आर्थ्रोस्कोपी सर्जरी के दौरान जांच आम तौर पर नरम ऊतक की स्थिति का आकलन करने के लिए किया जाता है, लेकिन यह दृष्टिकोण हमेशा व्यक्तिपरक और गुणात्मक रहा है। यह रिपोर्ट एक जांच उपकरण का वर्णन करती है जो आर्थ्रोस्कोपी के दौरान त्रि-अक्षीय बल सेंसर के साथ मात्रात्मक रूप से नरम ऊतक के प्रतिरोध को माप सकता है।
आर्थ्रोस्कोपिक सर्जरी में जांच मुलायम ऊतक को खींचने या धक्का देकर की जाती है, जो नरम ऊतक की स्थिति को समझने के लिए प्रतिक्रिया प्रदान करती है। हालांकि, आउटपुट केवल “सर्जन की भावना” के आधार पर गुणात्मक है। यहां एक जांच उपकरण एक त्रि-अक्षीय बल सेंसर के साथ मात्रात्मक रूप से नरम ऊतकों के प्रतिरोध को मापने के द्वारा इस मुद्दे को संबोधित करने के लिए विकसित वर्णित है । दोनों स्थितियों (यानी, पुल और पुश-जांच कुछ ऊतकों एसीटैबुलर लैब्रम और उपास्थि की नकल करते हुए), यह जांच उपकरण आर्थ्रोस्कोपी के दौरान जोड़ों में कुछ यांत्रिक गुणों को मापने के लिए उपयोगी पाया जाता है।
जांच की प्रक्रिया, जो धातु की जांच के साथ जोड़ों में नरम ऊतकों को खींचती है या धक्का देती है, आर्थ्रोस्कोपिक सर्जरी1,,2के दौरान नरम ऊतकों की स्थिति का आकलन करने की अनुमति देती है। हालांकि, जांच का मूल्यांकन बहुत व्यक्तिपरक और गुणात्मक है (यानी, सर्जन की भावना)।
इस संदर्भ के आधार पर, यदि खींचने के दौरान कूल्हे के जोड़, मेनिस्कस या घुटने के जोड़ में लिब्रम (जैसे, कैप्सूल या घुटने के जोड़ में लेब्रम) के प्रतिरोध को मात्रात्मक रूप से मापा जा सकता है, तो सर्जनों के लिए नरम ऊतक के लिए मरम्मत की आवश्यकता का न्याय करना उपयोगी हो सकता है और यह संकेत दिया जा सकता है कि प्राथमिक मरम्मत3,,4,,5पूरा होने के बाद भी अतिरिक्त शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप आवश्यक है या नहीं। इसके अलावा, आवश्यक शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप का संकेत करने के लिए प्रमुख मात्रात्मक चर के लिए मानदंड सर्जन के लिए स्थापित किया जाना चाहिए । इसके अतिरिक्त, विपरीत दिशा में, जांच को आगे बढ़ाने का उपयोग आर्टिकुलर कार्टिलेज ऊतकों के यांत्रिक गुणों का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। ऊतक इंजीनियरिंग और पुनर्योजी दवा के क्षेत्र में, जैसे कि क्षतिग्रस्त, पतित, या रोगग्रस्त उपास्थि ऊतकों का प्रतिस्थापन, पुश-जांच के सीटू मूल्यांकन में महत्वपूर्ण2,,6हो सकता है।
यह लेख एक त्रि-अक्षीय बल सेंसर 6 के साथ एक जांच उपकरण के विकास की रिपोर्ट करता है जो आर्थ्रोस्कोपी केदौरान मात्रात्मक रूप से नरम ऊतक के प्रतिरोध को माप सकता है। इस जांच उपकरण में एक सामान्य आर्थ्रोस्कोपिक जांच के आधे लंबाई के आकार (200 मिमी) के साथ एक जांच घटक होता है, और एक ग्रिप घटक जिसमें जांच की नोक पर तीन धुरी के परिणामी बल को मापने के लिए एक तनाव गेज सेंसर एम्बेडेड होता है(चित्र 1)। स्ट्रेन गेज सेंसर विशेष रूप से जांच के लिए बनाया गया था। स्ट्रेन गेज ग्रिप घटक के शीर्ष पर एम्बेडेड है, जो जांच घटक से जोड़ता है। इस जांच डिवाइस का संकल्प 0.005 एन है। सटीकता और सटीकता भी ज्ञात वजन (50 ग्राम) के साथ एक व्यावसायीकृत वजन से मापा गया। सटीक 0.013 एन था और सटीकता 0.0035 एन है।
