Kinematik ve Zemin Mukabele Gücü'nün Belirlenmesi: Genç Yetişkin, Orta yaşlı ve Geriatrik Sıçanlar, bir gösteri miktarının Lokomotor Yetenekler

Bu video, serbestçe davranan sıçanlarda zemin reaksiyon kuvvetlerini ve arka bacak kinematiğini ölçmek için bir prosedürü göstermektedir. Sıçanlar ilk önce bir yiyecek ödülü için sürekli olarak bir pisti geçmek üzere eğitilir. Yansıtıcı işaretleyiciler daha sonra arka bacak için önemli topografik anatomik işaretlere yerleştirilir.

Video kaydı ve yer reaksiyon kuvveti verileri, hayvan yiyecek ödülü için hareket ederken toplanır. Yansıtıcı işaretleyiciler sayısallaştırılır ve veriler geriye dönük olarak işlenir. Lokomotor yeteneklerde kalitatif ve kantitatif farklılıklar, çeşitli hastalık modellerinin sıçanlarında gözlenir.

Merhaba, benim adım Aubrey Webb. Calgary, Alberta, Kanada'daki Calgary Üniversitesi'nde Veterinerlik Fakültesi ve Hotchkiss Beyin Enstitüsü'nde yardımcı doçentim. Bu tekniğin lokomotif derecelendirme ölçekleri ve diğer son nokta ölçümleri gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, bu tekniğin, hareket eden sıçan grupları arasındaki ince farklılıkları ayırt etmeye yardımcı olmak için hassas, nesnel, nicel veriler sağlamasıdır.

Bu yöntem, potansiyel bir terapötiğin etkileri gibi sinirbilim ve ortopedi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin etkileri, çeşitli hastalık modelleri için tedaviye kadar uzanır, çünkü bir etki olduğunda hiçbir etki olmadığını iddia etme olasılığı sınırlıdır. Yine de bu tekniği kullanarak, bu yöntem sıçan hareketi hakkında fikir verir.

Çeşitli hayvan türlerinde çeşitli nörolojik ve ortopedik hastalık modelleri gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni olan bireyler mücadele edeceklerdir, çünkü biyomekanik analiz önemli ölçüde zaman ve sabır gerektirir ve veri analizinde sorun gidermek için ileri düzeyde biyomekanik bilgisi gerektiğinden, bu metodoloji birkaç on yıl boyunca birden fazla türde kullanılmıştır, ancak son zamanlarda ticari olarak temin edilebilen Ekipman nedeniyle kemirgenlerde kullanım için mevcuttur. Sıçan lokomotor yeteneklerini ölçmenin ilk adımı, her bir hayvanı düz bir yüzey kapalı pisti geçmek için eğitmektir.

Uygun bir hayvan tedarikçisinden fareler aldıktan sonra, hayvanlar yeni evlerine alıştırılmalıdır. Bir hafta boyunca. Bu alışma süresi boyunca, farenin kafesine birkaç Cheerios yerleştirin.

Günlük hayvanlar, obeziteyi önlemek ve daha sonra görevi yerine getirme motivasyonunu sağlamak için bakım enerji gereksinimleriyle sınırlı yiyeceklerdir. Her bir hayvanı aynı zaman diliminde bir hafta boyunca günde 10 ila 15 dakika tutun, her hayvanı her iki ucunda Cheerios olacak şekilde piste yerleştirin. Hayvanlar çevrelerine aşina olduklarında, Cheerios'u yemeye başlayacaklar.

Hayvan, pistte Cheerios yeme konusunda rahat olduğunda, bir yiyecek ödülü için pistin uzunluğunu koşmak için işlevsel olarak şartlandırılmalıdır. Bu, bir cheerio'nun dörtte birini, farenin konumlandırıldığı pistin diğer ucuna fırlatarak gerçekleştirilir. Sıçan bu tezahüratı yedikten sonra, pistin diğer ucuna dörtte bir cheerio daha yerleştirin.

