרים, מעיד על פציעה שאינה אחידה לאורך העצב. נתוני המצלמה מאפשרים דיווח על מיקום. הכישלון הנמצא מתחת לפני האמן

Figure 1
איור 1: פרטים של התקן בדיקות vivo מכני כולל המפעיל, טען תא, ומלחציים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: סמנים הונחו על מקטעי BP להקליט זנים מתמשכת על ידי הרקמה במהלך המתיחה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: שלבים לרכישת נתונים באמצעות ממשק משתמש גרפי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: מעקב מרקר ופרטים ניתוח מאמץ. בדיקת קטעי וידאו שנשמרו בפורמט AVI מיובאים בתוכנת המעקב. המתח בין כל סמן לבין הסמנים הראשונים והאחרונים מתקבלים כמפורט. ממוצע של בין סמנים זנים משמש כדי לדווח על זנים כשל. דוגמה למתוח עצבים עם שלושה סמנים ואת העלילה הממוצעת זמן מאמץ מחושב מוצגים כאן, עם מדווחים על זנים כשל של 43%. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: עומס מרבי שדווח במהלך כישלון. טעינת תא מוצמד למפעיל רוכשת את נתוני הטעינה במהלך המתיחה. הנתונים משמשים לקבלת מגרש זמן טעינה כפי שמוצג. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: זנים דיווחו בארבעה מגזרים שונים של מקלעת מתיחה. זנים מחושבים בין כל סמן לעומת הזנים הממוצעים שהתקבלו מכל ארבעת החלקים (בין כל אחד משני סמנים סמוכים). אזורים מסוימים של העצב עוברים זנים גבוהים יותר מאשר אחרים ואת הזנים הממוצעים מעיד על פציעה לא אחידה לאורך העצב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הספרות הזמינות על התגובות הביומכנית של למתוח על התצוגה רקמת BP מגוון רחב של ערכי הסף, כמו גם אי-התאמות מתודולוגיים4,6,8,18,19,20,21,22,23. וריאציות בתוצאות שפורסמו יכול להיות עקב הבדלים בעיבוד רקמת (למשל, קבוע לעומת רקמה בולבל), הבדלים מתודולוגיים במדידת התארכות, והבדלים במינים המשמשים. כמו-כן, נתונים אלה מתקבלים מבעלי חיים למבוגרים או מגוויות של בני אדם ולא מneonates. סיבות אתיות להקשות על השגת נתונים מכניים מneonates אנושי חי, כך מודלים בעלי חיים גדולים שיש להם דמיון אנטומי לבני אדם ניתן להשתמש במקום. חזירונים לשמש מודל חיה כי כבר בשימוש BP הקשורות במחקרים6,24.

השיטות וההגדרה המוצעים מאפשרים למדוד את התגובה הביומכנית הvivo של BP במודל בעל חיים גדול, המציעה הבנה של מנגנון הפציעה במהלך מתיחה BP. בעוד פרוטוקול הבדיקה והגדרת הוא חזק, הוא מציע מספר מגבלות (כלומר, מחליק במהלך בדיקות מכניות, אובדן של ניראות סימון במהלך בדיקה, תנועה של הגוף כולו בעת בדיקה עד כישלון מתרחשת). בעוד התגיות מתרחשות במהלך בדיקות, הבטחת הסדר הנכון יכול למזער את הגלישה. הוספת ריפוד יכול לאבטח עוד יותר את הרקמה ולהימנע מתגיות. ניתן גם להחליף בקלות מלחציים עם סוגים שונים אחרים של מלחציים לפי הצורך. אובדן ניראות הסמן מתרחש בפחות מ-2% מהמקרים והם בלתי נמנעים. אבטחת הגוף באמצעות בדיקות עשוי לדרוש מתקן אבטחה. מאז הגדרת מאפשר מעקב אחר תנועת הכניסה דרך מערכת המצלמה, זה לחשבון עבור כל תנועות בעלי חיים במהלך בדיקה. מגבלה נוספת של המערכת היא יכולתה לספק מצלמה לחיות באמצעות תוכנית נפרדת, ובכך להגביל את תצוגת המצלמה החיה במהלך הבדיקות. ניתן לשפר זאת בעתיד על-ידי שילוב תצוגת מצלמה חיה לתוך התוכנית המשמשת כיום להפעלת הבדיקה.