इसके अलावा, पकड़ घटक के एक फिसलने पहलू सर्जन सूचकांक उंगली या अंगूठे के साथ दूरी को नियंत्रित करने के लिए लागू किया गया है, जबकि खींच या जांच धक्का । प्रतिरोध को मापने की प्रक्रिया के दौरान, मापा मूल्य जांच डिवाइस और खींच बल की खींच दूरी दोनों पर निर्भर है, यही वजह है कि जांच डिवाइस की खींच दूरी स्लाइडिंग पहलू द्वारा नियंत्रित किया जाता है । जांच डिवाइस के पकड़ घटक की स्लाइडिंग दूरी इस अध्ययन में निम्नलिखित प्रतिनिधि मामलों के लिए 3 मिमी करने के लिए सेट किया गया था ।
जैसा कि चित्र 1में दिखाया गया है, नरम ऊतकों के प्रतिरोध बल को इस प्रकार त्रिकोणीय रूप से मापा जा सकता है। पहली फोर्स जांच धुरी के साथ है । दूसरा जांच के हुक की दिशा के साथ जांच धुरी के लिए लंबवत है, और तीसरा ट्रांसवर्सल दिशा में है । बलों का मापन निम्नलिखित सामान्य विधि का उपयोग करके किया जाता है: तीन-अक्ष बल सेंसर में एक्स-, वाई-और जेड-कुल्हाड़ियों के अनुरूप तीन व्हीटस्टोन पुल शामिल हैं। लागू लोड की भयावहता के अनुसार तनाव गेज का प्रतिरोध मूल्य बदलता है, और पुल का मध्य बिंदु वोल्टेज बदलता है ताकि बल को विद्युत संकेत के रूप में पता लगाया जा सके। इस डिवाइस की माप रेंज जांच धुरी की दिशा में 50 एन और शेष दो दिशाओं में 10 एन है।
इस जांच के लिए समर्पित सॉफ्टवेयर विकसित किया गया था जिसमें सॉफ्टवेयर एक्स, वाई और जेड दिशाओं में तीन बलों को दिखाता है (एक्स ट्रांसवर्स दिशा है, वाई ऊर्ध्वाधर दिशा (हुक की दिशा) है, और जेड जांच अक्ष है जो वास्तविक समय में जांच डिवाइस द्वारा तीन अलग-अलग रेखांकन(चित्रा 2)के रूप में 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ मापा जाता है। वैकल्पिक रूप से, अल्ट्रासाउंड उपकरणों के इंट्राऑपरेटिव उपयोग के लिए सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले एक पतले लोचदार कवर का उपयोग यहां वाटरप्रूफिंग के लिए किया जा सकता है।
इस प्रकार यह जांच डिवाइस नरम ऊतकों की कुछ स्थितियों का आकलन करने के लिए अनुमति दे सकता है। इसके अलावा, यह जांच डिवाइस आर्टिकुलर कार्टिलेज ऊतकों के यांत्रिक गुणों के मूल्यांकन के लिए अनुमति दे सकता है। इस उद्देश्य के लिए, सतह पर आगे इस जांच डिवाइस की नोक फिसलने के दौरान आर्टिकुलर उपास्थि सतह पर प्रतिक्रिया बल आर्टिकुलर उपास्थि की यांत्रिक संपत्ति के साथ सहसंबद्ध हो सकता है।
इस अध्ययन का उद्देश्य यह पेश करना है कि जांच करने वाले डिवाइस का उपयोग कैसे किया जा सकता है। पहले एक प्रतिनिधि ऊतक के रूप में एक नकल एसीटैबुलर लेब्रम के माप रहे हैं, जबकि पुल एक प्रेत कूल्हे मॉडल के साथ जांच । जांच की एक ठेठ लैब्रल मरम्मत के लिए तीन शल्य चिकित्सा चरणों में एसीटैबुलर लैब्रम के प्रतिरोध में अंतर है। दूसरा पुश-जांच के माध्यम से उपास्थि ऊतक की नकल करने वाले प्रतिनिधि के माप हैं। इसके अलावा जांच की नकल उपास्थि ऊतक के दो अलग यांत्रिक गुणों के बीच एक संबंध के रूप में इस जांच डिवाइस और एक शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस द्वारा मापा जाता है आर्टिकुलर उपास्थि के यांत्रिक गुणों को मापने के लिए नई विधि को मान्य करने के लिए है ।
यह अध्ययन दर्शाता है कि जांच डिवाइस आर्थ्रोस्कोपिक जांच के दौरान संयुक्त में नरम ऊतकों के प्रतिरोध को मापने में सक्षम है । विशेष रूप से, निम्नलिखित दो चीजों की जांच की गई: 1) एक ठेठ लैब्रल रिपेयर के तीन सर्जिकल चरणों में पुल-जांच के साथ एसीटैबुलर लैब्रम के प्रतिरोध बल में अंतर और 2) पुश-पुलिंग के साथ नकल कार्टिलेज ऊतक के दो अलग-अलग यांत्रिक गुणों के बीच संबंध।
