Summary
वर्तमान प्रोटोकॉल एक नकली अप्रयुक्त वातावरण के संपर्क के बाद चूहों की चाल गति परिवर्तन को चित्रित करने के लिए त्रि-आयामी गति ट्रैकिंग /
Abstract
यह सर्वविदित है कि दुरुपयोग तंत्रिका प्रणालियों को प्रभावित करता है और संयुक्त गति बदल जाती है; हालाँकि, कौन से परिणाम इन विशेषताओं को ठीक से प्रदर्शित करते हैं, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है। वर्तमान अध्ययन एक गति विश्लेषण दृष्टिकोण का वर्णन करता है जो वीडियो कैप्चर से त्रि-आयामी (3 डी) पुनर्निर्माण का उपयोग करता है। इस तकनीक का उपयोग करते हुए, चलने के प्रदर्शन के अप्रयुक्त परिवर्तन एक नकली माइक्रोग्रैविटी वातावरण के संपर्क में आने वाले कृन्तकों में उनकी पूंछ से अपने हिंदलिंब को उतारकर देखे गए थे। अनलोडिंग के 2 सप्ताह बाद, चूहे ट्रेडमिल पर चले गए, और उनकी चाल गति को चार चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) कैमरों के साथ कैप्चर किया गया। छवि प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके नियंत्रण विषयों की तुलना में 3 डी गति प्रोफाइल का पुनर्निर्माण किया गया था। पुनर्निर्मित परिणाम उपायों ने विकृत चाल गति के अलग-अलग पहलुओं को सफलतापूर्वक चित्रित किया: घुटने और टखने के जोड़ों का हाइपरएक्सटेंशन और रुख चरण के दौरान कूल्हे के जोड़ों की उच्च स्थिति। गति विश्लेषण कई कारणों से उपयोगी है। सबसे पहले, यह व्यक्तिपरक टिप्पणियों के बजाय मात्रात्मक व्यवहार मूल्यांकन को सक्षम बनाता है (उदाहरण के लिए, कुछ कार्यों में पास / दूसरा, मौलिक डेटासेट प्राप्त होने के बाद विशिष्ट आवश्यकताओं को फिट करने के लिए कई मापदंडों को निकाला जा सकता है। व्यापक अनुप्रयोग के लिए बाधाओं के बावजूद, श्रम तीव्रता और लागत सहित इस पद्धति के नुकसान को व्यापक माप और प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं का निर्धारण करके कम किया जा सकता है।
Introduction
शारीरिक गतिविधि या दुरुपयोग की कमी से लोकोमोटर प्रभावकों की गिरावट होती है, जैसे कि मांसपेशियों की शोष और हड्डी का नुकसान1 और पूरे शरीर का विघटन2. इसके अलावा, हाल ही में यह देखा गया है कि निष्क्रियता न केवल मस्कुलोस्केलेटल घटकों के संरचनात्मक पहलुओं को प्रभावित करती है, बल्कि आंदोलन के गुणात्मक पहलुओं को भी प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, एक नकली माइक्रोग्रैविटी वातावरण के संपर्क में आने वाले चूहों के अंग की स्थिति हस्तक्षेपसमाप्त होने के 1 महीने बाद भी बरकरार जानवरों से अलग थी। फिर भी, निष्क्रियता के कारण गति घाटे पर बहुत कम सूचना दी गई है। इसके अलावा, गिरावट की व्यापक गति विशेषताओं को पूरी तरह से निर्धारित नहीं किया गया है।
वर्तमान प्रोटोकॉल हिंडलिंब अनलोडिंग के अधीन चूहों में दुरुपयोग के माध्यम से उत्पन्न चाल गति घाटे का जिक्र करके गति परिवर्तनों की कल्पना करने के लिए गति परिवर्तन के आवेदन को दर्शाता है और चर्चा करता है।