לסיכום, NBPP היא פגיעה משמעותית עם רצף ארוך של החיים עבור אנשים רבים. למרבה הצער, בשלושת העשורים האחרונים לא הייתה ירידה בקצב ההתרחשות שלה, למרות פיתוח טכנולוגי מוגבר והכשרה של מיילדים. חוסר ירידה בהתרחשות זו עשוי לייחס ישירות למגבלות של פיתוח אסטרטגיות מניעה הממזער את ההתרחשות של NBPP. אסטרטגיות מניעה לא ניתן לחקור עד הבנה מפורטת של מנגנון הפציעה בכל הרמות (כלומר, מכני, פונקציונלי, ו היסטולוגית) הופך להיות זמין. לא שיטה לתאריך דווח למדוד vivo BP זנים במודל בעל חיים גדול של התינוק, ואת המחקר הנוכחי הוא הראשון להציע פרוטוקול כי נוסף בוחן שינויים פיסיולוגיים ופונקציונלי ברקמות BP לאחר מתיחה. על-ידי ביצוע בדיקות בזנים שונים, ניתן לדווח על ערכי סף פציעה עבור פציעות פונקציונליות ומבניות בתוך מקלעת האלבית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

מחקרים שדווחו בפרסום זה נתמך על ידי יוניס קנדי Shriver המכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם של המוסדות הלאומיים לבריאות תחת מספר הפרס R15HD093024 ועל ידי פרס מדעי המדינה הלאומית של קרן . מספר 1752513

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Omega Subminature Tension & Compression Load Cell Omega LCM201-200N 200N load cell
Basler acA640-120uc camera Basler acA640-120uc
Feedback Linear Actuator Progressive Automations PA-14P 10" stroke, 150lb force, 15mm/s speed
Motion Tracking Software Kinovea N/A Open Source
Proramming Software - MATLAB Mathworks N/A version 2018A
Surgical instruments
Forceps Fine Science Tools Inc 11006-12 and 11027-12 or 11506-12
Hemostats Fine Science Tools Inc 13009-12
Scissors Fine Science Tools Inc 14094-11 or 14060-09

