Summary
Sondering under artroskopikirurgi gjøres normalt for å vurdere tilstanden til bløtvevet, men denne tilnærmingen har alltid vært subjektiv og kvalitativ. Denne rapporten beskriver en sonderingsenhet som kan måle motstanden til bløtvevet kvantitativt med en triaksial kraftsensor under artroskopi.
Abstract
Sondering i artroskopisk kirurgi utføres ved å trekke eller skyve det myke vevet, noe som gir tilbakemelding for å forstå tilstanden til det myke vevet. Imidlertid er produksjonen bare kvalitativ basert på "kirurgens følelse". Her er beskrevet en sondering enhet utviklet for å løse dette problemet ved å måle motstanden av bløtvev kvantitativt med en tri-aksial kraft sensor. Under begge forhold (dvs. trekk- og push-probing visse vev etterligne acetabular labrum og brusk), denne sondering enheten er funnet å være nyttig for å måle noen mekaniske egenskaper i ledd under artroskopi.
Introduction
Prosessen med sondering, som trekker (eller kroker) eller skyver bløtvev i leddene med en metallisk sonde, gjør det mulig å vurdere tilstanden til bløtvev under artroskopisk kirurgi1,2. Evaluering av sonderingen er imidlertid svært subjektiv og kvalitativ (dvs. kirurgens følelse).
På grunnlag av denne sammenhengen, hvis motstanden av bløtvev (f.eks kapsel eller labrum i hofteleddet, menisk eller ligament i kneleddet) under trekking kan måles kvantitativt, kan det være nyttig for kirurger å bedømme nødvendigheten av en reparasjon for bløtvev og en indikasjon på om ytterligere kirurgisk inngrep er nødvendig selv etter at den primære reparasjonen er fullført3,4,5. Videre må kriterier for viktige kvantitative variabler for å indikere nødvendig kirurgisk inngrep etableres for kirurger. I tillegg, i motsatt retning, kan skyve sonden brukes til å vurdere de mekaniske egenskapene til leddbruskvev. Innen vev engineering og regenerativ medisin, slik som utskifting av skadet, degenerere, eller syke brusk vev, in situ evaluering av push-sondering kan være kritisk2,6.
Denne artikkelen rapporterer utviklingen av en sondering enhet med en tri-aksial kraft sensor6 som kan måle motstanden av bløtvev kvantitativt under artroskopi. Denne sonderingsenheten består av en sondekomponent med en halv lengde størrelse (200 mm) av en normal artroskopisk sonde, og en gripekomponent der en strekkmålersensor er innebygd for å måle den resulterende kraften på tre akse på spissen av sonden (Figur 1). Strekkmålersensoren ble laget spesielt for sondering. Strekkmåleren er innebygd på toppen av gripekomponenten, som kobles til sondekomponenten. Oppløsningen til denne sonderingsenheten er 0,005 N. Presisjonen og nøyaktigheten ble også målt ved en kommersialisert vekt med kjent vekt (50 g). Presisjonen var 0,013 N og nøyaktigheten er 0,0035 N.
Videre er det implementert et glidende aspekt av gripekomponenten for å kontrollere avstanden med kirurgens pekefinger eller tommel mens du trekker eller skyver sonden. Under prosessen med å måle motstanden, er den målte verdien avhengig av både trekkavstanden til sonderingsenheten og trekkkraften, og derfor styres trekkavstanden til sonderingsenheten av glidende aspektet. Glideavstanden til gripekomponenten i sonderingsenheten ble satt til 3 mm for følgende representative tilfeller i denne studien.
Som vist i figur 1,kan motstandskraften til bløtvevet dermed måles tri-aksialt. Den første kraften er langs sondeaksen. Den andre er vinkelrett på sondeaksen langs retningen av kroken på sonden, og den tredje er i tverrgående retning. Måling av kreftene gjøres ved hjelp av følgende generelle metode: Treaksekraftsensoren inneholder tre Wheatstone-broer som tilsvarer x-, y-og z-aksene. Motstandsverdien til strekkmåleren endres i henhold til størrelsen på den påførte lasten, og midtpunktspenningen på broen endres slik at kraften kan oppdages som et elektrisk signal. Måleområdet for denne enheten er 50 N i retning av sondeaksen og 10 N i de to gjenværende retningene.