यह दिखाया गया है कि नकली माइक्रोग्रैविटी वातावरण के बाद चलने में अंगों के हाइपरएक्सटेंशन मनुष्यों5 और जानवरों 4,6,7,8 दोनों में देखे जाते हैं। इसलिए, सार्वभौमिकता के लिए, हमने इस अध्ययन में सामान्य मापदंडों पर ध्यान केंद्रित किया: घुटने और टखने के जोड़ों के कोण और रुख चरण (बीचेंस) के मध्य बिंदु पर मेटाटार्सोफालेंजियल संयुक्त और कूल्हे (लगभग कूल्हे की ऊंचाई के बराबर) के बीच ऊर्ध्वाधर दूरी। इसके अलावा, चर्चा में वीडियो कीनेमेटिक मूल्यांकन के संभावित अनुप्रयोगों का सुझाव दिया जाता है।
तंत्रिका नियंत्रण के कार्यात्मक पहलुओं का आकलन करने के लिए गतिज विश्लेषण की एक श्रृंखला एक प्रभावी उपाय हो सकती है। हालांकि, हालांकि गति विश्लेषण पदचिह्न अवलोकन या कैप्चर किए गए वीडियो 9,10 से कई कैमरा सिस्टम 11,12 पर सरल माप से विकसित किया गया है, सार्वभौमिक तरीकों और मापदंडों को अभी तक स्थापित नहीं किया गया है। इस अध्ययन में विधि व्यापक मापदंडों के साथ इस संयुक्त गति विश्लेषण प्रदान करने का इरादा है।
पिछले काम13 में, हमने व्यापक वीडियो विश्लेषण का उपयोग करके तंत्रिका घाव मॉडल चूहों में चाल परिवर्तन को चित्रित करने की कोशिश की। हालांकि, सामान्य तौर पर, गति विश्लेषण के संभावित परिणाम अक्सर विश्लेषण ढांचे में प्रदान किए गए पूर्व निर्धारित चर तक सीमित होते हैं। इस कारण से, वर्तमान अध्ययन ने आगे विस्तार से बताया कि उपयोगकर्ता-परिभाषित मापदंडों को कैसे शामिल किया जाए जो मोटे तौर पर लागू होते हैं। यदि उचित मापदंडों को लागू किया जाता है तो वीडियो विश्लेषण का उपयोग करके गतिज मूल्यांकन आगे उपयोग का हो सकता है।
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Protocol
वर्तमान अध्ययन क्योटो विश्वविद्यालय पशु प्रायोगिक समिति (मेड क्यो 14033) द्वारा अनुमोदित किया गया था और राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान दिशानिर्देशों (प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड, 8 वां संस्करण) के अनुपालन में किया गया था। वर्तमान अध्ययन के लिए 7 सप्ताह के नर विस्टर चूहों का उपयोग किया गया था। प्रक्रियाओं के अनुक्रम का प्रतिनिधित्व करने वाला एक योजनाबद्ध पूरक फ़ाइल 1 में प्रदान किया गया है।
1. ट्रेडमिल चलने के साथ चूहों को परिचित करना
नोट: कृपया प्रक्रिया के बारे में विवरण के लिए पहले प्रकाशित रिपोर्ट13 देखें।
- चूहे को कृन्तकों के लिए डिज़ाइन किए गए ट्रेडमिल पर रखें ( सामग्री की तालिका देखें)। पहले सत्र में, जानवर को पर्यावरण के आदी होने के लिए ट्रेडमिल का पता लगाने की अनुमति दें।
नोट: इस प्रक्रिया में लगभग 5 मिनट लगते हैं। - धीरे-धीरे वांछित स्तर (20 सेमी / सेकंड) तक बेल्ट के वेग को बढ़ाएं और चूहे को चलें। यदि आवश्यक हो तो ट्रेडमिल के अंत में बिजली के झटके का उपयोग करें14.
