Summary
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।
Abstract
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।
Introduction
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 ।
Protocol
वर्तमान अध्ययन में प्रोटोकॉल में मुख्य रूप से निम्नलिखित दो पहलुओं के होते हैं: 1) पुल-जांच के साथ एसीटैबुलर लैब्रम का प्रतिरोध बल और 2) पुश-जांच के साथ नकल उपास्थि नमूने पर प्रतिक्रिया बल का माप।
1. पुल-जांच के साथ एसीटैबुलर लैब्रम का प्रतिरोध बल
- पुल की जांच के साथ माप के लिए प्रेत तैयारी
- एक प्रेत कूल्हे को ठीक करें, जिसमें बाएं श्रोणि और फीमर हड्डी, कूल्हे की प्रमुख मांसपेशियां, एसीटैबुलर लैब्रम, हिप कैप्सूल, और एक मानक निर्धारण डिवाइस5पर कूल्हे के जोड़ की आर्टिकुलर उपास्थि शामिल हैं।
- अपहरण और आंतरिक रूप से फीमर हड्डी को श्रोणि से दूरी बनाने के लिए थोड़ा घुमाएं, हिप आर्थ्रोस्कोपी की नकल करते हुए संयुक्त स्थान पैदा करें।
- आर्थ्रोस्कोपी के लिए कैमरा तैयारी
- 4 मिमी 70 डिग्री ऑटोक्लेवेबल डायरेक्ट व्यू आर्थ्रोस्कोप तैयार करें और पोर्टेबल आर्थ्रोस्कोपी कैमरा कनेक्ट करें। एक पोर्टेबल आर्थ्रोस्कोपी कैमरा प्रकाश स्रोत को 70 डिग्री आर्थ्रोस्कोप से कनेक्ट करें। आर्थ्रोस्कोपी कैमरे और प्रकाश स्रोत से यूएसबी केबल को पीसी से कनेक्ट करें। इसके बाद पीसी पर आर्थ्रोस्कोपी व्यू के लिए एडवांस स्क्रीन रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर खोलें।
- पोर्टल की तैयारी
नोट: तैयारी मानक पारंपरिक हिप आर्थ्रोस्कोपी विधि7के बाद है ।- एक सामान्य एंटेरोलेटर पोर्टल बनाने के लिए अधिक से अधिक ट्रोचैंटर की नोक से कूल्हे के जोड़ में एक कैननुलेटेड सुई और गाइड तार डालें।
- गाइड तार की लाइन के साथ एक ऑबिस्टरेटर के साथ 5.5 मिमी कैनुला डालें। फिर, ऑब्स्टरेटर को हटा दें, और कैनुला के साथ पोर्टेबल आर्थ्रोस्कोपी कैमरे के साथ 70 डिग्री आर्थ्रोस्कोप डालें, इस प्रकार पहला पोर्टल उत्पन्न होता है।
- इस बात की पुष्टि करें कि लेब्रम और फेमोरल हेड7 के बीच कैप्स्युलर त्रिकोण इस पोर्टल से देखने में देखा गया है या नहीं । इसके बाद, दूसरा पोर्टल एक संशोधित पूर्वकाल पोर्टल7के रूप में बनाएं ।
- कैप्सुलोटॉमी, हिप कैप्सूल खोलना
- जब पूर्वकाल पोर्टल उत्पन्न हो गया है, तो एंटेरोलेटर पोर्टल में आर्थ्रोस्कोप बनाए रखें। गाइड वायर के साथ एक ऑबिस्टरेटर के साथ 4.5 मिमी कैनुला डालें, ऑब्ज्टरेटर को हटा दें, और फिर पूर्वकाल पोर्टल से एक आर्थ्रोस्कोपिक स्केलपेल डालें। पूर्वकाल पोर्टल के चारों ओर पेरी-पोर्टल कैप्सुलोटॉमी करें, जो स्केलपेल को मध्यस्थता में ले जा रहा है और बाद में हिप कैप्सूल में पूर्वकाल पोर्टल के लिए अधिक स्थान उत्पन्न करता है।
- आर्थ्रोस्कोप को पूर्वकाल पोर्टल में रखें। एंटेरोटेरल पोर्टल पर कैनुला देखने तक आर्थ्रोस्कोप के कैमरा व्यू को घुमाएं। एंटेरोलेटरल पोर्टल से आर्थ्रोस्कोपिक स्केलपेल डालें। एक ट्रांसवर्स इंटरपोर्टल कैप्सुलोटॉमी करें, जो लगभग 10 बजे से 2 बजे तक दोनों पोर्टलों के बीच जुड़ता है। फिर, इस कैप्सुलोटॉमी 5 मिमी को लैब्रम से छोड़ दें, लंबाई में लगभग 15 मिमी मापने के लिए।