Dedikert programvare ble utviklet for denne sonden der programvaren viser de tre kreftene i x, y og z retninger (x er tverrgående retning, y er den vertikale retningen (retning av kroken), og z er sondeaksen) målt av sonderingsenheten i sanntid med en frekvens på 50 Hz som tre separate grafer (Figur 2). Eventuelt kan et tynt elastisk deksel som vanligvis brukes til intraoperativ bruk av ultralydenheter brukes til vanntetting her.
Denne sonderingsenheten kan dermed tillate å vurdere visse forhold av bløtvev. I tillegg kan denne sonderingsenheten tillate å evaluere de mekaniske egenskapene til leddbruskvev. For dette formål kan reaksjonskraften på leddbruskoverflaten mens du skyver spissen av denne sonderingsenheten fremover på overflaten være korrelert med den mekaniske egenskapen til leddbrusk.
Formålet med denne studien er å introdusere hvordan sonderingsenheten kan brukes. Først er målinger av en etterligne acetabular labrum som et representativt vev mens pull-sondering med en fantom hoftemodell. Undersøkt er forskjellen i motstanden av acetabular labrum i tre kirurgiske trinn for en typisk labral reparasjon. Andre er målinger av en representant etterligne brusk vev gjennom push-sondering. Også undersøkt er en sammenheng mellom to forskjellige mekaniske egenskaper av etterligne bruskvev som målt ved denne sonderingsenheten og en klassisk innrykk enhet for å validere den nye metoden for å måle de mekaniske egenskapene til leddbrusk.
Protocol
Protokollen i den foreliggende studien består hovedsakelig av følgende to aspekter: 1) motstandskraft av acetabular labrum med pull-sondering og 2) måling av reaksjonskraften på etterligne brusk prøven med push-sondering.
1. Motstandskraft av acetabular labrum med pull-sondering
- Phantom forberedelse for målinger med pull-sondering
- Fiks en fantom hofte, som består av venstre bekken og lårben, store muskler i hofte, acetabular labrum, hip kapsel, og leddbrusk av hofteleddet på en standard fiksering enhet5.
- Bortføre og internt rotere lårbenet litt for å distansere den fra bekkenet, genererer felles plass etterligne hip artroskopi.
- Kamera forberedelse til artroskopi
- Forbered et 4 mm 70° autoklaverbart led-artroskop og koble til et bærbart artroskopikamera. Koble en bærbar artroskopi kamera lyskilde til 70 ° artroskop. Koble USB-kabler fra artroskopikameraet og lyskilden til en PC. Deretter åpner du avansert skjermopptaksprogramvare for artroskopivisningen på PCen.
- Utarbeidelse av portaler
MERK: Preparatet etterfølges av standard konvensjonell hofteartroskopimetode7.- Sett inn en cannulated nål og føringsledning inn i hofteleddet fra spissen av større trochanter for å lage en normal anterolateral portal.
- Sett inn en 5,5 mm kanyle med en obturator langs ledevaieren. Fjern deretter obturatoren, og sett inn 70° artroskop med det bærbare artroskopikameraet langs kanylen, og dermed genererer den første portalen.
- Bekreft om den kapsulære trekanten mellom labrum og lårbenshode7 er sett i visningen fra denne portalen. Deretter gjør du den andre portalen som en modifisert fremre portal7.
- Capsulotomi, åpning av hoftekapselen
- Når fremre portalen er generert, beholder du artroskopet i anterolateralportalen. Sett inn en 4,5 mm kanyle med en obturator langs ledevaieren, fjern obturatoren, og sett deretter inn en artroskopisk skalpell fra fremre portal. Utfør en peri-portal capsulotomi rundt den fremre portalen, flytte skalpellen medial og lateralt for å generere mer plass til den fremre portalen i hoftekapselen.
- Plasser artroskopet i den fremre portalen. Roter kameravisningen til artroskopet til du ser kanylen på anterolateralportalen. Sett inn artroskopisk skalpell fra anterolateralportalen. Utfør en tverrgående interportal capsulotomi, som kobles mellom de to portalene fra ca. 10 til 2. Deretter la denne capsulotomi 5 mm fra labrum, måle ca 15 mm i lengde.
- Oppsett av sonderingsenheten
- Bekreft tilkoblingen mellom strømforsyningsenheten og PC-en med en USB-kabel. Slå på strømforsyningsenheten. Åpne programvaren for sonderingsenheten, som er beskrevet i innledningen.