नोट: एक चलने का सत्र लगभग 10-20 मिनट तक रहता है। - यदि आवश्यक हो तो 1 सप्ताह या उससे अधिक बार 15,16,17 के लिए हर दूसरे दिन इस प्रक्रिया को दोहराएं।
नोट: चरण 2 से 1 सप्ताह पहले परिचय अवधि प्रारंभ करें। - एक 12 घंटे प्रकाश अंधेरे चक्र के साथ पिंजरों (प्रत्येक पिंजरे में 2-3 चूहों) में समूहों में चूहों रखें। भोजन और पानी विज्ञापन लिबिटम प्रदान करें।
2. चूहों को हिंडलिंब अनलोडिंग का आवेदन और संयुक्त मार्करों की स्थापना
नोट: पिछली रिपोर्ट 18,19,20 में वर्णित के रूप में पूंछ से जुड़े धागे और चिपकने वाला टेप का उपयोग कर चूहे के हिंदलिम्ब्स को ऊंचा करें। सुनिश्चित करें कि पूंछ की त्वचा के फिसलन को रोकने के लिए पूंछ के आधार पर धागा और टेप संलग्न हैं। जानवरों को अच्छी तरह से मॉनिटर करें और यदि आवश्यक हो तो टेप की अनलोडिंग ऊंचाई या जकड़न को समायोजित करें।
- एक संवेदनाहारी मुखौटा के साथ 2-5% आइसोफ्लूरेन साँस लेना के तहत, चूहे की पूंछ के समीपस्थ भाग के चारों ओर चिपकने वाला टेप की 30 सेमी लंबी पट्टी की पहली छमाही लपेटें।
- 1 मीटर लंबा सूती धागा (कपास रसोई सुतली, लगभग 1 मिमी व्यास) को आधे में मोड़ो। मुड़े हुए 50 सेमी मध्य बिंदु पर एक गाँठ बांधकर एक लूप बनाएं। 10 सेमी परिधि लूप छोड़ने के लिए गाँठ टिप से लगभग 5 सेमी होनी चाहिए।
- टेप को सुरक्षित करने के लिए थ्रेड लूप के माध्यम से एक बार चिपकने वाला टेप के शेष 15 सेमी को पारित करने की अनुमति दें। पूंछ के डिस्टल हिस्से के चारों ओर शेष टेप लपेटें।
- पिंजरे के ओवरहेड प्लेटफॉर्म पर धागे की दूसरी नोक को सुरक्षित करें। जानवरों को एक पिंजरे में रखें जो उनकी पूंछ से उनके हिंदलिम्ब को ऊपर उठाने के लिए पर्याप्त ऊंचा हो। अनलोडिंग के अलावा, सीटीआरएल समूह के लिए समान वातावरण प्रदान करें, जैसे कि भोजन, पानी और फर्श बिस्तर।
- नीचे दिए गए चरणों का पालन करते हुए संयुक्त मार्कर और सॉफ़्टवेयर सेट करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
नोट: इस चरण के बारे में विवरण के लिए, कृपया वांग एट अल .13 देखें।- 2-5% आइसोफ्लूरेन साँस लेना के तहत, बोनी स्थलों के अनुरूप मुंडा त्वचा के लिए रंगीन अर्धगोलाकार मार्कर (3 मिमी व्यास) संलग्न करें। बहुत गहरे संज्ञाहरण को रोकने के लिए आइसोफ्लूरेन स्तर को यथासंभव कम रखें।
- सुनिश्चित करें कि स्थलों पूर्वकाल बेहतर इलियाक रीढ़ (एएसआईएस), ट्रोचेंटर मेजर (कूल्हे संयुक्त), घुटने के जोड़ (घुटने), पार्श्व मैलियोलस (टखने), और पांचवें मेटाटार्सोफालेंजियल संयुक्त (एमटीपी) 21 हैं।
नोट: पैर की अंगुली के कोण की आवश्यकता है, तो पैर की अंगुली की नोक पेंट करें। एक तेल आधारित पेंट मार्कर का उपयोग करें ( सामग्री की तालिका देखें)। तरल गोंद चिपकने के लिए बेहतर है क्योंकि तरल रूप तेजी से सूख जाता है।
3. कैप्चर किए गए वीडियो का उपयोग करके मार्कर ट्रैकिंग
- मोशनरिकॉर्डर ऐप खोलें (सामग्री की तालिका देखें) और ट्रेडमिल चालू करें। ट्रेडमिल बेल्ट पर चूहे रखें।
