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Bioengineering

नवजात पिलेट्स में ब्रैकियल प्लेक्सस पर वीवो बायोमैकेनिकल परीक्षण में विधियां

Published: December 19, 2019 doi: 10.3791/59860

Summary

यहां प्रस्तुत एक नवजात पिलेट मॉडल में ब्रैकियल प्लेक्सस पर वीवो बायोमैकेनिकल परीक्षण में प्रदर्शन करने के तरीके हैं।

Abstract

नवजात ब्रैकील प्लेक्सस (एनबीपीपी) एक खिंचाव की चोट है जो गर्दन और कंधे के क्षेत्रों में स्थित तंत्रिका परिसरों में बिथिंग प्रक्रिया के दौरान होती है, जिसे सामूहिक रूप से ब्रैकिल प्लेक्सस (बीपी) के रूप में जाना जाता है। प्रसूति देखभाल में हाल ही में प्रगति के बावजूद, एनबीपीपी की समस्या प्रति १,००० जीवित जन्मों में १.५ मामलों की घटनाओं के साथ एक वैश्विक स्वास्थ्य बोझ बनी हुई है । इस चोट के अधिक गंभीर प्रकार कंधे से नीचे हाथ के स्थाई पक्षाघात का कारण बन सकता है । एनबीपीपी की रोकथाम और उपचार में खिंचाव के अधीन होने पर नवजात बीपी नसों की बायोमैकेनिकल और शारीरिक प्रतिक्रियाओं की समझ होती है। नवजात बीपी का वर्तमान ज्ञान वीवो नवजात बीपी ऊतक के बजाय वयस्क पशु या शवेबीपी ऊतक से बहिष्कृत किया जाता है। यह अध्ययन नवजात पिलेट्स में वीवो बायोमैकेनिकल परीक्षण में आयोजित करने के लिए वीवो मैकेनिकल परीक्षण उपकरण और प्रक्रिया में वर्णित है। डिवाइस में एक क्लैंप, एक्ट्युलेटर, लोड सेल और कैमरा सिस्टम होता है जो वीवो उपभेदों और लोड में विफलता तक लागू होता है और निगरानी करता है। कैमरा सिस्टम टूटना के दौरान विफलता स्थान की निगरानी की भी अनुमति देता है। कुल मिलाकर, प्रस्तुत विधि नवजात बीपी के विस्तृत बायोमैकेनिकल लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देती है जब खिंचाव के अधीन होता है।

Introduction

प्रसूति में हाल ही में प्रगति के बावजूद, बीपी परिसर में खिंचाव की चोट के कारण एनबीपीपी की समस्या एक वैश्विक स्वास्थ्य बोझ बनी हुई है, जिसमें प्रति १,००० जीवित जन्मों में १.५ मामलों की घटना1,2। संबद्ध जोखिम कारक मातृ (यानी, अत्यधिक वजन, मातृ मधुमेह, गर्भाशय असामान्यताएं, बीपी पक्षाघात का इतिहास), भ्रूण (यानी, भ्रूण मैक्रोसोमिया), या जन्म से संबंधित (यानी, कंधे डिस्टोसिया, लंबे समय तक श्रम, संदंश या वैक्यूम चिमटा, ब्रीच प्रस्तुति3)के साथ सहायता प्राप्त वितरण) हो सकता है। हालांकि ये जटिलताएं कुछ परिस्थितियों में अपरिहार्य हैं, एनबीपीपी की रोकथाम और उपचार में खिंचाव के अधीन होने पर नवजात बीपी की जैव यांत्रिक और शारीरिक प्रतिक्रियाओं की समझ होती है।