- Skriv inn matrisedataene for første gang, som er forhåndsberegnet under kalibrering av belastningsmålersensoren. Kalibrere på nytt hvis den målte verdien ikke er den samme som standard vektverdi når den plasseres på spissen av sonden.
- Tilbakestill målekraftverdien til null umiddelbart før hver måling. I tillegg må du bekrefte om fotbryteren som er koblet til registreringssystemet til sonderingsenheten, fungerer bra.
- Måling av motstand av acetabular labrum mens pull-sondering
- Plasser artroskopet i anterolateralportalen. Sett sonderingsenheten fra fremre portalen og gå videre inn i hofteleddet til spissen av enheten er under innsiden av acetabular labrum.
- Null innstillingen som ovenfor. Trekk spissen av sonderingsenheten ut i retning av leddet (dette er det første kirurgiske trinnet som "Labrum intakt") (Figur 3).
- Fjern sonderingsenheten fra fremre portalen og sett deretter den artroskopiske skalpellen inn i leddet. Deretter løsner du den fremre overlegne labrum longitudinalt (med 10 mm) fra acetabellkanten skarpt ved hjelp av skalpellen.
- Bytt fra skalpellen til sonderingsenheten i fremre område. Hekte labrum langs sondeaksen på samme posisjon av labrum for å måle motstandskraften til labrum (dette er identifisert som det andre trinnet, "Labrum kutt"). Igjen, husk å nullinnstillingen før denne målingen.
- Sett inn et ankersett for labrumreparasjonen i fremre portal. Plasser ankeret på spissen av ankeret satt på den acetabulære benkanten. Sett sutureringsinstrumentet inn i fremre portalen etter at ankersettet er fjernet. Stram labrum på acetabular kanten. Gjenta denne reparasjonsprosedyren igjen for å lage den andre masken.
- Mål motstandskraften til labrum ved igjen å hekte labrum langs sonderingaksen (dette er som det tredje trinnet, "Labrum reparasjon"). Husk å trykke på fotpedalen når du registrerer hvert kirurgiske trinn.
2. Måling av reaksjonskraften for å etterligne bruskprøver med trykk-sondering
MERK: I den andre studien ble en vertikal motstandskraft på hver etterligne bruskoverflate målt (Figur 4A) med trykk-sondering på bruskoverflaten ved en 30° tilt til den horisontale linjen og identifisert som ett element av de mekaniske egenskapene til leddbrusk.
- Utarbeidelse av prøvene for målinger med push-sondering.
- Forbered bruskprøvene. I den nåværende studien ble fem typer etterligne bruskprøver brukt, som ble laget av poly-vinyl alkohol hydrogels8.
- Omform prøvene fra bulkstørrelsen på de medfølgende prøvene til 15 mm x 20 mm x 3 mm som en etterligne bruskplate. Plasser hver prøve på en bunnplate, som har en liten propp mot siden av push-sondering.
- Måling av bruskmotstand med push-sondering
- Hold og fest posisjonen og retningen på sonderingsenheten der spissen på enheten nesten berører overflaten av etterligne brusk prøven mens du opprettholder en 30 ° tilt til den horisontale linjen.
- Etter å ha nullet innstillingen, skyv og trekk spissen på sonderingsenheten på etterligne brusk prøven tre ganger ved å trykke på fotpedalen.
- Gjenta dette måletrinnet for de fem prøvene etter å ha satt på hver av platene.
- Måling av bruskmotstand av en klassisk innrykksenhet
- Mål den konvensjonelle elastiske modulus og stivhet av hver prøve ved hjelp av en klassisk innrykk enhet (Figur 4B).
MERK: Den tilpassede enheten for den klassiske innrykkstesten for å måle den elastiske modulen til etterlignebruskprøven i den nåværende studien hadde en sfærisk inndenter med en 1 mm diameterspiss og en elektromekanisk aktuator (oppløsning, 5 μm). Aktuatoren, indenteren og lastcellen ble montert ved hjelp av egendefinerte 3D-utskrevne parenteser av PLA-filamenter på en 3D-skriver (Figur 4B) for å fungere som et konvensjonelt uniaxial innrykkssystem. Hver prøve ble plassert på bunnplaten på innrykketheten. Midtpunktet i prøven var på linje med indenter spissen. Indenter tipset ble brakt i første kontakt med prøven ved hjelp av en forhåndslast på 0,02 N. Indenterspissen ble deretter komprimert 150 μm inn i bruskoverflaten. Styrken og forskyvningen ble registrert under innrykk. Den lineære delen av innrykkskraftforskyvningskurven ble brukt til å beregne stivheten og den elastiske modulen som rapportert av Hayes et al.24 ved hjelp av tykkelsen på prøven. Dataene fra denne enheten ble ikke validert, men de mekaniske verdiene for bruskprøver av denne enheten ble bekreftet tidligere; den elastiske modulen var 0,46 MPa (0,27 MPa standardavvik (SD)), som er i samsvar med det som finnes i flere tidligere litteraturstudier11,,16,,19. - Beregn koeffisientverdien mellom maksimumsverdien til den vertikale reaksjonskraften med trykk-sondering og den elastiske modulen av den klassiske innrykksenheten.