Sıçan pist boyunca sabit bir tırıs hızında sürekli olarak hareket edene kadar bunu tekrarlayın Hayvanların bu göreve koşullandırılmasını dörtnala koşmadan veya sınırlamadan cheerio'yu yemek, biyomekanik olarak yorumlanması daha zor olan dörtnala ve sınırlayıcı kapılara yol açabilir. Şimdi ortak pozisyonun nasıl yürütüleceğini görelim. Dördü işaretlemek.

Ekstremite kinematik analizi, şiddetli çömelmiş duruş ve ardından dört ekstremite üzerine cilt belirteçleri yerleştirilerek uygulanan cilt hareketi artefaktı nedeniyle güvenilmezdir. Bunun yerine, ön ayakların kinematiği, x-ışını sinematografisi veya floroskopi kullanılarak elde edilmelidir. Bu nedenle, bu video yalnızca Hindin eklem konum işaretleyici yerleşimini açıklayacaktır.

Hayvan anestezi uygulandıktan sonra, arka bacakları ve sırtı iliak tepelerin seviyesine kadar tıraş edin. Daha sonra hayvanın dış yasını yerleştirin ve arka bacaklarını, toksik olmayan kalıcı bir işaretleyici işaretleyici işaretle desteklemek için sert bir ambalaj köpüğü kullanarak yaklaşık olarak ayakta durma pozisyonuna getirin. İliak tepelerin kraniyal en kısımları, femurun daha büyük trant'ı, lateral tibial çıkıntı, tarsal eklem ve beşinci metatarsalın distal ve lateral yönü.

Sıçanlar doğal tımar davranışı yoluyla belirteçleri yavaşça çıkaracağından, önceden işaretlenmiş anatomik yer işaretlerinin günlük olarak vurgulanması gerekir. Şimdi verilerin nasıl kaydedileceğini görelim. Kalibrasyon hacmini pistin önceden belirlenmiş alanına yerleştirin.

Kameraların her birinden pist içindeki kalibrasyon hacminin tek bir karesi yakalanır. Bir kayıt oturumu başlatmadan önce, her kameradan gelen görüntüyü inceleyin. Görüş alanının dört kameranın tümünden aynı olduğundan ve merkezdeki kuvvet plakasını ve iki adımı yakalamak için yeterli bir pist uzunluğunu içerdiğinden emin olun.

Anketlerin her birinin uzunluğu boyunca kalibre edilmiş tüm işaretler sayısallaştırılır. Bu kalibrasyon adımı, veri toplamadan önce kritik öneme sahiptir. Kalibrasyon doğru bir şekilde yapılmazsa veya bir kayıt oturumundan hemen önce gerçekleşmezse, elde edilen tüm veriler yanlış ve kullanılamaz olacaktır.

Sayısallaştırmada tatmin edici bir hata yapıldığında, hayvanı piste yerleştirmeden hemen önce lokomotif verilerini toplamaya devam edin. Ağırlığını kaydedin ve arka bacak topografik yer işaretlerinde yapılan önceden belirlenmiş keçe işaretlerine konik yansıtıcı cilt işaretleyicileri yapıştırın. İşaretleyiciler arka bacaklara yerleştirildikten sonra, bilgisayarın başına oturun ve Vicon motor sistemi aracılığıyla bağlı olay işaretleyicisini elinizde bulundurun.

Kalibre edilmiş dosyayı şablon olarak kullanmak, kayıttan önce birkaç dosya oluşturur. Tipik olarak, yeterli sayıda çalıştırmanın, yani dahil etme kriterinin ve hızın toplandığından emin olmak için 25 ila 30 dosya gerekir. Dosyalar oluşturulduktan sonra veri toplamaya başlayın.

İlk olarak, dikkatli bir koordinasyon ve zamanlama ile pistin her iki ucuna dörtte bir parça Cheerios atarak farenin pist içinde mekik dokumasını isteyin. Olay işaretçisi, başlatma sırasında ve sıçanın pist boyunca bir geçişi başarıyla tamamlamasından hemen önce tetiklenir. Ham zemin reaksiyonunu inceledikten sonra, kuvvet izlemeyi ve sol veya sağ uzuvların olup olmadığını kaydettikten sonra, kuvvet plakasına çarpın, dosyayı kaydedin ve kapatın.