बीपी पर बायोमैकेनिकल अध्ययनों की रिपोर्ट में वयस्क जानवरों और मानव शवऊतकों का उपयोग किया गया है और महत्वपूर्ण विसंगतियोंकोदर्शाते हैं 4 ,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. जटिल बीपी ऊतक के जैव यांत्रिक गुणों की नैदानिक प्रासंगिकता एक नवजात पशु मॉडल के साथ-साथ वीवो बायोमैकेनिकल परीक्षण दृष्टिकोण में वारंट करती है। इसके अलावा, जटिल वास्तविक दुनिया वितरण परिदृश्यों में बीपी खिंचाव चोट का अध्ययन करने के साथ सीमाएं कंप्यूटर मॉडल है कि तरीकों कि विभिंन वितरण जटिलताओं और तकनीकों के प्रभाव की जांच की अनुमति देता है प्रदान पर निर्भरता बढ़ जाती है । इन मॉडलों की नैदानिक प्रासंगिकता की कुंजी उनकी बायोफिडेसिटी (मानव जैसी प्रतिक्रिया) है। गोनिक एट अल16 और ग्रिम एट अल17 द्वारा उपलब्ध कम्प्यूटेशनल मॉडल खरगोश और चूहे तंत्रिका ऊतक पर भरोसा करते हैं लेकिन नवजात बीपी ऊतक नहीं । चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक नवजात पशु मॉडल में वीवो बायोमैकेनिकल परीक्षण में प्रदर्शन करना अनुपलब्ध नवजात बीपी डेटा के महत्वपूर्ण अंतर को भर सकता है।

वर्तमान अध्ययन 3-5 दिन पुराने पुरुष यॉर्कशायर नवजात पिलेट्स में जैव यांत्रिक परीक्षण का संचालन करने के लिए वीवो मैकेनिकल परीक्षण उपकरण और प्रक्रिया में एक का वर्णन करता है । डिवाइस में एक क्लैंप, एक्ट्युलेटर, लोड सेल और कैमरा सिस्टम होता है जो विफलता के दौरान वीवो उपभेदों और भार में लागू होता है और निगरानी करता है। कैमरा सिस्टम टूटना के दौरान विफलता स्थान की निगरानी की भी अनुमति देता है। कुल मिलाकर, सिस्टम नवजात बीपी के विस्तृत बायोमैकेनिकल लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देता है जब खिंचाव के अधीन है, जिससे बीपी की दहलीज उपभेदों और वीवो में यांत्रिक विफलता के लिए तनाव प्रदान करते हैं । प्राप्त किए गए डेटा से मौजूदा कम्प्यूटेशनल मॉडलों के मानव जैसे व्यवहार (बायोफिडेलफ़ौज) में और सुधार हो सकता है जो एनबीपीपी से जुड़े वितरण परिदृश्यों में बीपी खिंचाव पर बहिर्जात और एंडोजेनस बलों के प्रभावों की जांच करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

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Protocol

ड्रेक्सेल विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति ने सभी प्रक्रियाओं (#20704) को मंजूरी दी ।

1. पशु आगमन और अनुकूलन

  1. संगरोध 1-2 दिन पुराने पिचकारियों के लिए आगमन के बाद कम से कम 24 घंटे।
  2. साफ और साफ स्टेनलेस स्टील पिंजरों में घर पिचकारियों (x ४८ में x ३६ में ३६) aspen चिप बिस्तर पर और सुअर दूध बदली के साथ विज्ञापन libitum फ़ीड ।
  3. थर्मो-न्यूट्रल वातावरण सुनिश्चित करने के लिए कमरे के तापमान को 85 डिग्री एफ पर बनाए रखें।

2. प्रयोग का दिन

  1. प्रयोग से 2 घंटे पहले फ़ीड निकालें।
  2. केटामाइन (10-40 मिलीग्राम/किलो) /जाइलज़ीन (1.5-3.0 मिलीग्राम/किलोआई आईएम) के इंट्रामस्कुलर इंजेक्शन के साथ पिचकारियों को इंजेक्ट करें और सर्जिकल स्पेस में परिवहन पिंजरे के माध्यम से परिवहन करें ।