इस अध्ययन के अनुसार, इस डिवाइस के साथ पुल-जांच द्वारा मात्रात्मक रूप से मापा गया मूल्य संयुक्त नरम ऊतक की स्थिति का मूल्यांकन करने के लिए उपयोगी हो सकता है। लैब्रम में कटौती होने पर एसीटैबुलर लैब्रम के उच्चतम प्रतिरोध स्तर में कमी आई। इसके अलावा, जब लेब्रम की मरम्मत की गई तो उच्च प्रतिरोध का स्तर बरामद किया गया। इस प्रकार, जांच बल भी मूल्यांकन के लिए उपयोगी हो सकता है कि क्या शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप पर्याप्त है । इसके अलावा, इस पुल-जांच का उपयोग अन्य नरम ऊतकों का आकलन करने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि अस्थिरता के लिए पूर्वकाल और पीछे क्रूसिएट स्नायुबंधन, वाल्टस के लिए मध्य और पार्श्व संपाश्र्वक स्नायुबंधन या कंधे की सर्जरी में रोटेर कफ, साथ ही अन्य आर्थ्रोस्कोपिक सर्जरी के लिए।
इसी तरह के परिणाम पहले एक समान जांच उपकरण3के साथ 10 ताजा शव कूल्हे के नमूनों का उपयोग कर सूचित किया गया । लेब्रम के उच्चतम प्रतिरोध स्तर काफी कम हो गए थे जब लेब्रम में कटौती की गई थी (बरकरार लेब्रम, 8.2 एन; कट लैब्रम, 4.0 एन)। इसके अलावा, लेब्रम के उच्च प्रतिरोध स्तर को काफी हद तक ठीक किया गया था जब लैब्रम की मरम्मत की गई थी (कट, 4.0 एन; मरम्मत, 7.8 एन)। इसके अलावा, कटौती लेब्रम (3.0-5.0 एन) के लिए प्रतिरोध स्तर सांख्यिकीय रूप से बरकरार (6.5-9.9 एन) और मरम्मत लेब्रम (6.7-9.1 एन) के उन लोगों से 95% विश्वास के साथ अलग किया गया था। इसलिए, लैब्रम में घावों का पता लगाने के लिए एक सीमा निर्धारित की जा सकती है, जो लैब्रम के उच्चतम प्रतिरोध स्तर के लगभग 5 एन (शवों पर 4-6 एन) है। वर्तमान अध्ययन के अनुसार, प्रेत कूल्हे पर इस तरह की दहलीज 2-3 एन के आसपास हो सकता है ।
वर्तमान अध्ययन में एक और दिलचस्प खोज पुश-जांच डिवाइस और शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस द्वारा लोचदार मॉड्यूलस द्वारा नकल उपास्थि सतह पर प्रतिक्रिया बल के बीच महत्वपूर्ण सकारात्मक संबंध है। जब पुश-जांच चित्रा 4 में दिखाया गया है और फिर जांच की नोक सतह पर बढ़ रही है, तो एक प्रतिक्रिया बल होता है। नतीजतन, जांच की नोक प्रतिक्रिया बल द्वारा धक्का दिया है । यह जांच धुरी के लंबवत बल के रूप में मापा जाता है। इस स्थिति में, यदि नकल उपास्थि ऊतक की यांत्रिक संपत्ति छोटी है (यानी, नरम), पुश के बल-उपास्थि की सतह पर जांच आंशिक रूप से अवशोषित किया जा सकता है । फिर, जांच की नोक पर सतह पर इसकी प्रतिक्रिया बल को हार्ड उपास्थि ऊतक पर पुश-जांच के मामले में उसकी तुलना में कमजोर किया जाना चाहिए। नतीजतन, जांच धुरी के लंबवत बल में कमी आएगी । इसलिए, यदि नकल उपास्थि सतह के लिए जांच धुरी के कोण को नई तकनीक द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, जैसे कि पहनने योग्य जायरो सेंसर9,,10,उपास्थि ऊतक के सीटू यांत्रिक गुणों का मूल्यांकन किया जा सकता है।
कई शोध समूहों ने विभिन्न विधियों का उपयोग करते हुए आर्थ्रोस्कोपी11, 12, 13,,,,,,14, 15,,,16,16,,17,18, 19,20,18,,191721,22केदौरान वीवो में आर्टिकुलर कार्टिलेज की गुणवत्ता का मात्रात्मक मूल्यांकन करने के लिए उपकरणों को विकसित करने का प्रयास कियाहै,जैसे अल्ट्रासाउंड बायो माइक्रोस्कोपी11, आर्थ्रोस्कोपिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग12, ऑप्टिकल रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रोस्कोपी13,स्पंदित लेजर विकिरण14,निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी15,और अल्ट्रासाउंड आधारित16,मैकेनिकल16,17,18,19,20,21,और इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंडेंट्स