Aşırı Kullanıma Bağlı Tendinopatinin In Vivo Modeli için Pasif Ayak Bileği Dorsifleksiyon Test Sistemi

Özet

Bu protokol, aşırı kullanıma bağlı tendinopatinin in vivo bir modeli için bir sıçan Aşil tendonunda ölçülebilir ve kontrollü yorgunluk yaralanmalarını indüklemek için kullanılan bir test sistemi sunar. Prosedür, sıçanın ayak bileğini, özel olarak yazılmış bir MATLAB komut dosyası ile pasif ayak bileği dorsifleksiyonu gerçekleştiren bir eklem aktüatörüne sabitlemekten oluşur.

Özet

Tendinopati, ağrı ve fonksiyon kaybı ile sonuçlanan kronik bir tendon rahatsızlığıdır ve tendonun tekrar tekrar aşırı yüklenmesi ve sınırlı iyileşme süresinden kaynaklanır. Bu protokol, sıçan Aşil tendonuna pasif dorsifleksiyon yoluyla mekanik yükleri döngüsel olarak uygulayan bir test sistemini açıklar. Özel olarak yazılmış kod, geri besleme kontrolüne dayalı döngüsel yorulma yükleme rejimi ile birlikte yükleme protokolünün etkilerini değerlendirmek için döngü öncesi ve sonrası yükleme ölçümlerinden oluşur.

Bu çalışma için 25 Sprague-Dawley sıçan kullandık ve grup başına 5 sıçan 500, 1,000, 2,000, 3,600 veya 7,200 döngü yorgunluk yükü aldı. Histerezis, pik gerilme ve yükleme ve boşaltma modüllerinin döngü öncesi ve sonrası yükleme ölçümleri arasındaki yüzde farkları hesaplandı. Sonuçlar, sistemin uygulanan yüklerin sayısına bağlı olarak Aşil tendonunda değişen derecelerde hasara neden olabileceğini göstermektedir. Bu sistem, yorgunluğa bağlı aşırı kullanım tendon yaralanmasının in vivo bir modeli için Aşil tendonuna niceliksel ve fizyolojik değişen derecelerde döngüsel yükler uygulamak için yenilikçi bir yaklaşım sunar.

Giriş

Tendonlar kası kemiğe bağladığından ve yaşamları boyunca günlük tekrarlayan hareketler yaşadığından, ağrılı ve sınırlayıcı olan ve nüfusun %30-50'sini etkileyen mekanik fonksiyonun bozulmasına neden olan aşırı kullanım yaralanmalarına oldukça yatkındırlar¹. Tendinopatiler, tekrarlayan yorgunluk hareketleri ve yaralanma öncesi seviyelere yetersiz iyileşme nedeniyle aşırı kullanım yaralanmaları olarak kabul edilen kronik durumlardır. Rotator manşet, dirsek, Aşil tendonu ve patellar tendon 2,3,4,5 dahil olmak üzere hem üst hem de alt ekstremiteler yaygın olarak etkilenir.

Protokol

Bu çalışma, Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi'nde Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) onayına göre yapılmıştır. Hayvanlar indüksiyon için %5 ve bakım için %2.5 izofluran kullanılarak uyuşturuldu ve hipotermiyi önlemeye özen gösterildi.

1. Test sisteminin kurulması

1. Tutarlı dönüş ve tork uygulamak için pasif ayak bileği dönüşünü bir step motor ile kontrol edin. Step motoru bir mikrodenetleyici ile kontrol edin. Dönme derecelerini işaretlemek için 3D konum ve yönlendirme sisteminden gelen girişleri kullanın. Eşik sınırına ulaşılmazsa dorsifleksiyon açısını artırmak için geri bildirim kontrolü sağlama....

Sonuçlar

Uygulanan siklus sayısının artmasıyla, in vivo tendon mekanik özelliklerinde daha büyük bir azalma olmuştur. 3.600 ve 7.200 döngü gruplarına kıyasla 500 döngü grubu için histerezis ve yükleme ve boşaltma modüllerinde önemli ölçüde daha düşük bir azalma vardı (p < 0.05) (Şekil 2). 500 döngüden 3.600 döngü grubuna döngü başına pik streste önemli bir azalma olurken, 500 ve 7.200 döngü grupları arasında önemli bir azalma olmamıştır. 3.600 ve 7.200 döngü grubu için histerezis, pik str.......

Tartışma

Bu çalışma, in-vivo aşırı kullanıma bağlı bir tendinopati modeli için sıçan Aşil tendonunu pasif bir ayak bileği dorsifleksiyon sistemi ile döngüsel olarak yüklemek için bir yöntem sunmaktadır. Sistemin önemi, Aşil tendonunu izole etme, tendona cerrahi olarak erişmeden ölçülebilir yükler uygulama ve in-vivo tendon özelliklerini ölçme yeteneğinde yatmaktadır.

2010 yılında, Fung ve ark. özel yapım bir test sistemi¹⁴ ile bir sıçan patellar tendon yorgunl.......

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
1/32 '' Alüminyum boncuklar
% 2.5 izofluran
3D sayısallaştırma kalemi	Polhemus, Vermont, NH, ABD
3D elektromanyetik konumlandırma ve yönlendirme sensörü	Polhemus, Vermont, NH, ABD
%5 izofluran
Özelleştirilmiş cihaz: 1) Montaj, sensörler, 3D baskılı hayvan yatağı ve ayak bileği montaj aktüatörü			El yazması MATLAB kodunda açıklandığı gibi monte edilmiştir
	MATLAB, Natick, MA, ABD
	Mikrodenetleyici Ivrea, İtalya	Arduino UNO, Rev3 & nbsp;
Burun konisi
Neşter ve neşter tutucu			No. 11 neşter
Sprague-Dawley sıçanları	Charles River Laboratuvarları, Wilmington, MA, ABD		11-13 haftalık
Step sürücü	SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503	DM542T
Step motor	SparkFun Elektronik, Niwot, CO 80503	23HE30-2804S
Düz forseps
Tork sensörü tertibatı	Futek Inc., Irvine, CA, ABD	FSH03985, FSH04473, FSH03927
Su ısıtma yastığı