3. संज्ञाहरण के शामिल होने और रखरखाव

  1. नाक शंकु द्वारा ऑक्सीजन में मिश्रित 4% आइसोफ्लोरीन साँस लेना एनेस्थेटिक का प्रशासन करें और पुष्टि करें कि जानवर पालेब्रल और वापसी सजगता की अनुपस्थिति का आकलन करके गहराई से एनेस्थेटाइज्ड है।
  2. जानवर को सुपाइन स्थिति में रखकर और ट्रेलिया में इंट्यूबेशन ट्यूब (व्यास 2.5-2 मिमी) का मार्गदर्शन करने में मदद करने के लिए एक लैरिंगोस्कोप (सीधे ब्लेड) का उपयोग करें।
  3. इंटुबशन ट्यूब सुरक्षित होने के बाद जानवर को वेंटिलेटर पर रखें।
  4. सुनिश्चित करें कि पिचकारियों को आइसोफ्लोरीन (0.25%-3% रखरखाव), ऑक्सीजन और नाइट्रस ऑक्साइड का मिश्रण प्राप्त हो।
  5. फेन्टनाइल (10 μg/kg) की एक खुराक प्रदान करें और एनाल्जेसिया और सेडेशन की निरंतर पर्याप्त गहराई सुनिश्चित करने और गति कलाकृतियों से बचने के लिए हर 1-2 घंटे एक खुराक देना जारी रखें जो एंडोट्रेचेल ट्यूब के विघटन का जोखिम उठा सकता है ।
  6. चमड़े के नीचे पेट की नस या किसी अन्य परिधीय नस में नसों में (चतुर्थ) पहुंच स्थापित करें।
  7. ऊर्ध्वाधर धमनी के माध्यम से धमनी रेखा की स्थापना करें। यह गैर-आक्रामक रूप से या कट-डाउन प्रदर्शन करके किया जा सकता है।

4. निगरानी और देखभाल

  1. कैंटल पलटा की अनुपस्थिति और टो चुटकी के लिए वापसी प्रतिक्रिया की अनुपस्थिति की पुष्टि करके संज्ञाहरण की गहराई की निगरानी करें।
  2. संज्ञाहरण के दौरान और पूरे प्रयोग के दौरान शारीरिक मापदंडों की निरंतर निगरानी करें, जिसमें धमनी रक्तचाप, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी (ईसीजी), अंत ज्वारीय सीओ2,पल्स ऑक्सीमेट्री और शरीर का तापमान शामिल है।
  3. रक्त गैसों और रक्त शर्करा हर 0.5-1 घंटे की निगरानी और नसों में तरल पदार्थ (५०% निपुण और ५०% सामांय खारा) जानवरों के लिए ~ १०० सीसी/किलो/दिन में 1 घंटे से अधिक समय तक एनेस्थेटाइज्ड दे, के रूप में जरूरत है, euglycemia सुनिश्चित करने के लिए ।
  4. जानवर के संवेदनावक विमान की बारीकी से और अक्सर निगरानी करें। एनाल्जेसिया प्रदान करें और/या इनहेलेंट संज्ञाहरण में वृद्धि करें।
  5. नॉर्मोक्सिया सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक वेंटिलेटर मापदंडों और दवा खुराकों को नियंत्रित करके सामान्य ऑक्सीजन तनाव में जानवर को बनाए रखें, फिर जानवर को तापमान-विनियमित परिसंचारी जल कंबल पर रखें ताकि सामान्य शरीर का तापमान 39 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा जा सके प्रयोग की अवधि के लिए।

5. ब्रैचियल प्लेक्सस सर्जरी

  1. जानवर को उचित संज्ञाहरण के बाद ऑपरेटिंग टेबल पर एक सुपाई की स्थिति में रखें, जैसा कि धारा 3 में वर्णित है, अपहरण में ऊपरी अंग के साथ, अक्षीय क्षेत्र को उजागर करता है।
  2. जानवर को ढकने के लिए किसी भी सर्जिकल ड्रेप का इस्तेमाल करें। साफ लेकिन गैर बाँझ तकनीकों का प्रयोग करें।
  3. सी 3-टी 3 के बीच रीढ़ के स्तर के अनुरूप, त्वचा और प्रावरणी पर एक मिडलाइन चीरा (#10 ब्लेड का उपयोग करके) बनाकर रीढ़ के दोनों किनारों पर ब्रैकियल प्लेक्सस परिसर का पर्दाफाश करें।
  4. सिफेलिक और बेसिलिक नसों को बख्शते हुए, क्लैविक के किनारे के साथ सुप्रांतिक पायदान से प्रत्येक तरफ संदंश और हेमोस्तान का उपयोग करके चीरा को एक्सट्रपलेशन करें।
  5. कैंची और संदंश का उपयोग करके कुंद विच्छेदन द्वारा बेहतर और अवर फ्लैप जारी करें, जो क्रमशः ब्रेकियल प्लेक्सस के सर्वाइकल और वक्ष क्षेत्रों तक पहुंच की अनुमति देता है।
  6. टी1 में धुरी (C2) और पहली पसली की पहचान करें। इन स्थलों का उपयोग करके, कम तीन सर्वाइकल (C6-C8) और पहले छाती (T1) रीढ़ की हड्डी कशेरुकी फोरमेन की पहचान करें, फिर एक्सपोजर प्राप्त करने के लिए डिवीजनों (एम आकार) के विभाजन का पता लगाने के लिए जाल की सावधानीपूर्वक जांच करें।
  7. लेबल (तंत्रिका छोरों का उपयोग कर) जड़ के रूप में रीढ़ के करीब इन विभाजन के ऊपर ब्रैकियल प्लेक्सस क्षेत्रों/