- Mål den konvensjonelle elastiske modulus og stivhet av hver prøve ved hjelp av en klassisk innrykk enhet (Figur 4B).
Representative Results
Motstandskraften til acetabulær labrum i de tre kirurgiske trinnene med pull-sondering
Målingene som ble registrert av denne sonderingsenheten på hvert trinn, ble gjentatt tre ganger. Resultatene viser at de høyeste gjennomsnittlige resulterende kreftene av y og z for acetabular labrum for de tre trinnene var 4,4 N (0,2 N SD) på intakt labrum, 1,6 N (0,1 N SD) på cut labrum, og 4,6 N (0,7 N SD) på reparert labrum (Figur 5). Den tverrgående kraften var bare 2,8% av den høyeste resulterende kraften mens sondering på intakt labrum.
Forholdet mellom de to ulike skalerte mekaniske egenskapene ved sonderingsenheten med push-sondering og klassisk innrykksenhet
Resultatene viser en betydelig positiv sammenheng mellom de to mekaniske egenskapene oppnådd: sondering sensor vs elastisk modulus, r = 0,965 og p = 0,0044 (Figur 6); sobing sensor vs stivhet, r = 0,975 og p = 0,0021).
Figur 1: Sonderingsenhet som brukes i den gjeldende studien (A) Sonderingsenheten består av en sondekomponent og en gripekomponent med en innebygd strekkmålersensor som tri-axially kan måle krefter på spissen av sonden (en langs sondeaksen, prikket gul pil; to andre vinkelrett på sondeaksen, stiplede hvite piler) (B) Fordi gripekomponenten har et glidende stykke, kan sondekomponenten og glidende aspektet flyttes til grepet med peke, finger, solid gul pil. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: Visning av programvaren for sonderingsenheten. Denne visningen viser sanntids tri-axially målte verdier av motstandskraften til bløtvevet under sondering. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: Representativ operasjonell visning av artroskopimonitoren under pull-sondering av acetabular labrum. Denne visningen er fra en typisk anterolateral portal. Sonderingsenheten settes inn fra en modifisert fremre tilnærming. Pull-sonderingen utføres langs aksen til sonden (prikket pil). Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4: To forskjellige skalatester for mekaniske egenskaper for å etterligne leddbruskvev (A) Måling av reaksjonskraften vinkelrett på bruskoverflaten mens den manuelt skyver sonden (B) Klassisk innrykkstest (komprimert vertikalt til bruskoverflaten) for å forstå kongruten mellom disse to mekaniske egenskapstestene. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 5: Motstandskreftene til acetabulær labrum med pull-sondering. Motstandskrefter av acetabular labrum med pull-sondering for de tre kirurgiske trinnene. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 6: Forholdet mellom den vertikale reaksjonskraften på bruskoverflaten med push-sondering og elastisk modulus ved den klassiske innrykkstesten. Den vertikale reaksjonskraften på bruskoverflaten med push-sondering hadde en sterk positiv korrelasjon (r = 0,965, p = 0,0044) med elastisk modulus ved den klassiske innrykkstesten. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Discussion
Denne studien viser at sonderingsenheten er i stand til å måle tri-axially motstanden av bløtvev i leddet under artroskopisk sondering. Spesielt ble følgende to ting undersøkt: 1) forskjellen i motstandskraften til acetabular labrum med pull-sondering i de tre kirurgiske trinnene i en typisk labral reparasjon og 2) forholdet mellom to forskjellige mekaniske egenskaper av etterligne bruskvev med push-pull.