Eşit sayıda sol ve sağ uzuv kuvvet plakası vuruşu kaydedilmelidir. Belirli bir çalıştırmadan veri kaydetme işlemi, yeterli sayıda çalıştırma kaydedilene kadar tekrarlanır. Şimdi, koşulardan elde edilen verilerin nasıl analiz edileceğini görelim Kinematik ve yer reaksiyon kuvvetleri için veri toplamayı tamamladıktan sonra, her hayvandan gelen her koşunun, nispeten sabit iki işaretleyici olan vicon modus yazılımı kullanılarak hız açısından değerlendirilmesi gerekir.

Örneğin, ileumun kanatları, işaretleyiciler arasındaki sanal bir noktayı değerlendirmek için kullanılabilir. Bu sanal noktanın yatay yöndeki hızı bu şekilde hesaplanabilir, yalnızca hayvanın saniyede 60 ila 90 santimetre arasında hareket ettiği koşular dahil edilir. Analiz için en az 10 çalıştırma gereklidir.

Sol uzvun kuvvet platformuyla temas ettiği beş koşu ve sağ uzvun kuvvet platformuyla temas ettiği beş koşu. Her hayvan için kabul edilebilir koşular belirlendikten sonra, deri hareketini telafi etmek için kalan deri belirteçlerinin sayısallaştırılması tamamlanmalıdır. Diz üstü artefakt Diz pozisyonunun tahmini, üçgenleme, kalça, diz ve H eklem açıları kullanılarak hesaplanır.

Hızlar ve ivmeler belirlenir, duruş ve salınım süreleri de değerlendirilebilir. Eşzamanlı olarak toplanan zemin tepki kuvveti verileri aynı yazılım kullanılarak analiz edilir, üç ortogonal yönün her birindeki kuvvetler için çeşitli değişkenler hesaplanabilir. Eşzamanlı olarak toplanan yer tepki kuvveti verileri analiz edilir Aynı yazılım kullanılarak, üç ortogonal yönün her birindeki kuvvetler için çeşitli değişkenler hesaplanabilir.

Şimdi, bu tür bir lokomotif analizinin faydasını temsil etmek için bazı temsili sonuçlar göstereceğiz. Genç, orta yaşlı ve geriatrik dişi wister sıçanlar için kinematik ve yer reaksiyon kuvvetleri belirlendi. Bu analizden, dişi wister sıçanları için yaşa bağlı farklılıklar bulundu.

Özellikle, yer reaksiyon kuvveti analizi, geriatrik sıçanların diğer hayvan gruplarına kıyasla dört uzuv frenleme kabiliyetini azalttığını ve arka bacaklarını yanal stabilizasyon için daha fazla kullanma eğiliminde olduğunu göstermektedir, kinematik analiz her grup arasında herhangi bir istatistiksel fark ortaya koymamıştır. Her ne kadar kinematiğin hemen hemen her yaştan sıçan tarafından kolayca kaydedilebileceğini gösterse de, bu prosedürü gerçekleştirmeye çalışırken. Veri toplamadan hemen önce veya hemen sonra hayvanı tartmak ve bu prosedürü izleyerek veri toplamadan önce sistemi dikkatli bir şekilde kalibre etmek önemlidir.

Tüm hayvan klinik elektrofizyolojisi gibi diğer yöntemler ek soruları cevaplamak için kullanılabilir. Örneğin, kinematik ve yer reaksiyon kuvveti bulguları, örneğin periferik sinir rejenerasyonunda nöral rejenerasyon veya daha geniş bir nöro anatomik plastisite formu ile ilişkili midir? Bu videoyu izledikten sonra, piyasada bulunan ekipmanı kullanarak serbestçe davranan sıçanlardan zemin reaksiyon kuvveti ve arka bacak kinematik verilerinin nasıl toplanacağını iyi anlamış olmalısınız.