6. बायोमैकेनिकल टेस्टिंग

  1. बायोमैकेनिकल टेस्टिंग डिवाइस का सेट-अप
    नोट: बीपी(चित्रा 1)के वीवो खंड में प्रदर्शन करने के लिए एक कस्टम-निर्मित यांत्रिक परीक्षण उपकरण डिजाइन और निर्मित किया गया था।
    1. सेट-अप का आधार किसी ठेले से अटैच करें।
    2. बड़े सी-क्लैंप का उपयोग करके आधार पर इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्टुएटर संलग्न करें। एक्ट्युलेटर 150 पौंड बल, 10 "स्ट्रोक, और 15 मिमी/एस की गति प्रदान करने में सक्षम है। गति को 0.2 मिमी/एस तक कम किया जा सकता है और अभी भी वांछित के रूप में कार्य करता है।
    3. एक्ट्युलेटर के लिए 200 एन लोड सेल संलग्न करें।
    4. लोड सेल के लिए एक क्लैंप (स्क्रू-इन) संलग्न करें जिसमें गद्देदार प्लेक्सीग्लास होते हैं, जो क्लैंपिंग साइट पर तनाव एकाग्रता को रोकता है।
    5. एक तिपाई के लिए एक कैमरा संलग्न करें। सुनिश्चित करें कि कैमरे में 658 x 4926 पिक्सल के रेजोल्यूशन पर 120 एफ/एस तक रिकॉर्डिंग की क्षमता है।
    6. सेट-अप के सभी घटकों को एकीकृत और सिंक्रोनाइज़ करने के लिए कंप्यूटर पर कैमरा, एक्टुएटर और लोड सेल से यूएसबी केबल संलग्न करें।
    7. कंप्यूटर, एक्ट्युलेटर, और लोड सेल को पावर सोर्स में प्लग करें।
  2. लागू भार रिकॉर्ड करने से पहले लोड सेल को कैलिब्रेट करें। ऐसा करने के लिए, नीचे दिए गए चरणों का प्रदर्शन करें:
    1. समायोज्य हैंडल का उपयोग करके एक 90 डिग्री कोण पर एक्टुएटर सेट करें और एक प्रोट्रैक्टर के साथ कोण की जांच करें।
    2. लोड सेल (सामग्री की तालिका) के साथ काम करने वाले सॉफ्टवेयर कोखोलें। वोल्टेज का लाइव रीडआउट दिखाने के लिए स्टार्ट बटन दबाएं।
    3. सेटअप से 100 ग्राम की वेतन वृद्धि में 0-1,000 ग्राम से लेकर क्लैंप से वजन लटकाएं और मापा वोल्टेज रिकॉर्ड करें।
    4. ढलान (एम) और अवरोधन (बी) खोजने के द्वारा वोल्टेज और वजन के रैखिक समीकरण की गणना करें। यह नीचे समीकरण 1 से बी की गणना करने के लिए एक स्प्रेडशीट प्रोग्राम और शामिल ढलान फ़ंक्शन का उपयोग करके किया जाता है। मैकेनिकल सेट-अप कोड में नीचे दिखाए गए समीकरण 2 डालें।
      समीकरण 1: बी = वाई - एमएक्स
      कहां: वाई वजन है, एक्स वोल्टेज है, एम ढलान है, और बी अवरोधक (स्थिर) है।
      समीकरण 2: y = एमएक्स + बी
      कहां: वाई वजन है, एक्स वोल्टेज है, एम ढलान है, और बी स्थिर है।
  3. परीक्षण: बीपी तंत्रिका को कस्टम-निर्मित क्लैंप द्वारा परीक्षण सेट-अप में काटा जाता है और लंगर डाला जाता है।
    1. ठीक कैंची का उपयोग कर बीपी तंत्रिका काटें।
    2. कस्टम निर्मित क्लैंप में बीपी तंत्रिका के कट साइड को क्लैंप करना जैसा कि चित्र 1में दिखाया गया है ।
    3. क्लैंप्ड बीपी सेगमेंट(चित्रा 2)पर मैन्युअल रूप से ब्लैक एक्रेलिक पेंट या इंडिया इंक रखें।
    4. डेटा विश्लेषण के लिए पैमाने को सेट करने के लिए एक अंशांकन ग्रिड रखें, जो एक 1 सेमी शासक है, जानवर के भीतर फ्लैट है।