Ifølge denne studien kan de kvantitativt målte verdiene ved pull-sondering med denne enheten være nyttig for å evaluere tilstanden til det felles myke vevet. De høyeste motstandsnivåene i acetabular labrum redusert når labrum ble kuttet. Videre ble de høye motstandsnivåene gjenfunnet da labrum ble reparert. Dermed kan sonderingskraften også være nyttig for å vurdere om kirurgisk inngrep er tilstrekkelig. Videre kan denne pull-sondering brukes til å vurdere andre bløtvev også, for eksempel fremre og bakre korsbånd for ustabilitet, mediale og laterale collateral leddbånd for valgus eller varus balanse i kneoperasjoner, labrum og rotator mansjett i skulder operasjoner, samt for andre artroskopiske operasjoner.
Lignende resultater ble tidligere rapportert ved hjelp av 10 ferske hofteprøver med en lignende sondering enhet3. De høyeste motstandsnivåene i labrum ble betydelig redusert da labrum ble kuttet (intakt labrum, 8.2 N; kuttet labrum, 4.0 N). Videre ble det høye motstandsnivået i labrum betydelig gjenopprettet da labrum ble reparert (kuttet, 4,0 N; reparert, 7.8N). Videre ble motstandsnivået for cut labrum (3,0-5,0 N) statistisk separert med 95% tillit fra de intakte (6,5-9,9 N) og reparert labrum (6,7-9,1 N). Derfor kan en terskel for å oppdage lesjoner i labrum bestemmes, som er ca 5 N (4-6 N på kadavre) av det høyeste motstandsnivået i labrum. Ifølge den nåværende studien kan en slik terskel på fantomhoflen være rundt 2-3 N.
Et annet interessant funn i den nåværende studien er det betydelige positive forholdet mellom reaksjonskraften på etterligne bruskoverflaten av push-sonderingsenheten og den elastiske modulusen av den klassiske innrykksenheten. Når push-sondering utføres som vist i figur 4 og deretter spissen av sonden beveger seg på overflaten, oppstår en reaksjonskraft. Som et resultat skyves spissen av sonden opp av reaksjonskraften. Dette måles som den vinkelrette kraften i sondeaksen. I denne situasjonen, hvis den mekaniske egenskapen til etterligne brusk vev er liten (dvs. myk), kraften av push-sondering til overflaten av brusk kan være delvis absorbert. Deretter bør reaksjonskraften på overflaten til spissen av sonden svekkes sammenlignet med det i tilfelle av push-sondering på hardt bruskvev. Som et resultat ville den vinkelrette kraften i sondeaksen bli redusert. Derfor, hvis vinkelen på sonderingaksen til etterligne bruskoverflaten kan styres av ny teknologi, for eksempel en bærbar gyrosensor9,10,kan in situ mekaniske egenskaper av bruskvevet evalueres.
Flere forskningsgrupper har forsøkt å utvikle enheter for å kvantitativt vurdere kvaliteten på leddbrusk i vivo under artroskopi11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ved hjelp av ulike metoder, som ultralyd biomikroskopi11,artroskopisk ultralydavbildning12,optisk refleksjon spektroskopi13,pulserende laserbestråling14,nær-infrarød spektroskopi15, og ultralydbasert16, mekanisk16,17,18,19,20,21, og elektromekaniske innrykk enheter22. De fleste av enhetene bortsett fra innrykk11,12,13,14,15 kan måle tykkelsen på brusklaget; De kan imidlertid ikke måle relaterte mekaniske eiendomsverdier. Selv om ultralyd og mekanisk-basert innrykk enheter16,17,18 kan måle noen mekaniske egenskaper av leddbrusk, overflaten av spissen av enheten må berøres vertikalt til leddbrusk overflaten, som etterfølges av konvensjonelle metoder for kompresjonstesting. Den gjenværende elektromekaniske innrykksenheten22,23 som nylig er utviklet, har en sfærisk form på tuppen av enheten; Her kan det være vanskelig å finne ut hvordan du berører spissen til bruskoverflaten under artroskopi på grunn av sin relativt større størrelse som skjuler målepunktet ved selve spissen. I tillegg er den kvantitative verdien (kalt QP22,23) ikke sammenhengende og ser heller ut til å være en skadescore (fra 4 til 20 for bruskvurdering). 4 QP-verdien er for eksempel ikke verdt to ganger 2 QP-verdien.