- जांच डिवाइस का सेटअप
- यूएसबी केबल के साथ बिजली आपूर्ति इकाई और पीसी के बीच कनेक्शन की पुष्टि करें। बिजली आपूर्ति इकाई पर स्विच करें। जांच डिवाइस के लिए सॉफ्टवेयर खोलें, जो परिचय में वर्णित है।
- पहली बार मैट्रिक्स डेटा इनपुट करें, जो स्ट्रेन गेज सेंसर के अंशांकन के दौरान पूर्व-गणना की जाती है। यदि मापा गया मूल्य जांच की नोक पर रखे जाने पर डिफ़ॉल्ट वजन मूल्य के समान नहीं है।
- प्रत्येक माप से तुरंत पहले मापने बल मूल्य को शून्य पर रीसेट करें। इसके अलावा, पुष्टि करें कि जांच डिवाइस की रिकॉर्डिंग प्रणाली से जुड़ा पैर स्विच अच्छी तरह से काम करता है या नहीं।
- पुल-जांच करते समय एसीटैबुलर लैब्रम के प्रतिरोध का माप
- आर्थ्रोस्कोप को एंटेरोलेटरल पोर्टल में रखें। पूर्वकाल पोर्टल से जांच डिवाइस डालें और हिप संयुक्त में आगे जाएं जब तक कि डिवाइस की नोक एसीटैबुलर लैब्रम के भीतरी हिस्से से नीचे न हो जाए।
- ऊपर के रूप में सेटिंग शून्य। संयुक्त की दिशा में जांच डिवाइस की नोक खींचो (यह "लैब्रम बरकरार" के रूप में पहला सर्जिकल कदम है)(चित्र 3)।
- पूर्वकाल पोर्टल से जांच डिवाइस निकालें और फिर संयुक्त में आर्थ्रोस्कोपिक स्केलपेल डालें। फिर, स्केलपेल का उपयोग करके एसीटैबुलर रिम से पूर्वकाल-बेहतर लैब्रम को अनुलौद्र (10 मिमी तक) अलग करें।
- स्केलपेल से पूर्वकाल क्षेत्र में जांच डिवाइस पर स्विच करें। लैब्रम के प्रतिरोध बल को मापने के लिए लैब्रम की एक ही स्थिति में जांच धुरी के साथ लेब्रम हुक करें (इसे दूसरे चरण के रूप में पहचाना जाता है, "लेब्रम कट")। फिर, इस माप से पहले सेटिंग को शून्य करना याद रखें।
- पूर्वकाल पोर्टल में लैब्रम मरम्मत के लिए एक लंगर सेट डालें। लंगर के टिप पर लंगर रखें सेट एसीटैबुलर बोनी किनारे पर। एंकर सेट को हटाने के बाद पूर्वकाल पोर्टल में टांका यंत्र डालें। एसीटैबुलर किनारे पर लेब्रम कस लें। दूसरी सिलाई बनाने के लिए एक बार और इस मरम्मत प्रक्रिया को दोहराएं।
- जांच धुरी के साथ लेब्रम को फिर से हुक करके लैब्रम के प्रतिरोध बल को मापें (यह तीसरे चरण के रूप में है, "लैब्रम मरम्मत")। प्रत्येक सर्जिकल चरण की रिकॉर्डिंग करते समय पैर पेडल दबाना याद रखें।
2. पुश-जांच के साथ उपास्थि नमूनों की नकल करने के लिए प्रतिक्रिया बल का मापन
नोट: दूसरे अध्ययन में, प्रत्येक नकल उपास्थि सतह पर एक ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध बल(चित्रा 4A)को क्षैतिज रेखा पर 30 डिग्री झुकाव पर उपास्थि सतह पर पुश-जांच के साथ मापा गया था और आर्टिकुलर उपास्थि के यांत्रिक गुणों के एक तत्व के रूप में पहचाना गया था।
- पुश-जांच के साथ माप के लिए नमूनों की तैयारी।
- उपास्थि के नमूने तैयार करें। वर्तमान अध्ययन में पांच तरह के नकल उपास्थि नमूनों का इस्तेमाल किया गया, जो पॉली-विनाइल अल्कोहल हाइड्रोगेल्स8से बनाए गए थे ।
- एक नकल उपास्थि प्लेट के रूप में 15 मिमी x 20 मिमी x 3 मिमी करने के लिए प्रदान किए गए नमूनों के थोक आकार से नमूनों को फिर से आकार दें। प्रत्येक नमूने को बेस प्लेट पर रखें, जिसमें पुश-जांच के पक्ष की ओर एक छोटा डाट है।