    5. कैमरे के सॉफ्टवेयर का उपयोग सीधे परीक्षण खंडों पर कैमरे के प्लेसमेंट को देखने के लिए करें, जिससे मार्कर की गति/विस्थापन की निगरानी की अनुमति मिलती है और किसी भी समय पर वास्तविक ऊतक तनाव का निर्धारण होता है ।
    6. प्रारंभिक माप ों को रिकॉर्ड करें जैसे कि तंत्रिका तालिका से शरीर में आवेषण और तालिका से क्लैंप की ऊंचाई, एक्टूलेटर के कोण और ऊतक की पूरी लंबाई।
    7. प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर खोलें (चित्रमय यूजर इंटरफेस [जीयूआई] युक्त टेबल जैसा कि चित्रा 3में दिखाया गया है)।
    8. रन बटन दबाकर जीयूआई चलाएं।
    9. शुरुआती बटन दबाकर सिस्टम को शुरू करें।
    10. धड़ा बटन दबाकर सिस्टम को धड़ा।
    11. बीपी सेगमेंट को स्टार्ट टेस्ट बटन दबाकर स्ट्रेच करें। यह बीपी के किसी भी सेगमेंट में पूरी विफलता होने तक ५०० मिमी/मिन की सौंपे गए दर पर ऊतक ों को खींचता है । इस स्ट्रेच रेट का चयन उपलब्ध साहित्य4,8,18के आधार पर किया जाता है . कार्यक्रम एक वीडियो फ़ाइल, लागू तन्य भार, ऊतक के विस्थापन और परीक्षण की अवधि भी बचाता है।
    12. विफलता साइट रिकॉर्ड करें, जो वह बिंदु है जिस पर ऊतक टूटता है।
  4. इच्छामृत्यु: पेंटोबार्बिटल (120 मिलीग्राम/किलो वी) की घातक खुराक के साथ प्रयोग के अंत में पिचकारियों को इच्छामृत्यु दें।
  5. डेटा विश्लेषण: परीक्षण के दौरान प्राप्त वीडियो के विश्लेषण के लिए मोशन ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करें।
    1. फ़ाइल का चयन करके मोशन ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर के भीतर प्रयोग से वीडियो फ़ाइल खोलें। ओपन वीडियो फ़ाइल
    2. लाइन टूल का उपयोग करके मोशन ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर में स्केल सेटअप करने के लिए अंशांकन ग्रिड का उपयोग करें, तैयार होने के बाद लाइन पर सही क्लिक करें, कैलिब्रेट उपायका चयन करें, और सेंटीमीटर(चित्रा 4)में एक ज्ञात मूल्य दर्ज करें।
    3. वीडियो पर सही क्लिक करके मोशन ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर के भीतर ऊतक पर मार्कर ट्रैक करें और ट्रैक पथ का चयन करें और ऊतक पर मार्कर के साथ मार्कर के केंद्र को संरेखित करें और इसे टूटना तक टैकिंग करें।
    4. स्प्रेडशीट में फाइल एक्सपोर्ट का चयन करके मार्कर से एक्स-और वाई-निर्देशांक का निर्यात करें ताकि इसका उपयोग उपभेदों की गणना करने के लिए किया जा सके।
    5. उपभेदों की गणना करने के लिए समय के साथ एक्स-और वाई-निर्देशांक के बीच की दूरी की गणना करने के लिए डेटा को प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर में आयात करें।
    6. खिंचाव के दौरान झुकाव में परिवर्तन के लिए लेखांकन के बाद मूल दूरी से दूरी में परिवर्तन को विभाजित करके प्रत्येक समय बिंदु पर तनाव मूल्यों की गणना करें। वास्तविक तनाव मूल्यप्रत्येक समय बिंदु पर आसन्न मार्कर की प्रत्येक जोड़ी के बीच निर्धारित किए जाते हैं। इन उपभेदों के औसत की गणना भी की जाती है।