Et viktig poeng er at enheten fester seg så mye som mulig til en form av den klassiske sonden. Videre brukes en konvensjonell og kjent parameterenhet (dvs. newton) for sonderingsenheten delvis fordi den er fortløpende kvantitativ. I denne sammenheng kan sonderingsenheten som er beskrevet her, reprodusere forhold til konvensjonell sondering basert på "kirurgens følelse". Dermed er denne sonderingsenheten vist å være nyttig for å måle visse mekaniske egenskaper i ledd under artroskopi.
Til slutt kan sonderingsenheten som er beskrevet her, som kvantitativt kan måle motstanden til bløtvev med en triaksial kraftsensor gjennom både pull- og push-sondering, være nyttig for kvantitativt evaluering av omfattende lesjoner eller forhold i felles myke vev, noe som er en forbedring av den nåværende kvalitative evalueringen av konvensjonell sondering.
Disclosures
Forfatteren har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble delvis støttet av JSPS KAKENHI tilskudd JP19K09658 og JP18KK0104 og en japansk Foundation for forskning og markedsføring av endoskopi (JFE) stipend. Forfatteren vil gjerne takke professor Darryl D. D.Lima og profesjonell vitenskapelig samarbeidspartner Erik W. Dorthe i Shiley Center for Ortopedisk forskning og utdanning ved Scripps Clinic for tillatelse til å duplisere den tilpassede enheten for den klassiske innrykkstesten ved institusjonen, og for å støtte forfatteren med samarbeidsstudier.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 | |
| da Vinci 2.0 A Duo | XYZ printing Japan | 3D printer | |
| Disposable Hip Pac | Smith&Nephew | 7209874 | A set of 3 guidewires and 2 arthroscopy needles |
| Hip phantom | Sawbones USA, A Pacific Research Company | SKU:1516-23 | The phantom model for hip arthroscopy |
| Labview | National Instruments | Systems engineering software for applications that require test, measurement, and control with rapid access to hardware | |
| LAC-1 | SMAC | Electromechanical actuator | |
| LSB200 | Futek | FSH00092 | A load cell |
| Nanopass | Stryker | CAT02298 | A suturing instrument for the labrum repair |
| Osteoraptor 2.3 Suture Anchor | Smith&Nephew | 72201991 | Anchor set for the labrum repair |
| PC software for Probing sensor | Moosoft | PC software for Probing sensor | |
| Poly-vinyl alcohol hydrogels | Sunarrow Limited | Poly-vinyl alcohol hydrogels | |
| portable arthroscopy camera | Sawbones USA, A Pacific Research Company | SKU:5701 | Portable arthroscopy camera |
| Probing sensor | Takumi Precise Metal Work Manufacturing Ltd | Probing device to measure resistance force to soft tissue in joint while probing | |
| Samurai Blade | Stryker | CAT00227 | Arthroscopic scalpel |
| Standard fixation device | Sawbones USA, A Pacific Research Company | SKU:1703-19 | The fixation device for the hip phantom |
| Strain gauge sensor | Nippon Liniax Co.,LTD | MFS20-100 | The sensor works with three Wheatstone bridges |
| Ultra-Hard C2 Tungsten Carbide Ball, 1 mm Diameter | McMaster-Carr | 9686K81 | Ultra-Hard C2 Tungsten Carbide Ball, 1 mm Diameter |
References
- Chami, G., Ward, J. W., Phillips, R., Sherman, K. P. Haptic feedback can provide an objective assessment of arthroscopic skills. Clinical Orthopaedics and Related Research. 466, 963-968 (2008).
- Tuijthof, G. J., Horeman, T., Schafroth, M. U., Blankevoort, L., Kerkhoffs, G. M. Probing forces of menisci: what levels are safe for arthroscopic surgery. Knee Surgery, Sports Traumatology, & Arthroscopy. 19 (2), 248-254 (2011).
- Hananouchi, T., Aoki, S. K. Quantitative evaluation of capsular and labral resistances in the hip joint using a probing device. Bio-Medical Materials and Engineering. 30 (3), 333-340 (2019).
- Hananouchi, T., et al. Resistance of Labrum using A Quantitative probing device in Hip Arthroscopy. Orthopaedic Research Society Annual Meeting. , San Diego, USA, March 19-22 (2017).
- Hananouchi, T. Evaluation of a quantitative probing to assess condition of soft tissue during arthroscopic surgery for regenerative medicine. Tissue Engineering International and Regenerative Medicine Society. (Termis-EU 2014). , Geneva, Italy June 10-13 (2014).