- पुश-जांच के साथ उपास्थि प्रतिरोध का माप
- जांच डिवाइस की स्थिति और अभिविन्यास को पकड़ें और ठीक करें जिसमें डिवाइस की नोक क्षैतिज रेखा पर 30 डिग्री झुकाव बनाए रखते हुए नकल उपास्थि नमूने की सतह को लगभग छूती है।
- सेटिंग को शून्य करने के बाद, पैर पेडल दबाकर तीन बार नकल उपास्थि नमूने पर जांच डिवाइस की नोक को पुश करें और खींचें।
- प्रत्येक प्लेट पर डालने के बाद पांच नमूनों के लिए इस माप कदम को दोहराएं।
- एक शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस द्वारा उपास्थि प्रतिरोध का माप
- शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस(चित्रा 4B)का उपयोग करके प्रत्येक नमूने की पारंपरिक लोचदार मॉड्यूलस और कठोरता को मापें।
नोट: वर्तमान अध्ययन में नकल उपास्थि नमूने के लोचदार मॉड्यूलस को मापने के लिए शास्त्रीय इंडेंटेशन परीक्षण के लिए अनुकूलित डिवाइस में 1 मिमी व्यास टिप और एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्ट्यूएटर (संकल्प, 5 माइक्रोन) के साथ एक गोलाकार इंडेंटर था। एक पारंपरिक एकीय इंडेंटेशन सिस्टम के रूप में कार्य करने के लिए 3 डी प्रिंटर(चित्रा 4B)पर पीएलए फिलामेंट्स द्वारा कस्टम 3डी-मुद्रित कोष्ठक का उपयोग करके एक्ट्यूएटर, इंडेंटर और लोड सेल को इकट्ठा किया गया था। प्रत्येक नमूना इंडेंटेशन डिवाइस के बेसप्लेट पर रखा गया था। नमूने के मध्य बिंदु को इंडेंटर टिप के साथ गठबंधन किया गया था। इंडेंटर टिप 0.02 एन के प्रीलोड का उपयोग करके नमूने के साथ प्रारंभिक संपर्क में लाया गया था। इसके बाद इंडेंटर टिप को उपास्थि सतह में 150 माइक्रोन संकुचित किया गया। इंपोर्टेशन के दौरान फोर्स और विस्थापन दर्ज किया गया। इंडेंटेशन फोर्स-विस्थापन वक्र के रैखिक हिस्से का उपयोग कठोरता और लोचदार मॉड्यूलस की गणना करने के लिए किया गया था जैसा कि हेस एट अल द्वारा बताया गया था।24 नमूने की मोटाई का उपयोग करके। इस डिवाइस द्वारा डेटा मान्य नहीं था, लेकिन इस डिवाइस द्वारा उपास्थि नमूनों के यांत्रिक मूल्यों की पहले पुष्टि की गई थी; लोचदार मॉड्यूलस 0.46 MPa (0.27 MPa मानक विचलन (एसडी) था, जो पिछले,कई साहित्य अध्ययन11, 16,,19में पाए गए लोगों के अनुरूप है।19 - शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस द्वारा पुश-जांच और लोचदार मॉड्यूलस के साथ ऊर्ध्वाधर प्रतिक्रिया बल के अधिकतम मूल्य के बीच गुणांक मूल्य की गणना करें।
- शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस(चित्रा 4B)का उपयोग करके प्रत्येक नमूने की पारंपरिक लोचदार मॉड्यूलस और कठोरता को मापें।
Representative Results
पुल-जांच के साथ तीन सर्जिकल चरणों में एसीटैबुलर लैब्रम का प्रतिरोध बल
प्रत्येक चरण में इस जांच डिवाइस द्वारा दर्ज माप तीन बार दोहराया गया । परिणाम बताते हैं कि तीन चरणों के लिए एसीटैबुलर लैब्रम के लिए वाई और जेड की उच्चतम औसत परिणामी ताकतें अक्षुण्ण लैब्रम में 4.4 एन (0.2 एन एसडी), कट लैब्रम में 1.6 एन (0.1 एन एसडी) और मरम्मत किए गए लैब्रम(चित्रा 5)में 4.6 एन (0.7 एन एसडी) थीं। ट्रांसवर्स फोर्स अक्षुण्ण लैब्रम में जांच करते हुए उच्चतम परिणामी बल का सिर्फ २.८% था ।
