استخدام أرثروميتير ركبة تقييم المساهمات الخاصة بالانسجة إلى انكماش انثناء الركبة في الفئران
Summary
وهدف البروتوكول قياس مدى امتداد الحركة في الركبة الفئران. آثار مختلف الأمراض التي تزيد من تصلب الركبة وفعالية العلاجات يمكن قياسها كمياً.
Abstract
مجموعة الركبة طبيعية من الحركة (ROM) أمر بالغ الأهمية لرفاه ويسمح أحد لأداء الأنشطة الأساسية مثل المشي وصعود السلالم والجلوس. ROM خسر ما يسمى انكماش مشتركة ويؤدي إلى زيادة معدلات الاعتلال. نظراً لصعوبة عكس الركبة الراسخة انكماشات، الكشف المبكر عن أمر مهم، ومن الضروري ومن ثم معرفة عوامل الخطر لتنميتها. الفئران ويمثل نموذجا جيدا التي يمكن دراستها أثر التدخل نظراً للتشابه بين تشريح الركبة الفئران إلى البشر والفئران القدرة على تحمل فترات طويلة من تجميد الركبة في الانحناء، ونظرا لأن البيانات الميكانيكية التي يمكن يرتبط بتحليل أنسجة الركبة النسجية والبيوكيميائية.
باستخدام أرثروميتير الآلي، علينا أن نظهر طريقة تم التحقق من صحتها، دقيقة، واستنساخه، مستقلة عن المستخدم لقياس ROM تمديد الركبة الفئران في العزوم محددة. يمكن استخدام هذا أرثروميتير لتحديد آثار التدخلات في الركبة المشتركة مدمج في الفئران.
Introduction
وجود مجموعة كاملة من الحركة (ROM) في المفاصل حاسم بالنسبة ل صحة ورفاه1. خسارة في ROM السلبي المشترك يسمى انكماش2. انكماشات المشتركة قد تنشأ عن ظروف عديدة، بما في ذلك bedrest المطول والشلل وتقويم مفاصل مشتركة، بيرنز، والعدوى وظروف عصبية1،3،،من45. يمكن تعطيل تقفع الركبة كما أنه يسرع انحطاط المشتركة ويزيد من خطر السقوط وضاراً يؤثر على قدرة الشخص أداء المهام الوظيفية الأساسية بما في ذلك المشي والجلوس، وتسلق السلالم6، 7.
وبمجرد إنشاء، انكماشات في الركبة يصعب علاجه، وثم تحديد أي من المرضى يتعرضون للخطر أعلى من وضع هذا الشرط ضروري لمنع وتجنب الإصابة بالأمراض المرتبطة بانكماش8. تجارب مصممة لتقييم ظروف 1) تسبب أو التأثير على الركبة انكماشات المشتركة، 2) شدة انكماشات، 3) التقدم الزماني، 4) الأنسجة المعنية في انكماش، 5) على عكس، فضلا عن 6) فائدة المشتركة لمختلف التدخلات الوقائية والعلاجية في الركبة مدمج. لجميع هذه التجارب، طريقة صحيحة وموضوعية ودقيقة واستنساخه لقياس ROM الحرجة. التدابير التكميلية الأخرى (نفقات الطاقة، هيستومورفوميتري، ومحتوى البروتين والتعبير الجيني) علامات مفيدة لفهم الفسيولوجيا المرضية انكماشات المشتركة، ولكن الحد الميكانيكية ما يحد المريض ويؤدي إلى العجز. بعض التحديات في هذا المجال من البحوث يتضمن الأساليب غير المتجانسة التي الركبة مدمج يمكن اختبار تجريبيا، فضلا عن الافتقار إلى البيانات الكمية9. استخدام مجموعة متنوعة من أساليب تجريبية مختلفة تؤدي إلى نتائج غير قابلة للمقارنة من المختبر إلى المختبر. وادي ذلك إلى الجدل بشأن الشروط التي تسبب انكماشات المشترك10(مثل تقويم مفاصل التثبيت أو مشترك). ولذلك يلزم أسلوب الآلي تجريبيا قياس مدمج مشترك بعد تدخل.
هنا، يمكننا وصف بروتوكول مستقل عن المستخدم، وصحيحة ودقيقة واستنساخه لتقييم الركبة الفئران مدمج باستخدام أرثروميتير المواصفات المرتبطة بكاميرا رقمية لقياس دقة الركبة مدمج في ملحق. وقمنا باختبار تأثير فترات مختلفة من التثبيت في الركبة مدمج. ثم يصف لنا أساليب لقياس مدمج في العزوم المحددة سلفا في الصور الرقمية الناتجة باستخدام معالم عظمى الثابتة. عموما، هذه الأساليب موثوق بها قياس الركبة الفئران مدمج وتوفير البيانات الكمية.
Protocol
Representative Results
Discussion
ووضعت أرثروميتير الركبة الفئران لتكاثر وموثوق بها تحديد تمديد الحد الأقصى للركبة الفئران بعد تدخل. وتشمل مزايا هذا الجهاز توليد متسقة من عزم الدوران عبر الركبة بقوة ذراع ثابتة الطول وملحق. وهناك ميزة أخرى يتضمن القدرة على ضبط عزم الدوران عند مستوى يسمح تكرار الاختبار في نفس المشترك لتقيي…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب يود أن يشكر جواو توماس لمساعدته التقنية مع الجهاز و Khaoula لواتي للمساعدة في تطوير أساليب تحليل الصورة.
Materials
| Arthrometer | The Ottawa Hospital Rehabilitation Centre – Rehabilitation Engineering | N/A | |
| Camera | Canon | EOS-500D | Commonly known as EOS Rebel T1i |
| ImageJ | National Institutes of Health | Version 1.45s | |
| Absotbent Underpads | VWR | 820202-845 | |
| Dissection Kit | Fisher | 08-855 | Kit Includes: Forceps: medium points, nickel-plated Scissors: 1.5 in. (40mm) blades, stainless steel Dissecting knife handle: nickel-plated Knife blades: stainless steel, pack of 3 Dropping pipet: glass Bent dissecting needle: stainless steel with plastic handle Straight dissecting needle: stainless steel with plastic handle Vinylite Ruler 6 in. (15cm) |
| Precision Screw Driver | Mastercraft | 057-3505-8 | |
| Scalpel Blades – #10 | Fine Science Tools | 10010-00 | |
| Screwdriver | Stanley | 057-3558-2 | |
| Hex Keys | Mastercraft | 058-9684-2 | |
| Universal AC to DC powder adapter | RCA | 108004951 |
References
- Clavet, H., Hébert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit. Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).
- Campbell, T. M., Dudek, N., Trudel, G., Silver, J. K., Frontera, W. R., Rizzo, T. D. . Essentials of Physical Medicine and Rehabilitation: musculoskeletal disorders, pain, and rehabilitation. , (2015).
- Dehail, P., et al. Acquired deforming hypertonia and contractures in elderly subjects: definition and prevalence in geriatric institutions (ADH survey). Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 57 (3), 11-23 (2014).
- Korp, K., Richard, R., Hawkins, D. Refining the idiom "functional range of motion" related to burn recovery. Journal of Burn Care and Research. 36 (3), 136-145 (2015).
- Elliott, L., Walker, L. Rehabilitation interventions for vegetative and minimally conscious patients. Neuropsychological Rehabilitation. 15 (3-4), 480-493 (2005).
- Campbell, T. M., Reilly, K., Laneuville, O., Uhthoff, H., Trudel, G. Bone replaces articular cartilage in the rat knee joint after prolonged immobilization. Bone. 106, 42-51 (2017).
- Trudel, G., et al. Mechanical alterations of rabbit Achilles’ tendon after immobilization correlate with bone mineral density but not with magnetic resonance or ultrasound imaging. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 88 (12), 1720-1726 (2007).
- Harvey, L. A., et al. Stretch for the treatment and prevention of contractures. Cochrane Database of Systematic Reviews. 1, Cd007455 (2017).
- Trudel, G., Himori, K., Uhthoff, H. K. Contrasting alterations of apposed and unapposed articular cartilage during joint contracture formation. Archives of Physical Medicine Rehabilitation. 86 (1), 90-97 (2005).
- Trudel, G., Uhthoff, H. K., Goudreau, L., Laneuville, O. Quantitative analysis of the reversibility of knee flexion contractures with time: an experimental study using the rat model. BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 338 (2014).
- Trudel, G., Uhthoff, H. K. Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).
- Chimoto, E., Hagiwara, Y., Ando, A., Itoi, E. Progression of an arthrogenic motion restriction after immobilization in a rat experimental knee model. Upsala Journal of Medical Sciences. 112 (3), 347-355 (2007).
- Ando, A., et al. Remobilization does not restore immobilization-induced adhesion of capsule and restricted joint motion in rat knee joints. Tohoku Journal of Experimental Medicine. 227 (1), 13-22 (2012).
- Abdel, M. P., et al. Effects of joint contracture on the contralateral unoperated limb in a rabbit knee contracture model: a biomechanical and genetic study. Journal of Orthopaedic Research. 30 (10), 1581-1585 (2012).
- Hildebrand, K. A., Sutherland, C., Zhang, M. Rabbit knee model of post-traumatic joint contractures: the long-term natural history of motion loss and myofibroblasts. Journal of Orthopaedic Research . 22 (2), 313-320 (2004).
- Klein, L., Player, J. S., Heiple, K. G., Bahniuk, E., Goldberg, V. M. Isotopic evidence for resorption of soft tissues and bone in immobilized dogs. Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 64 (2), 225-230 (1982).