- Hananouchi, T., Dorthe, E. W., Chen, Y., Du, J., D'Lima, D. D. A Probing Device for in-situ Mechanical Property Evaluation of Cartilage Tissue. The 11th annual meeting of JOSKAS (Japanese Orthopaedic Society of Knee, Arthroscopy and Sports Medicine). , Sapporo, Japan June 13-15 (2019).
- Aoki, S. K., Beckmann, J. T., Wylie, J. D. Hip Arthroscopy and the Anterolateral Portal: Avoiding Labral Penetration and Femoral Articular Injuries. Arthroscopy Techniques. 1 (2), 155-160 (2012).
- Sato, H., et al. Development and use of a non-biomaterial model for hands-on training of endoscopic procedures. Annals of Translational Medicine. 5 (8), 182 (2017).
- Boddy, K. J., et al. Exploring wearable sensors as an alternative to marker-based motion capture in the pitching delivery. PeerJ. 7, 6365 (2019).
- Aroganam, G., Nadarajah Manivannan, N., Harrison, D. Review on Wearable Technology Sensors Used in Consumer Sport Applications. Sensors. 19 (9), 1983 (2019).
- Gelse, K., et al. Quantitative ultrasound biomicroscopy for the analysis of healthy and repair cartilage tissue. European Cells & Materials. 19, 58-71 (2010).
- Virén, T., et al. Quantitative evaluation of spontaneously and surgically repaired rabbit articular cartilage using intra-articular ultrasound method in situ. Ultrasound in Medicine and Biology. 36 (5), 833-839 (2010).
- Johansson, A., Sundqvist, T., Kuiper, J. H., Öberg, P. Å A spectroscopic approach to imaging and quantification of cartilage lesions in human knee joints. Physics in Medicine & Biology. 56 (6), 1865-1878 (2011).
- Sato, M., Ishihara, M., Kikuchi, M., Mochida, J. A diagnostic system for articular cartilage using non-destructive pulsed laser irradiation. Lasers in Surgery and Medicine. 43 (5), 421-432 (2011).
- Spahn, G., Felmet, G., Hofmann, G. O. Traumatic and degenerative cartilage lesions: arthroscopic differentiation using near-infrared spectroscopy (NIRS). Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 133 (7), 997-1002 (2013).
- Kiviranta, P., Lammentausta, E., Töyräs, J., Kiviranta, I., Jurvelin, J. S. Indentation diagnostics of cartilage degeneration. Osteoarthritis Cartilage. 16 (7), 796-804 (2008).
- Franz, T., et al. In situ compressive stiffness, biochemical composition, and structural integrity of articular cartilage of the human knee joint. Osteoarthritis Cartilage. 9 (6), 582-592 (2001).
- Kitta, Y., et al. Arthroscopic measurement of cartilage stiffness of the knee in young patients using a novel indentation sensor. Osteoarthritis Cartilage. 22, Supplement 110-111 (2014).
- Lyyra, T., Jurvelin, J., Pitkänen, P., Väätäinen, U., Kiviranta, I. Indentation instrument for the measurement of cartilage stiffness under arthroscopic control. Medical Engineering & Physics. 17 (5), 395-399 (1995).
- Niederauer, G. G., et al. Correlation of cartilage stiffness to thickness and level of degeneration using a handheld indentation probe. Annals of Biomedical Engineering. 32 (3), 352-359 (2004).
- Appleyard, R. C., Swain, M. V., Khanna, S., Murrel, G. A. C. The accuracy and reliability of a novel handheld dynamic indentation probe for analyzing articular cartilage. Physics in Medicine & Biology. 46, 541-550 (2001).
- Sim, S., et al. Non-destructive electromechanical assessment (Arthro-BST) of human articular cartilage correlates with histological scores and biomechanical properties. Osteoarthritis Cartilage. 22 (11), 1926-1935 (2014).
- Mickevicius, T., Maciulaitis, J., Usas, A., Gudas, R. Quantitative Arthroscopic Assessment of Articular Cartilage Quality by Means of Cartilage Electromechanical Properties. Arthroscopy Techniques. 7 (7), 763-766 (2018).
- Hayes, W. C., Keer, L. M., Herrmann, G., Mockros, L. F. A mathematical analysis for indentation tests of articular cartilage. The Journal of Biomechanics. 5 (5), 541-551 (1972).