पुश-जांच और शास्त्रीय इंडेंटेशन डिवाइस के साथ जांच डिवाइस द्वारा दो अलग-अलग स्केल किए गए यांत्रिक गुणों के बीच संबंध
परिणाम प्राप्त दो यांत्रिक गुणों के बीच एक महत्वपूर्ण सकारात्मक संबंध दिखाते हैं: सेंसर बनाम लोचदार मॉड्यूलस, आर = 0.965 और पी = 0.0044(चित्रा 6) कीजांच करना; सेंसर बनाम कठोरता, आर = 0.975 और पी = 0.0021 की जांच कर रहा है।
चित्रा 1: वर्तमान अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले डिवाइस की जांच (ए) जांच उपकरण एक जांच घटक और एक एम्बेडेड तनाव गेज सेंसर के साथ एक पकड़ घटक है कि त्रि-axially जांच की नोक पर बलों को मापने कर सकते है (जांच धुरी के साथ एक, बिंदीदार पीले तीर; जांच धुरी के लिए अंय दो लंबवत, बिंदीदार सफेद तीर)(बी)क्योंकि पकड़ घटक एक फिसलने टुकड़ा है, जांच घटक और फिसलने पहलू सूचकांक उंगली, ठोस पीले तीर के साथ पकड़ में ले जाया जा सकता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 2: जांच डिवाइस के लिए सॉफ्टवेयर का दृश्य। यह दृश्य जांच के दौरान नरम ऊतकों के प्रतिरोध बल के वास्तविक समय त्रिकोणीय मापा मूल्यों से पता चलता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 3: एसीटैबुलर लैब्रम की पुल-जांच के दौरान आर्थ्रोस्कोपी मॉनिटर का प्रतिनिधि परिचालन दृश्य। यह दृश्य एक विशिष्ट एंटेरोलेटरल पोर्टल से है। जांच डिवाइस एक संशोधित पूर्वकाल दृष्टिकोण से डाला जाता है। पुल की जांच जांच की धुरी (बिंदीदार तीर) के साथ किया जाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 4: नकल आर्टिकुलर कार्टिलेज ऊतक (ए) के यांत्रिक गुणों के लिए दो अलग-अलग पैमाने के परीक्षण इन दो यांत्रिक संपत्ति परीक्षणों के बीच सामंजस्य को समझने के लिए प्रोब(बी)शास्त्रीय इंडेंटेशन परीक्षण (उपास्थि सतह के लिए लंबवत संकुचित) को मैन्युअल रूप से फिसलने के दौरान उपास्थि सतह पर प्रतिक्रिया बल लंबवत का मापन। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 5: पुल-जांच के साथ एसीटैबुलर लैब्रम की प्रतिरोध ताकतें। तीन सर्जिकल चरणों के लिए पुल-जांच के साथ एसीटैबुलर लैब्रम की प्रतिरोध ताकतें। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 6: शास्त्रीय इंडेंटेशन परीक्षण द्वारा पुश-जांच और लोचदार मॉड्यूलस के साथ उपास्थि सतह पर ऊर्ध्वाधर प्रतिक्रिया बल के बीच संबंध। पुश-जांच के साथ उपास्थि सतह पर ऊर्ध्वाधर प्रतिक्रिया बल में शास्त्रीय इंडेंटेशन परीक्षण द्वारा लोचदार मॉड्यूलस के साथ एक मजबूत सकारात्मक संबंध (आर = 0.965, पी = 0.0044) था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
Discussion
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 ।
Disclosures
लेखक के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
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।
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 |
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