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chauhan, S. P., Blackwell, S. B., Ananth, C. V. Neonatal brachial plexus palsy: Incidence, prevalence, and temporal trends. Seminars in Perinatology. 38 (4), 210-218 (2014).
  2. Foad, S. L., Mehlman, C. T., Ying, J. The epidemiology of neonatal brachial plexus palsy in the United States. Journal of Bone and Joint Surgery - Series A. 90 (60), 1258-1264 (2008).
  3. García Cena, C. E., et al. Skeletal modeling, analysis and simulation of upper limb of human shoulder under brachial plexus injury. Advances in Intelligent Systems and Computing. 252, 195-207 (2014).
  4. Marani, E., van Leeuwen, J. L., Spoor, C. W. The tensile testing machine applied in the study of human nerve rupture: a preliminary study. Clinical Neurology and Neurosurgery. 95, S33-S35 (1993).
  5. Zapałowicz, K., Radek, A. Mechanical properties of the human brachial plexus. Neurologia i Neurochirurgia Polska. 34 (6), 89-93 (2000).
  6. Singh, A., Shaji, S., Delivoria-Papadopoulos, M., Balasubramanian, S. Biomechanical Responses of Neonatal Brachial Plexus to Mechanical Stretch. Journal of Brachial Plexus and Peripheral Nerve Injury. 13 (1), e8-e14 (2018).
  7. Driscoll, P. J., et al. An in vivo study of peripheral nerves in continuity: biomechanical and physiological responses to elongation. Journal of Orthopaedic Research. 20 (2), 370-375 (2002).
  8. Zapalowicz, K., Radek, A. Experimental investigations of traction injury of the brachial plexus. Model and results. Annales Academiae Medicae Stetinensis. 51 (2), 11-14 (2005).
  9. Ma, Z., et al. In vitro and in vivo mechanical properties of human ulnar and median nerves. Journal of Biomedical Materials Research - Part A. 101 (9), 2718-2725 (2013).
  10. Rydevik, B. L., et al. An in vitro mechanical and histological study of acute stretching on rabbit tibial nerve. Journal of Orthopaedic Research. 8 (5), 694-701 (1990).
  11. Kwan, M. K., Wall, E. J., Massie, J., Garfin, S. R. Strain, stress and stretch of peripheral nerve rabbit experiments in vitro and in vivo. Acta Orthopaedica. 63 (3), 267-272 (1992).
  12. Takai, S., et al. In situ strain and stress of nerve conduction blocking in the brachial plexus. Journal of Orthopaedic Research. 20 (6), 1311-1314 (2002).
  13. Zhe, S., Feng, T., Sun, C., Ma, H. Tensile mechanical properties of the brachial plexus of experimental animals. Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research. 14 (20), 3730-3733 (2010).
  14. Alexander, M. J., Barkmeier-Kraemer, J. M., Geest, J. P. Vande Biomechanical properties of recurrent laryngeal nerve in the piglet. Annals of Biomedical Engineering. 38 (8), 2553-2562 (2010).
  15. Zilic, L., et al. An anatomical study of porcine peripheral nerve and its potential use in nerve tissue engineering. Journal of Anatomy. 227 (3), 302-314 (2015).
  16. Gonik, B., Zhang, N., Grimm, M. J. Prediction of brachial plexus stretching during shoulder dystocia using a computer simulation model. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 189 (4), 1168-1172 (2003).
  17. Grimm, M. J., Costello, R. E., Gonik, B. Effect of clinician-applied maneuvers on brachial plexus stretch during a shoulder dystocia event: Investigation using a computer simulation model. Obstetrical and Gynecological Survey. 203 (4), (2011).
  18. Kawai, H., et al. Stretching of the brachial plexus in rabbits. Acta Orthopaedica. 60 (6), 635-638 (1989).
  19. Narakas, A. O. Lesions found when operating traction injuries of the brachial plexus. Clinical Neurology and Neurosurgery. 95, S56-S64 (1993).
  20. Kleinrensink, G. J., et al. Upper limb tension tests as tools in the diagnosis of nerve and plexus lesions - Anatomical and biomechanical aspects. Clinical Biomechanics. 15 (1), 9-14 (2000).
  21. Zapałowicz, K., Radek, A. Mechanical properties of the human brachial plexus. Neurologia, i Neurochirurgia Polska. 34 (6), 89-93 (2000).
  22. Singh, A., Lu, Y., Chen, C., Cavanaugh, J. Mechanical properties of spinal nerve roots subjected to tension at different strain rates. Journal of Biomechanics. 39 (9), 1669-1676 (2006).
  23. Singh, A., Lu, Y., Chen, C., Kallakuri, S., Cavanaugh, J. M. A new model of traumatic axonal injury to determine the effects of strain and displacement rates. Stapp Car Crash Journal. 50, 601-623 (2006).
  24. Gonik, B., et al. The timing of congenital brachial plexus injury: A study of electromyography findings in the newborn piglet. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 178 (4), 688-695 (1998).

Tags

ביו-הנדסה סוגיה 154 מקלעת-מטען ביומכנית מאמץ עומס מתיחה
שיטות <em>לVivo</em> בדיקות ביומכנית על מקלעת ברכאל בחזירונים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Singh, A., Magee, R.,… More

Singh, A., Magee, R., Balasubramanian, S. Methods for In Vivo Biomechanical Testing on Brachial Plexus in Neonatal Piglets. J. Vis. Exp. (154), e59860, doi:10.3791/59860 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter