Usando um artrômetro de joelho para avaliar as contribuições de tecido-específica para contratura de flexão do joelho em ratos
Summary
O objetivo do protocolo é medir a amplitude de extensão do movimento do joelho rato. Os efeitos de várias doenças que aumentam a rigidez da articulação do joelho e a eficácia dos tratamentos podem ser quantificados.
Abstract
Faixa de joelho normal de movimento (ROM) é fundamental para o bem-estar e permite realizar atividades básicas como andar, subir escadas e sentado. ROM perdido é chamado uma contractura articular e resulta em aumento de morbilidade. Devido à dificuldade de inversão estabelecida joelho contraturas, deteção adiantada é importante, e, portanto, conhecer os fatores de risco para o seu desenvolvimento é essencial. O rato representa um bom modelo com o qual pode ser estudado o efeito de uma intervenção, devido à semelhança da anatomia do joelho rato dos humanos, habilidade do rato para tolerar a longa duração da imobilização do joelho em flexão, e porque os dados mecânicos podem ser correlacionados com análise histológica e bioquímica do tecido no joelho.
Usando um artrômetro automatizado, vamos demonstrar um método validado, preciso, reprodutível, usuário independente de medir a extensão ROM de rato a articulação do joelho em torques específicos. Este artrômetro pode ser usado para determinar os efeitos das intervenções no joelho mista ROM no rato.
Introduction
Ter amplitude total de movimento (ROM) das articulações é fundamental para saúde e bem-estar1. Uma perda em ROM passiva conjunta é chamada uma contratura2. Contraturas conjuntas podem surgir de várias condições, incluindo repouso prolongado, paralisia, artroplastia conjunta, queimaduras, infecção e condições neurológicas1,3,4,5. Uma contratura do joelho pode ser incapacitante, pois acelera a degeneração articular, aumenta o risco de quedas e prejudicialmente afeta a capacidade da pessoa para realizar tarefas básicas funcionais, incluindo caminhadas, sentado e subir escadas6, 7.
Uma vez estabelecida, contraturas do joelho são difíceis de tratar, e, portanto, determinar quais pacientes estão em maior risco de desenvolver esta condição é essencial para a prevenção e evitar a morbidade associada a contratura8. Experimentos são projetados para avaliar 1) as condições causando ou influenciando contraturas de articulação de joelho, 2) e a severidade de contraturas, 3) sua progressão temporal, 4) os tecidos envolvidos na contratura, 5) sua reversibilidade, bem como 6) a utilidade das várias intervenções preventivas e curativas no joelho mista ROM. Para todas estas experiências, um método válido, objectivo, preciso e reprodutível para medir a ROM é crítico. Outras medidas auxiliares (gasto de energia, Histomorfometria, conteúdo de expressão e da proteína do gene) são marcadores úteis para entender a fisiopatologia de contraturas conjuntas, mas a limitação mecânica é o que limita o paciente e conduz à deficiência. Alguns dos desafios nesta área de pesquisa inclui os métodos heterogêneos pelo qual joelho ROM pode ser testado experimentalmente, bem como a falta de dados quantitativos9. O uso de uma variedade de diferentes métodos experimentais leva a resultados que não são comparáveis de laboratório para laboratório. Isto levou a controvérsia sobre as condições (tais como a artroplastia de imobilização ou articulação) que causar contraturas comum10. Um método automatizado de medir experimentalmente ROM comum após uma intervenção, por conseguinte, é necessário.
Aqui, descrevemos um protocolo independente de usuário, válido, preciso e reprodutível para avaliar o joelho de rato ROM usando um Custom-Built artrômetro ligado a uma câmera digital para medir precisamente o ROM de joelho em extensão. Nós testamos o efeito de vários períodos de imobilização no joelho ROM. Em seguida, descrevemos os métodos de medição ROM em torques previamente especificado nas imagens digitais resultantes usando fixos Marcos ósseos. Em geral, esses métodos confiável medem joelho rato ROM e fornecem dados quantitativos.
Protocol
Representative Results
Discussion
O artrômetro de joelho do rato foi desenvolvido para reproducibly e confiantemente determinar a extensão máxima do joelho rato após uma intervenção. Vantagens deste dispositivo incluem a geração consistente de torque através de articulação com uma força constante de braço de comprimento e extensão do joelho. Outra vantagem inclui a habilidade de ajustar o torque em um nível que permite repetitivo de teste na mesma articulação para avaliar a influência de diferentes estruturas articulares no joelho ROM, …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostaria agradecer Joao Tomas por sua assistência técnica com o dispositivo e Khaoula Louati para assistência no desenvolvimento dos métodos de análise de imagem.
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 |
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