नोट: वीडियो कैप्चर के लिए चार कैमरे ( सामग्री की तालिका देखें) ट्रेडमिल के लंबे किनारों के साथ रखे गए हैं: प्रत्येक किनारे पर दो कैमरे, लगभग 50 सेमी x 50 सेमी अलग, ट्रेडमिल बेल्ट क्षेत्र के केंद्र का सामना करना पड़ रहा है। - बेल्ट की गति को 20 सेमी / सेकंड तक बढ़ाएं। जैसा कि चूहा वांछित गति से सामान्य रूप से चलना शुरू कर देता है, वीडियो कैप्चर शुरू करने के लिए रिकॉर्ड आइकन पर क्लिक करें। एक बार पर्याप्त चरण (5 लगातार चरण, अधिमानतः 10 चरण) प्राप्त हो जाने के बाद, रिकॉर्ड आइकन पर फिर से क्लिक करके कैप्चर को रोकें।
नोट: एक प्रयोग में कई जानवरों पर डेटा कैप्चर करें। प्रत्येक चूहे के लिए पांच बार तक प्रयास करें। यदि एक चूहा नहीं चलता है, तो एक अलग पर कब्जा करें और बाद में पहले एक को आज़माएं। कैमरे की कैप्चरिंग दर 120 फ्रेम / - 3 डीकैलकुलेटर ऐप खोलें (सामग्री की तालिका देखें) और विश्लेषण की जाने वाली वीडियो फ़ाइल।
- लगातार चरणों की पर्याप्त संख्या रखने के लिए शीर्ष पर क्षैतिज स्लाइडर पट्टी को समायोजित करके वीडियो को क्रॉप करें। पीली स्लाइड पट्टी के अंतिम टिप आइकन (ओं) को खींचकर कैप्चर की गई छवि बदल जाती है।
- मार्करों को कैप्चर करने के लिए, स्टिक पिक्चर मॉडल पर मार्कर किंवदंतियों पर क्लिक करके, उन्हें कैप्चर किए गए वीडियो पर संबंधित मार्कर पर खींचकर और बटन जारी करके मार्कर किंवदंतियों का चयन करें। यह प्रक्रिया छड़ी चित्र में मार्कर किंवदंती के लिए मार्कर का रंग आवंटित करती है। प्रत्येक मार्कर को ट्रैक करने के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएं।
- स्वचालित ट्रेस आइकन पर क्लिक करें। यदि सिस्टम मार्करों को सटीक रूप से ट्रैक नहीं करता है या मार्कर हानि के कारण ट्रैकिंग प्रक्रिया रुक जाती है, तो मैन्युअल मोड पर स्विच करें।
नोट:: यह स्वचालित प्रक्रिया तब तक नहीं रुकती जब तक मार्कर छूट नहीं जाते। यदि हर कुछ फ्रेम की तुलना में ठहराव अधिक बार होता है, तो खोए हुए मार्करों को पुनर्स्थापित करने पर विचार करें। - यदि मैन्युअल मोड की आवश्यकता है, तो स्विच करने के लिए मैन्युअल चिह्न क्लिक करें. छड़ी चित्र और वीडियो पर संबंधित मार्कर पर लापता मार्कर किंवदंती पर क्लिक करें। वीडियो मैनुअल मोड में प्रत्येक क्लिक के लिए एक फ्रेम के साथ आगे बढ़ता है।
नोट: स्वतंत्र रूप से उपलब्ध ऐप्स का उपयोग करें जो मार्करों को ट्रैक (डिजिटाइज़) करने वालों की थकान को रोकने के लिए ऑटो क्लिक को सक्षम करते हैं ( सामग्री की तालिका देखें)।
4. वांछित मापदंडों की गणना
- कीनएनालाइज़र ऐप खोलें (सामग्री की तालिका देखें) और फ़ाइल लोड करें।
- मार्कर मास्टर को संपादित करने के > दृश्य मेनू पर जाएँ. यह "मार्कर मास्टर संपादन" विंडो खोलता है।
नोट: कैप्चर किए गए मार्करों में सरल संख्याएं होती हैं जब तक कि उन्हें लेबल नहीं किया जाता है। - मार्कर टैब पर वांछित लेबल (लैंडमार्क) पर क्लिक करें, फिर वांछित रंग पर क्लिक करें। यह प्रक्रिया प्रत्येक मार्कर को एक विशिष्ट लैंडमार्क के लिए नामित करती है।
- लिंक टैब पर जाएं। लगातार दो मार्करों पर क्लिक करके लाइनें बनाएं। यह प्रक्रिया लेबल मार्करों का उपयोग करके प्रत्येक अंग के अनुरूप लाइनें बनाती है।
- रंग स्तंभ से वांछित रंग का चयन करके बनाई गई रेखाओं को रंग असाइन करें.
