Métodos para ensayos biomecánicos In Vivo en el plexo braquial en lechones neonatales
Summary
Aquí se presentan métodos para realizar pruebas biomecánicas in vivo en el plexo braquial en un modelo de lechón neonatal.
Abstract
La parálisis del plexo braquial neonatal (NBPP) es una lesión elástica que ocurre durante el proceso de parto en complejos nerviosos ubicados en las regiones del cuello y el hombro, denominados colectivamente el plexo braquial (BP). A pesar de los recientes avances en la atención obstétrica, el problema del BPP sigue siendo una carga sanitaria mundial con una incidencia de 1,5 casos por cada 1.000 nacidos vivos. Los tipos más graves de esta lesión pueden causar parálisis permanente del brazo desde el hombro hacia abajo. La prevención y el tratamiento de la NBPP justifican una comprensión de las respuestas biomecánicas y fisiológicas de los nervios de la presión arterial del recién nacido cuando se someten a estiramiento. El conocimiento actual de la presión arterial neonatal se extrapola del tejido de la presión arterial animal o cadavérico adulto en lugar del tejido de la presión arterial neonatal in vivo. Este estudio describe un dispositivo de prueba mecánica in vivo y un procedimiento para realizar pruebas biomecánicas in vivo en lechones neonatales. El dispositivo consiste en una abrazadera, actuador, célula de carga y sistema de cámara que se aplican y monitorean las tensiones y cargas in vivo hasta que fallan. El sistema de cámara también permite monitorear la ubicación de la falla durante la ruptura. En general, el método presentado permite una caracterización biomecánica detallada de la presión arterial neonatal cuando se somete a estiramiento.
Introduction
A pesar de los recientes avances en obstetricia, el problema del PNB causado por lesiones estiradas en el complejo de bp sigue siendo una carga sanitaria mundial, con una incidencia de 1,5 casos por cada 1.000 nacidos vivos1,2. Los factores de riesgo asociados pueden ser maternos (es decir, peso excesivo, diabetes materna, anomalías uterinas, antecedentes de parálisis de la presión arterial), fetal (es decir, macrosomía fetal) o relacionado con el nacimiento (es decir, distocia del hombro, trabajo de parto prolongado, parto asistido con fórceps o extractores de vacío, presentación de recámara3). Si bien estas complicaciones son inevitables en ciertas circunstancias, la prevención y el tratamiento del BNB garantiza una comprensión de las respuestas biomecánicas y fisiológicas de la presión arterial neonatal cuando se somete a estiramiento.
Los estudios biomecánicos notificados sobre la presión arterial han utilizado animales adultos y tejido sávico humano y muestran discrepancias significativas4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. La relevancia clínica de las propiedades biomecánicas del tejido BP complejo garantiza un modelo animal neonatal, así como un enfoque de pruebas biomecánicas in vivo. Además, las limitaciones con el estudio de la lesión por estiramiento de BP en escenarios complicados de entrega en el mundo real aumentan la dependencia de modelos informáticos que proporcionan métodos que permiten la investigación de los efectos de diversas complicaciones y técnicas de entrega. La clave de la relevancia clínica de estos modelos es su biofidelidad (respuesta humana). 16 y Grimm et al.17 dependen del tejido nervioso de conejo y rata, pero no en el tejido de la presión arterial neonatal. Realizar pruebas biomecánicas in vivo en un modelo animal neonatal clínicamente relevante puede llenar la brecha crítica de datos de BP neonatal no disponibles.
El estudio actual describe un dispositivo de prueba mecánica in vivo y un procedimiento para llevar a cabo pruebas biomecánicas en lechones neonatales de Yorkshire de 3-5 días de edad. El dispositivo consiste en una abrazadera, actuador, célula de carga y sistema de cámara que aplican y monitorean las tensiones y cargas in vivo durante el fallo. El sistema de cámara también permite monitorear la ubicación de la falla durante la ruptura. En general, el sistema permite una caracterización biomecánica detallada de la presión arterial neonatal cuando se somete a estiramiento, proporcionando así las tensiones umbral de la presión arterial y las tensiones por falla mecánica in vivo. Los datos obtenidos pueden mejorar aún más el comportamiento humano (biofidelidad) de los modelos computacionales existentes que están diseñados para investigar los efectos de las fuerzas exógenas y endógenas en el estiramiento de la presión arterial en escenarios de entrega asociados con NBPP.
Protocol
Representative Results
Discussion
La literatura disponible sobre las respuestas biomecánicas del estiramiento en el tejido BP exhibe una amplia gama de valores umbral, así como discrepancias metodológicas4,6,8,18,19,20,21,22,23. Las variaciones en los r…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La investigación reportada en esta publicación fue apoyada por el Instituto Nacional Eunice Kennedy Shriver de Salud Infantil y Desarrollo Humano de los Institutos Nacionales de Salud bajo el Premio Número R15HD093024 y por el Premio CAREER de la Fundación Nacional de Ciencias Número 1752513.
Materials
| Omega Subminature Tension & Compression Load Cell | Omega | LCM201-200N | 200N load cell |
| Basler acA640-120uc camera | Basler | acA640-120uc | |
| Feedback Linear Actuator | Progressive Automations | PA-14P | 10" stroke, 150lb force, 15mm/s speed |
| Motion Tracking Software | Kinovea | N/A | Open Source |
| Proramming Software – MATLAB | Mathworks | N/A | version 2018A |
| Surgical instruments | |||
| Forceps | Fine Science Tools Inc | 11006-12 and 11027-12 or 11506-12 | |
| Hemostats | Fine Science Tools Inc | 13009-12 | |
| Scissors | Fine Science Tools Inc | 14094-11 or 14060-09 |
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