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Representative Results

बीपी प्लेक्सस (चार मार्कर के बीच) के चार खंडों से एक प्रतिनिधि लोड-टाइम प्लॉट और उपभेदों को क्रमशः चित्रा 5 और चित्रा 6में दिखाया गया है। 35% औसत विफलता तनाव पर 8.3 एन के प्राप्त विफलता लोड नवजात बीपी की जैव यांत्रिक प्रतिक्रियाओं की रिपोर्ट जब खिंचाव के अधीन है। तंत्रिका के कुछ क्षेत्रों को दूसरों की तुलना में अधिक उपभेदों से गुजरना पड़ता है, तंत्रिका की लंबाई के साथ गैर-समान चोट का संकेत देते हैं। कैमरा डेटा विफलता के स्थान की रिपोर्टिंग फोरमेन को समीपस्थ होने की अनुमति देता है।

Figure 1
चित्रा 1: एक्टूलेटर, लोड सेल और क्लैंप सहित वीवो मैकेनिकल टेस्टिंग डिवाइस में का विवरण। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: बीपी खंडों पर रखा मार्कर खिंचाव के दौरान ऊतक द्वारा निरंतर उपभेदों रिकॉर्ड करने के लिए । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: ग्राफिकल यूजर इंटरफेस का उपयोग करके डेटा अधिग्रहण के लिए कदम। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: मार्कर ट्रैकिंग और तनाव विश्लेषण विवरण। AVI प्रारूप में सहेजे गए परीक्षण वीडियो ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर में आयात किए जाते हैं। प्रत्येक मार्कर और पहले और अंतिम मार्कर के बीच तनाव विस्तृत रूप में प्राप्त कर रहे हैं । मार्कर उपभेदों के बीच का एक औसत विफलता उपभेदों की रिपोर्ट करने के लिए प्रयोग किया जाता है । तीन मार्कर और गणना औसत तनाव समय साजिश के साथ तंत्रिका खिंचाव का एक उदाहरण यहां दिखाया गया है, ४३% की रिपोर्ट विफलता उपभेदों के साथ । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5: विफलता के दौरान अधिकतम लोड की सूचना दी। ऐक्ट्युलेटर से जुड़ी लोड सेल स्ट्रेच के दौरान लोड डेटा हासिल कर लेते हैं। डेटा का उपयोग लोड-टाइम प्लॉट प्राप्त करने के लिए किया जाता है जैसा कि दिखाया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 6
चित्रा 6: स्ट्रेयर फैला हुआ प्लेक्सस के चार अलग-अलग सेगमेंट में रिपोर्ट किया गया। उपभेदों की गणना प्रत्येक मार्कर के बीच की जाती है और सभी चार खंडों (दो आसन्न मार्कर में से प्रत्येक के बीच) से प्राप्त औसत उपभेदों की तुलना में की जाती है। तंत्रिका के कुछ क्षेत्रदूसरों की तुलना में अधिक उपभेदों से गुजरते हैं और तंत्रिका की लंबाई के साथ गैर-समान चोट का संकेत देने वाले औसत उपभेद। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

बीपी ऊतक पर खिंचाव की जैव यांत्रिक प्रतिक्रियाओं पर उपलब्ध साहित्य सीमा मूल्यों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ - साथ पद्धतिगत विसंगतियों4,6,8,18,19,20,21,22,23प्रदर्शित करता है । प्रकाशित परिणामों में भिन्नता ऊतक प्रसंस्करण (जैसे, फिक्स्ड बनाम अनफिक्स्ड ऊतक), विस्तार को मापने में पद्धतिगत अंतर और उपयोग की जाने वाली प्रजातियों में अंतर के कारण हो सकती है। इसके अलावा, ये डेटा वयस्क जानवरों या मानव शवों से प्राप्त किए जाते हैं न कि नवजातों से। नैतिक कारण जीवित मानव नवजात शिशुओं से यांत्रिक डेटा प्राप्त करना मुश्किल बनाते हैं, इसलिए मनुष्यों के लिए शारीरिक समानताएं रखने वाले बड़े पशु मॉडल का उपयोग किया जा सकता है। पिलेट्स एक पशु मॉडल के रूप में काम करते हैं जिसका उपयोग बीपी से संबंधितअध्ययन6,24में पहले ही किया जा चुका है ।

