Kemirgenler preklinik çalışmalar için 3D Kinematic yürüyüş analizi

Burada sunulan bir protokol toplamak ve preklinik çalışmalar için kemirgenler dört ayaklı lokomotif üç boyutlu kinematik analiz etmektir.

Hareket ve hareket 3D kinematik giderek kullanılmaktadır. Ancak çoğu sistem karmaşıklığı klinik öncesi araştırmalarda kullanımınızı sınırlar. Bu çalışmada yaptığımız şey, yetişkin sıçanlarda dört ayaklı hareket sırasında 3Boyutlu veri toplamanın ayrıntılı ve basit bir yöntemini sağlamaktır.

Açıklanan sistem, karmaşık algoritmalara gerek kalmadan derinlemesine nitel ve nicel veri analizi sağlar. Sistemin en sevdiğim parçası kullanım onun çok yönlülük olduğunu. Biz lokomotif için kullanmak mümkün olmuştur, hem de ulaşan ve kavrama fonksiyonu.

Burada, koşu bandı yürüyüş için kullanımını gösterecektir. Duvara, koşu bandından iki metre uzakta, ince ayarlanabilir dişli kafalar kullanarak altı kamera monte edin. İşaretleyicilerin maksimum kapsama alanı için ufkun biraz aşağısında açı.

Retro-yansıtıcı belirteçlerin görselleştirilmesi için her kamerayı bir halka ışığıyla donatın. Deney için istenen işaretleri tanımlayın. İki taraflı dört ayaklı hareket değerlendirmek için hem ön bacaklar hem de arka bacaklar için işaretleyiciler kullanın.

Burada 22 işaret kullandık. Ancak, bu olanlar deneysel tasarıma göre ayarlanabilir. L-frame ve değnek oluşan değnek sistemi kullanarak hareket yakalama sistemi kalibre.

L-frame'i ortogonal olarak koşu bandına yerleştirin ve L-çerçevesinin uzun ayağını farenin yürüyeceği yöne doğru yönlendirin. Hareket yakalama yazılımını açın. Kalibrasyon videosunu yakalamak için Kaydet"i seçin.

Farenin yürüyeceği tüm alanları kapsayacak şekilde değnek kalibrasyon çerçevesini uzaydaki koşu bandı alanı boyunca taşıyın. Doğru kalibrasyon için yeterli değnek veri noktalarının bulunduğundan emin olmak için en az bir dakikalık çekim kaydedin. Videoları 3B kalibrasyon dosyası olarak kaydedin.

Kalibrasyon videolarını kaydettikten sonra kamera grubuna sağ tıklayın ve 3D izleme yi seçin. 3B kalibrasyon videolarını seçin"ve tüm kalibrasyon kameralarını seçin"Sabit nokta işlevini kullanarak altı videodaki L-frame işaretlerini izleyin. Tüm noktaları tanımlayın ve ardından Otomatik Olarak Ara" düğmesini seçin.

İzlemeden sonra pencereden çıkın ve Otomatik 3B Değnek İzleme"yi seçin ve L-Frame'i Algıla"İzlemeye Başla seçeneğini seçin. Yazılım izlemeyi bitirdikten sonra, altı kamera için "Asand Short"Asand"asand"ve Değnek Uzun" işaretleyicilerini tıklatın. Değnek ve L-çerçevesi izlendikten sonra Kamera Kalibrasyon Grubu"nu sağ tıklatın ve Yeni Değnek Kalibrasyon Grubu"nu seçin ve Ok"Değnek uzunluğunu, L-frame yüksekliğini ve kalibrasyon sırasında kullanılanlara göre kamera sayısını seçerken kontrol tuşunu basılı tutun.

Değnek uzunluğu standart deviasyonu üç milimetreden az olan kalibrasyonları ve 0,004 veya daha az kalibrasyon artıklarını kabul edin. Bu sistem ticari olarak kullanılabilir. Ve bu raporda, burada araştırma ve etkili bir şekilde kullanarak ayrıntılı bir rehber sağlar.

Ne bu özel protokol ve kendi başına sistem hakkında en iyi gibi, daha fazla sonuç çeşitli ve bir koşula özgü ilgi önceden tanımlanmış sonuçları seçebilirsiniz olmasıdır. Her antrenmandan önce fareleri koşu bandına 5 dakika önceden alıştırın. Fareleri çeşitli hızlarda uzuvlarında tam ağırlıkla yürümeye zorlar.

Onlar sürekli koşu bandı üzerinde yürüme yeteneğine sahip olana kadar tüm fareler tren. Veri toplamadan önce, işaretlerin yerleştirileceği bölgelerdeki fareleri tıraş edin. Doğru işaretleri yerleştirmek için kemik işareti için cilt Palpate.

