Sinirin İn Vivo Biyomekanik Testi: Bir Yenidoğan Domuz Modelinde Brakiyal Pleksus Sinir Yaralanmasının Biyomekanik Analizi İçin Bir Prosedür

Özet

Kaynak: Singh, A., et al. Yenidoğan Domuz Yavrularında Brakiyal Pleksus Üzerinde İn Vivo Biyomekanik Test Yöntemleri. J. Vis. Uzm. (2019).

Bu videoda, germeye maruz kaldığında sinirin eşik gerilme mukavemetini ölçmek için bir domuz modelinde brakiyal pleksus sinirinin biyomekanik testini gösteriyoruz. Bu teknik, sinirin yapısal ve mekanik özelliklerinin belirlenmesine yardımcı olur.

Protokol

Hayvan modellerini içeren tüm prosedürler, yerel kurumsal hayvan bakım komitesi ve JoVE veteriner inceleme kurulu tarafından gözden geçirilmiştir.

1. Biyomekanik Test

1. Biyomekanik test cihazının kurulumu
   NOT: Brakiyal pleksus (BP) sinirinin in vivo gerilmesini gerçekleştirmek için özel yapım bir mekanik test cihazı tasarlanmış ve üretilmiştir (Şekil 1).
   1. Kurulumun tabanını bir arabaya takın.
   2. Elektromekanik aktüatörü büyük C-cl kullanarak tabana takın.amps. Aktüatör 150 lb kuvvet, 10" strok ve 15 mm/s hız sağlayabilir. Hız 0,2 mm/sn'ye düşürülebilir ve yine de istenildiği gibi çalışabilir.
   3. 200 N yük hücresini aktüatöre takın.
   4. Yastıklı pleksiglastan oluşan yük hücresine bir kelepçe takın (vidalayın), bu da sıkıştırma alanındaki stres konsantrasyonunu önler.
   5. Tripoda bir kamera takın. Kameranın 658 x 4926 piksel çözünürlükte 120 f/s'ye kadar kayıt yapabilme özelliğine sahip olduğundan emin olun.
   6. Kurulumun tüm bileşenlerini entegre etmek ve senkronize etmek için kameradan, aktüatörden ve yük hücresinden gelen USB kablolarını bilgisayara bağlayın.
   7. Bilgisayarı, aktüatörü ve yük hücresini bir güç kaynağına takın.
2. Uygulanan yükleri kaydetmeden önce yük hücresini kalibre edin. Bunu yapmak için aşağıdaki adımları gerçekleştirin:
   1. Ayarlanabilir kolu kullanarak aktüatörü 90°'lik bir açıyla ayarlayın ve açıyı bir iletki ile kontrol edin.
   2. Yük hücresiyle çalışan yazılımı açın (Malzeme Tablosu). Canlı bir voltaj okuması göstermek için Başlat düğmesine basın.
   3. Kurulumdan 100 g'lık artışlarla 0-1.000 g arasında değişen ağırlıkları kelepçeye asın ve ölçülen voltajları kaydedin.
   4. Eğimi (m) ve kesişimi (b) bularak voltajların ve ağırlıkların doğrusal denklemini hesaplayın. Bu, aşağıdaki Denklem 1'den b'yi hesaplamak için bir elektronik tablo programı ve dahil edilen eğim fonksiyonu kullanılarak yapılır. Aşağıda gösterilen Denklem 2'yi mekanik kurulum koduna ekleyin.
      Denklem 1: b = y – mx
      Burada: y ağırlıktır, x voltajdır, m eğimdir ve b kesişim noktasıdır (sabit).
      Denklem 2: y = mx + b
      Nerede: y ağırlık, x voltaj, m eğim ve b sabittir.
3. Test: BP siniri kesilir ve özel yapım bir kelepçe ile test düzeneğine sabitlenir.
   1. Anestezi uygulanmış bir yenidoğan domuzunu, açıkta kalan BP siniri ile sırtüstü pozisyona yerleştirin.
   2. BP sinirini ince makas kullanarak kesin.
   3. BP sinirinin kesilen tarafını özel yapım kelepçeye kelepçeleyin (Şekil 1).
   4. Sıkıştırılmış BP segmentine siyah akrilik boya veya Hindistan mürekkebini manuel olarak yerleştirin (Şekil 2).
   5. Veri analizi için ölçeği ayarlamak için hayvanın içine düz bir şekilde 1 cm'lik bir cetvel olan bir kalibrasyon ızgarası yerleştirin.
   6. Kameranın yerleşimini doğrudan test edilen segmentler üzerinde görüntülemek için kameranın yazılımını kullanın, böylece işaretleyicilerin hareketinin/yer değiştirmesinin izlenmesine ve herhangi bir zaman noktasında gerçek doku gerilmesinin belirlenmesine olanak tanır.
   7. Sinirin masadan vücuda girdiği yükseklik ve kelepçenin masadan yüksekliği, aktüatörün açısı ve dokunun tam uzunluğu gibi ilk ölçümleri kaydedin.
   8. Programlama yazılımını açın (grafik kullanıcı arayüzünü [GUI] içeren bir tablo (Şekil 3).
   9. Çalıştır düğmesine basarak GUI'yi çalıştırın.
   10. Initialize (Başlat) düğmesine basarak sistemi başlatın.
   11. Dara düğmesine basarak sistemin darasını alın.
   12. Testi başlat düğmesine basarak BP segmentini gerin. Bu, BP'nin herhangi bir segmentinde tam bir arıza meydana gelene kadar dokuyu 500 mm / dak'lık atanmış bir hızda çeker. Program ayrıca bir video dosyasını, uygulanan gerilme yükünü, dokunun yer değiştirmesini ve testin süresini kaydeder.
   13. Dokunun yırtıldığı nokta olan arıza bölgesini kaydedin.

Sonuçlar

Şekil 1: Aktüatör, yük hücresi ve kelepçe dahil olmak üzere in vivo mekanik test cihazının ayrıntıları.

Şekil 2: Gerilme sırasında doku tarafından sürdürülen suşları kaydetmek için BP segmentlerinin üzerine yerleştirilen belirteçler.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Omega Subminat Gerginlik ve Sıkıştırma Yük Hücresi	Omega	LCM201-200N	200N yük hücresi
Basler acA640-120uc fotoğraf makinesi	Basler	ACA640-120UC	-
Geri Beslemeli Lineer Aktüatör	Aşamalı Otomasyonlar	PA-14P	10" strok, 150lb kuvvet, 15mm/s hız
Hareket İzleme Yazılımı	Kinovea Belediyesi	Yok	Açık Kaynak
Proramming Yazılımı - MATLAB	Matematik Çalışmaları	Yok	Sürüm 2018A
makas	Güzel Bilim Araçları A.Ş.	14094-11 veya 14060-09	-

Serisi