प्रस्तावित तरीके और सेट-अप एक बड़े पशु मॉडल में नवजात बीपी की वीवो बायोमैकेनिकल प्रतिक्रिया को मापने की अनुमति देते हैं, जो बीपी खिंचाव के दौरान चोट तंत्र की समझ प्रदान करते हैं। जबकि परीक्षण प्रोटोकॉल और सेट-अप मजबूत है, यह कुछ सीमाएं प्रदान करता है (यानी, यांत्रिक परीक्षण के दौरान होने वाली फिसल जाता है, परीक्षण के दौरान मार्कर दृश्यता की हानि, विफलता होने तक परीक्षण करते समय पूरे शरीर की आवाजाही)। जबकि पर्चियां परीक्षण के दौरान होती हैं, उचित क्लैंपिंग सुनिश्चित करने से फिसलन को कम किया जा सकता है। पैडिंग जोड़ने से ऊतक और सुरक्षित हो सकते हैं और स्लिप से बच सकते हैं। क्लैंप को आवश्यकतानुसार अन्य विभिन्न प्रकार के क्लैंप के साथ आसानी से प्रतिस्थापित किया जा सकता है। मार्कर दृश्यता का नुकसान 2% से कम मामलों में होता है और अपरिहार्य हैं। परीक्षण करते समय पशु धड़ को सुरक्षित करने के लिए एक सुरक्षित रिग की आवश्यकता हो सकती है। चूंकि सेट-अप कैमरा सिस्टम के माध्यम से प्रविष्टि आंदोलन की ट्रैकिंग की अनुमति देता है, इसलिए यह परीक्षण के दौरान किसी भी जानवर आंदोलन के लिए जिम्मेदार है। सिस्टम की एक अतिरिक्त सीमा एक अलग कार्यक्रम के माध्यम से कैमरा व्यू लाइव प्रदान करने की क्षमता है, जिससे परीक्षण के दौरान लाइव कैमरा दृश्य सीमित हो ता है। यह भविष्य में कार्यक्रम है कि वर्तमान में परीक्षण चलाने के लिए प्रयोग किया जाता है में एक लाइव कैमरा दृश्य को एकीकृत करके सुधार किया जा सकता है ।

सारांश में, NBPP कई व्यक्तियों के लिए जीवन भर अगली कड़ी के साथ एक महत्वपूर्ण चोट है । दुर्भाग्य से, पिछले तीन दशकों में तकनीकी विकास और प्रसूति के प्रशिक्षण में वृद्धि के बावजूद, इसकी घटना की दर में कमी नहीं आई है । घटना में कमी की यह कमी सीधे निवारक रणनीतियों को विकसित करने में सीमाओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जो एनबीपीपी की घटना को कम करते हैं। जब तक सभी स्तरों (यानी, यांत्रिक, कार्यात्मक और हिस्टोलॉजिकल) पर चोट तंत्र की विस्तृत समझ उपलब्ध नहीं हो जाती, तब तक निवारक रणनीतियों का पता नहीं लगाया जा सकता है। नवजात बड़े पशु मॉडल में वीवो बीपी उपभेदों में मापने के लिए आज तक कोई विधि नहीं बताई गई है, और वर्तमान अध्ययन एक प्रोटोकॉल पेश करने वाला पहला है जो नवजात बीपी ऊतक के बाद खिंचाव में शारीरिक और कार्यात्मक परिवर्तनों की पड़ताल करता है। विभिन्न उपभेदों पर परीक्षण करके, नवजात ब्रैकल प्लेक्सस में कार्यात्मक और संरचनात्मक चोटों के लिए चोट सीमा मूल्यों की सूचना दी जा सकती है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इस प्रकाशन में रिपोर्ट किए गए शोध को यूनिस कैनेडी श्रिवर नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ चाइल्ड हेल्थ एंड ह्यूमन डेवलपमेंट ऑफ नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के अवार्ड नंबर R15HD093024 के तहत और नेशनल साइंस फाउंडेशन करियर अवार्ड द्वारा समर्थित किया गया था । संख्या 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

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References

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बायोइंजीनियरिंग अंक 154 नवजात ब्रैकल प्लेक्सस बायोमैकेनिकल स्ट्रेन लोड खिंचाव
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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).

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