Dirsek ve diz distal eklemler için kalem işaretleri kullanın. Deneme sürümünü kaydetmek için hareket yakalama yazılımının üst çubuğundaki kırmızı kamera düğmesini seçin. Farenin yaklaşık 30 saniye veya en az 10 sürekli adımda yürümesine izin verin.

Kaydedilen videoyu kaydettikten sonra her deneme için yeni bir kamera grubu oluşturun. Bu protokolde sunulan yazılım, teknik uzmanlığa ihtiyaç duymadan öğrenciler, personel ve araştırmacılar tarafından kullanılabilir. Bu süreç kullanıcı dostudur ve çok az uygulama ile kolayca ustalatabiliyor.

Bu protokol, istenen veri miktarına bağlı olarak yaklaşık 45 dakika ile bir saat arasında uygulanabilir. Hareket izleme için kamera grubuna sağ tıklayın. 2B izleme"İzleme için en iyi sürekli ve tutarlı adımları seçin.

İlgi çekici işaretçiyi sağ tıklatın ve retro-yansıtıcı belirteçler tarafından oluşturulan parlak dairesel noktaları algılayacak Otomatik İzleme"yi seçin. Alternatif olarak, boyut ve renge dayalı işaretleri izlemek için yazılımda yerleşik bir algoritma kullanan desen eşleştirmesini kullanarak işaretçileri izleyin. Otomatik izleme için parlak noktalara siyah işaretleri ters çevirerek gelişmiş görüntü işleme kullanarak siyah işaretleri izleyin.

Algılatılamaz işaretçileri veya izleme hatalarını el ile izleyin ve düzeltin. Sağ tıklayın Aşamalar" ve seç"Her uzuv için yürüyüş döngüsü aşamalarını kişinin çalışmayı seçtiği açıklara göre özelleştirin. Ekle fazı" düğmesini veya F11 kısayol tuşunu kullanarak yazılım içindeki her ekstremite için yürüyüş döngüsünün aşamalarını atayın.

Altı kamerayı da takip ettikten sonra 3B hesaplamalar yapın. Kamera grubuna sağ tıklayın ve Yeni 3D hesaplamaları seçin"Yeni bir klasör görünür. Atanan yürüyüş aşamalarıyla yan yana görüntülemek için ilgi işaretçisini dışarı sürükleyerek ortak yükseklik veya veri noktalarıyla hız diyagramları gibi ilgi çekici veriler oluşturun.

Denemenin 3 boyutlu bir figürünü oluşturmak için 3B diyagramı"nı tıklatın. Bu şekil, koşu bandı üzerinde yürüyen temsili sağlıklı bir sıçanda dirsek açısı profilini gösterir. Sağlıklı oranların daha uzun süreler için sürekli olarak adım atabildiğini unutmayın.

Düzgün tek tepeler, tam hareket aralığına sahip yürüyüş döngülerini temsil eder. Her adımda tutarlı zamanlama ile alternatif duruş fazı ve salıncak faz süreleri, normal intralimb koordinasyon göstergesidir. Buna karşılık, sürekli adım bir yaralanma dan sonra daha az yaygındır.

Temsili spinal korse yaralı sıçan dirsek açısı profili daha az tutarlı ve hareket daha küçük aralıkta birden fazla bozuk zirveleri göstermektedir. Buna ek olarak, uzamış duruş fazı ve kısaltılmış salıncak faz süreleri sağ forelimb için intralimb koordinasyon eksikliği düşündürmektedir. Bu rakam, iki uzuv çifti arasında intralimb koordinasyonu için çizilen temsili verileri göstermektedir.

Temsili sağlıklı sıçan iyi tanımlanmış alternatif ritmik koordinasyon gösterir, bir dağılım çizgi arsa bir L-şekilli desen olarak görülüyor. Buna karşılık, temsili servikal omurilik yaralı sıçan iki forelimbs arasında kötü alternatif olmayan, non-ritmik koordinasyon gösterir. Bu videoyu izledikten sonra, çok kameralı hareket yakalama sistemini nasıl kurup kalibre edeceğiz, bir fareyi hareket yakalamaya nasıl hazırlayacağınızı, koşu bandı hareket hareketini nasıl kaydedip analiz edinip analiz edilebildiğinizi iyi anlamalısınız.

Araştırmacılar için nihai hedef daha sonra, bu son derece standart motor değerlendirme araçları istihdam etmek ve nörotravma sonrası motor kurtarma müdahalelerin etkilerini deşifre etmek için rutin olarak araştırma yapmaktır.