- कोणों के संदर्भ/चलती रेखाओं और दिशाओं को निर्दिष्ट करके कोणों को परिभाषित करें। कोण टैब पर जाएं। कोण का नामकरण करने के बाद, प्रत्येक लैंडमार्क के अनुरूप मार्करों पर क्लिक करके वेक्टर ए (संदर्भ रेखा) और वेक्टर बी (चलती रेखा) असाइन करें। फिर, एक ही टैब में ऑपरेट अनुभाग में मान के साथ कोण की दिशा को परिभाषित करें।
नोट: वर्तमान अध्ययन के लिए, मुख्य रूप से ध्यान केंद्रित किए गए पैरामीटर रुख चरण (बीच) के बीच में थे: केएसटी (घुटने का कोण), एएसटी (टखने का कोण), एमएचडी (मेटाटार्सो हिप दूरी: कूल्हे की ऊंचाई के बराबर, अगला खंड देखें)। घुटने के कोण और टखने के कोण को क्रमशः फीमर और टिबिया और टिबिया और पांचवें मेटाटार्सल हड्डी के बीच के कोण के रूप में परिभाषित किया गया था। एक 0 ° कोण का मतलब है कि संयुक्त पूरी तरह से फ्लेक्स किया गया था। - दूरी टैब पर, दूरी पैरामीटर (MHD) परिभाषित करें। दूरी सेटिंग अनुभाग में दो संगत मार्करों का चयन करें। सामान्यीकृत चरण चक्र के एक समारोह के रूप में संयुक्त प्रक्षेपवक्र भी उपलब्ध होंगे।
नोट: कोण/मापदंडों को परिभाषित करने के लिए केवल एक बार प्रदर्शन किया जाना चाहिए। इस परिभाषित प्रक्रिया के पूरा होने के बाद मापदंडों की सेटिंग्स बाद के मूल्यांकन के लिए उपलब्ध होंगी।
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Representative Results
12 जानवरों को यादृच्छिक रूप से दो समूहों में से एक को सौंपा गया था: अनलोडिंग समूह (यूएल, एन = 6) या नियंत्रण समूह (सीटीआरएल, एन = 6)। यूएल समूह के लिए, जानवरों के हिंदलिम्ब्स को पूंछ द्वारा 2 सप्ताह (यूएल अवधि) के लिए उतार दिया गया था, जबकि सीटीआरएल समूह के जानवरों को मुक्त छोड़ दिया गया था। अनलोडिंग के 2 सप्ताह बाद, यूएल समूह ने सीटीआरएल समूह की तुलना में एक अलग चाल पैटर्न दिखाया। चित्रा 1 प्रतिनिधि विषयों के सामान्यीकृत संयुक्त प्रक्षेपवक्र दिखाता है। रुख चरण के दौरान, यूएल समूह ने सीटीआरएल समूह की तुलना में घुटने और टखने (यानी, टखने के लिए प्लांटारफ्लेक्सियन) में आगे के विस्तार का प्रदर्शन किया, जिसे "पैर की अंगुली चलना" 3,16 कहा जाता है। इस अध्ययन का लक्ष्य इन गति गिरावट की व्यापक विशेषताओं को निर्धारित करना था। इन समग्र परिणामों में से मात्रात्मक उपायों को स्पष्ट करने के लिए, तीन मापदंडों को लागू किया गया था जैसा कि ऊपर कहा गया है: केएसटी, बीच में घुटने का कोण; एएसटी, टखने का कोण; एमएचडी, मेटाटार्सो हिप दूरी (पांचवें मेटाटार्सोफालेंजियल संयुक्त और कूल्हे के जोड़ के बीच ऊर्ध्वाधर दूरी), जो लगभग बीच में कूल्हे के जोड़ की ऊंचाई के बराबर है।
2 सप्ताह (अनलोडिंग के 2 सप्ताह बाद), यूएल समूह के केएसटी और एएसटी दोनों सीटीआरएल समूह (चित्रा 2 ए, बी, अप्रकाशित टी-टेस्ट: पी < 0.01) की तुलना में काफी अधिक थे। इसके अलावा, एमएचडी यूएल समूह में काफी अधिक था (चित्रा 3, अप्रकाशित टी-टेस्ट: पी < 0.01)। बीचेंस के दौरान पंजा की स्थिति अनुपूरक चित्र 1 में दिखाई गई है।