डिवाइस222222, इंडेंटेशन को छोड़कर अधिकांश उपकरण11,12, 13,,,14, 15,उपास्थि परत कीमोटाई को माप सकते हैं;13, हालांकि, वे संबंधित यांत्रिक संपत्ति मूल्यों को माप नहीं सकते हैं। यद्यपि अल्ट्रासाउंड और यांत्रिक आधारित इंडेंटेशन डिवाइस16,,17,,18 आर्टिकुलर उपास्थि के कुछ यांत्रिक गुणों को माप सकते हैं, डिवाइस की नोक की सतह को आर्टिकुलर उपास्थि सतह पर ऊर्ध्वाधर रूप से छुआ जाना चाहिए, जिसका पालन संपीड़न परीक्षण के पारंपरिक तरीकों द्वारा किया जाता है। शेष विद्युत इंडेंटेशन डिवाइस22,,23 जो हाल ही में विकसित किया गया है, उसमें डिवाइस की नोक पर गोलाकार आकार है; यहां, यह निर्धारित करना मुश्किल हो सकता है कि आर्थ्रोस्कोपी के दौरान उपास्थि सतह को टिप को कैसे छूना है क्योंकि इसके अपेक्षाकृत बड़े आकार की नोक से मापने वाले बिंदु को अस्पष्ट किया जाता है। इसके अतिरिक्त, मात्रात्मक मूल्य (जिसे क्यूपी22, 23,कहाजाताहै) लगातार नहीं है और बल्कि क्षति स्कोर (उपास्थि मूल्यांकन के लिए 4 से 20 तक) प्रतीत होता है। उदाहरण के लिए, 4 क्यूपी मूल्य 2 क्यूपी मूल्य से दोगुना मूल्य नहीं है।
एक महत्वपूर्ण बात यह है कि डिवाइस शास्त्रीय जांच के आकार के लिए जितना संभव हो उतना पालन करता है । इसके अलावा, जांच डिवाइस के लिए एक पारंपरिक और ज्ञात पैरामीटर इकाई (यानी, न्यूटन) भाग में लागू किया जाता है क्योंकि यह लगातार मात्रात्मक है। इस संदर्भ में, यहां वर्णित जांच डिवाइस “सर्जन की भावना” के आधार पर पारंपरिक जांच की स्थितियों को पुन: पेश कर सकता है। इस प्रकार, इस जांच उपकरण को आर्थ्रोस्कोपी के दौरान जोड़ों में कुछ यांत्रिक गुणों को मापने के लिए उपयोगी दिखाया गया है।
अंत में, जांच उपकरण यहां वर्णित है, जो मात्रात्मक रूप से दोनों पुल और पुश जांच के माध्यम से एक त्रिकोणीय अक्षीय बल सेंसर के साथ नरम ऊतकों के प्रतिरोध को मापने कर सकते हैं, मात्रात्मक रूप से व्यापक घावों या संयुक्त नरम ऊतकों की स्थिति का मूल्यांकन करने के लिए उपयोगी हो सकता है, जो पारंपरिक जांच के वर्तमान गुणात्मक मूल्यांकन का एक सुधार है ।
The authors have nothing to disclose.
इस काम को आंशिक रूप से जेएसपीएस काकेनही अनुदान JP19K09658 और JP18KK0104 और एंडोस्कोपी (जेएफई) अनुदान के अनुसंधान और संवर्धन के लिए एक जापानी फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया था। लेखक संस्था में शास्त्रीय मांगपत्र परीक्षण के लिए अनुकूलित डिवाइस को डुप्लिकेट करने की अनुमति के लिए स्क्रिप्स क्लिनिक में श्रायट सेंटर फॉर ऑर्थोपेडिक रिसर्च एंड एजुकेशन में प्रोफेसर डैरिल डी डी लीमा और पेशेवर वैज्ञानिक सहयोगी एरिक डब्ल्यू डोरकी को धन्यवाद देना चाहते हैं, और सहयोग अध्ययन के साथ लेखक का समर्थन करने के लिए।
4.5 mm ARTHROGARDE Hip Access Cannula GREEN | Smith&Nephew | 72201741 | Arthroscopy cannula |
70° Autoclavable, Direct View | Smith&Nephew | 72202088 | 70 degrees arthroscope |
Bandicam | Bandicam Company | an advanced screen recording software | |
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Disposable Hip Pac | Smith&Nephew | 7209874 | A set of 3 guidewires and 2 arthroscopy needles |
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Osteoraptor 2.3 Suture Anchor | Smith&Nephew | 72201991 | Anchor set for the labrum repair |
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