अनलोडिंग के माध्यम से कम गतिविधि तंत्रिका परिवर्तन 22,23,24,25 का कारण बन सकती है। उन परिवर्तनों से लोकोमोटर सिस्टम 3,4 और मस्कुलोस्केलेटल सुविधाओं की कार्यात्मक विशेषताओं में गिरावट हो सकती है। ऊपर वर्णित मापदंडों में महत्वपूर्ण परिवर्तन उन तंत्रिका परिवर्तनों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।
चित्रा 1: प्रतिनिधि विषयों के सामान्यीकृत संयुक्त प्रक्षेपवक्र। अध्यादेश को समायोजित किया जाता है ताकि आरेख में प्रक्षेपवक्र लगभग केंद्र में दिखाई दें। (ए) अनलोडिंग समूह में घुटने और (बी) टखने के जोड़ों ने रुख चरण के दौरान नियंत्रण समूह की तुलना में आगे विस्तार (टखने के लिए प्लांटर फ्लेक्सन) का प्रदर्शन किया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: बीच में घुटने और टखने के संयुक्त कोण। अनलोडिंग समूह ने नियंत्रण समूह (अप्रकाशित टी-टेस्ट: पी < 0.01) की तुलना में (ए) केएसटी (घुटने) और (बी) एस्ट (टखने) दोनों में काफी अधिक कोण दिखाए। त्रुटि पट्टी 95% आत्मविश्वास अंतराल का प्रतिनिधित्व करती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: बीच में कूल्हे के जोड़ की ऊंचाई। अनलोडिंग समूह की मेटाटार्सो हिप दूरी नियंत्रण समूह की तुलना में काफी अधिक थी (अप्रकाशित टी-टेस्ट: पी < 0.01)। त्रुटि पट्टी 95% आत्मविश्वास अंतराल का प्रतिनिधित्व करती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
अनुपूरक फ़ाइल 1: प्रक्रियाओं के अनुक्रम का प्रतिनिधित्व करने वाला एक योजनाबद्ध। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
अनुपूरक चित्रा 1: बीच के दौरान चूहे की पंजा स्थिति। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
पूरक वीडियो 1: नीचे से कदम ट्रैकिंग। कृपया इस वीडियो को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।
अनुपूरक वीडियो 2: गति तक पहुंचने का मूल्यांकन। कृपया इस वीडियो को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।
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Discussion
वातावरण के परिवर्तन से कार्यात्मक पहलुओं और लोकोमोटर सिस्टम26,27 के मस्कुलोस्केलेटल घटकों में उतार-चढ़ाव होता है। सिकुड़ा हुआ संरचनाओं या वातावरण में विपथन कार्यात्मक क्षमताओं को प्रभावित कर सकता है, यांत्रिक / पर्यावरणीय विकृतियों को हल करने के बाद भी जारीरहता है 19. उद्देश्य गति विश्लेषण उन कार्यात्मक क्षमताओं को मात्रात्मक रूप से मापने में मदद करता है। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, वीडियो विश्लेषण ऐसे मापदंडों को प्राप्त करने के लिए एक शक्तिशाली पद्धति है।
वीडियो विश्लेषण के लिए संयुक्त स्थलों को ट्रैक करने के लिए, अवरक्त मार्करों और कैमरों का उपयोग करना प्रचलित है, जबकि मैनुअल ट्रैकिंग भी आम10,28 है। स्वचालित कैप्चरिंग प्रक्रिया के साथ संयुक्त रंगीन अर्धगोलाकार मार्करों का उपयोग करने से यह ट्रैकिंग प्रक्रिया सरल और अधिक लागत प्रभावी हो जाएगी। त्वचा फिसलन के कारण परिणामों के संभावित उतार-चढ़ाव के बावजूद इस ट्रैकिंग विधि को वर्तमान अध्ययन में शामिल किया गया था। इस त्वचा फिसलन को संबोधित करने के लिए, बोजादोस एट अल ने त्वचा के नीचे की हड्डी पर सीधे प्रत्यारोपित मार्करों के साथ एक रेडियोग्राफिक दृष्टिकोण की भी कोशिश की17.
गति विश्लेषण का एक और लाभ यह है कि मौलिक डेटासेट प्राप्त होने के बाद यह कई कार्यात्मक पहलुओं को निकालता है। चूंकि प्रभावित कार्यों के संदर्भ में विशेषता गति अलग-अलग होती है, इसलिए डेटा संग्रह के बाद भी अलग-अलग मापदंडों में डेटा परिवर्तन एक पर्याप्त लाभ होगा। यहां तक कि पैदल चलने वाले प्लेटफ़ॉर्म के नीचे 45 ° तिरछे दर्पण के साथ नक्शेकदम ट्रैकिंग को प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, वीडियो विश्लेषण का आवेदन चलने की गति तक सीमित नहीं है (पूरक वीडियो 1, पूरक वीडियो 2)।
इन फायदों के बावजूद, गति विश्लेषण, विशेष रूप से 3 डी विश्लेषण दृष्टिकोण की सीमाएं हैं। सबसे पहले, चूंकि पद्धति उपकरणों के नक्षत्र के रूप में काम करती है (यानी, जानवरों के लिए एक ट्रेडमिल, कई कैमरे, ऐप्स), उपकरणों का पूरा सेटअप महंगा हो सकता है। दूसरा, प्रायोगिक प्रक्रिया श्रम-गहन है, और ऑपरेटरों को प्रक्रियाओं के पूरी तरह से आदी होने की आवश्यकता है।
हालांकि, चाल विश्लेषण और संयुक्त कोण दोनों के लिए इसकी प्रयोज्यता को देखते हुए, इसके लाभ इसके नुकसान से अधिक हो जाते हैं यदि यह व्यापक रूप से उपलब्ध हो जाता है। भविष्य का काम इस विश्लेषण श्रृंखला को बर्दाश्त करने के लिए कार्यात्मक आकलन की एक विस्तृत श्रृंखला में वीडियो विश्लेषण का उपयोग कर सकता है।
3 डी गति ट्रैकिंग / मूल्यांकन आंदोलनों के कार्यात्मक परिवर्तनों का मात्रात्मक रूप से आकलन करने के लिए एक मजबूत उपकरण है। इस पद्धति को लागू करने में आने वाली बाधाओं को आगे के अध्ययन के माध्यम से हल किया जा सकता है।
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Disclosures
लेखकों ने घोषणा की है कि हितों का कोई टकराव नहीं है।
Acknowledgments
इस अध्ययन को जापान सोसाइटी फॉर द प्रमोशन ऑफ साइंस (जेएसपीएस) काकेन्ही (संख्या 18 एच 03129, 21के19709, 21 एच 03302, 15के 10441) और जापान एजेंसी फॉर मेडिकल रिसर्च एंड डेवलपमेंट (एएमईडी) (नंबर 15 बीके0104037एच0002) द्वारा भाग में समर्थित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Adhesive Tape | NICHIBAN CO.,LTD. | SEHA25F | Adhesive tape to secure thread on tails of rats for hindlimb unloading |
| Anesthetic Apparatus for Small Animals | SHINANO MFG CO.,LTD. | SN-487-0T | |
| Auto clicker | N.A. | N.A. | free software available to download to PC (https://www.google.com/search?client=firefox-b-1-d&q=auto+clicker) |
| CCD Camera | Teledyne FLIR LLC | GRAS-03K2C-C | CCD (Charge-Coupled Device) cameras for video capture |
| Cotton Thread | N.A. | N.A. | Thread to hang tails of rats from the ceiling of cage |
| ISOFLURANE Inhalation Solution | Pfizer Japan Inc. | (01)14987114133400 | |
| Joint marker | TOKYO MARUI Co., Ltd | 0.12g BB | 6 mm airsoft pellets that were used as semispherical markers with modification |
| Kine Analyzer | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | Software for analysis |
| Konishi Aron Alpha | TOAGOSEI CO.,LTD. | #31204 | Super glue to attach spherical markers on randmarks of rats |
| Motion Recorder | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | Software for video recording |
| Paint Marker | MITSUBISHI PENCIL CO., LTD | PX-21.13 | Oil based paint marker to mark toes of animals |
| Three-dimensional motion capture apparatus (KinemaTracer for small animals) | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | 3D motion analysis system that consists of four cameras (https://www.kicnet.co.jp/solutions/biosignal/animals/kinematracer-for-animal/ or https://micekc.com/en/) |
| Three-dimensional(3D) Calculator | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | Software fo marker tracking |
| Treadmill | MUROMACHI KIKAI CO.,LTD | MK-685 | Treadmill equipped with transparent housing, electrical shocker, and speed control unit |
| Wistar Rats (male, 7-week old) | N.A. | N.A. | Commercially available at experimental animal sources |
References
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