Ved hjælp af en knæ Arthrometer at vurdere væv-specifikke bidrag til knæ fleksion kontraktur i rotter

Summary

Målet med protokollen er at måle den forlængelse vifte af bevægelse i knæet, rotte. Virkningerne af forskellige sygdomme, der øger stivhed af knæleddet og effektiviteten af behandlinger kan kvantificeres.

Abstract

Normale knæ vifte af bevægelse (ROM) er afgørende for trivsel og tillader en at udføre basale aktiviteter såsom vandreture, klatring trapper og sidder. Tabt ROM kaldes en fælles kontraktur og resulterer i øget sygelighed. På grund af vanskeligheden ved baglænskørsel etablerede knæ kontrakturer, tidlig påvisning er vigtig, og dermed vide risikofaktorer for deres udvikling er afgørende. Rotter udgør en god model, hvormed effekten af en intervention kan studeres på grund af ligheden af rotte knæ anatomi til mennesker, rottes evne til at tåle lange varigheder af knæet immobilisering i fleksion, og fordi mekaniske data kan være korreleret med histologiske og biokemiske analyser af knæet væv.

Ved hjælp af en automatiseret arthrometer påvise vi en valideret, præcise, reproducerbar, bruger-uafhængige metode til måling af udvidelse ROM af rotte knæleddet på specifikke halssmykker. Denne arthrometer kan bruges til at bestemme virkninger af interventioner på knæ blandede ROM i rotter.

Introduction

Har fuld vifte af bevægelse (ROM) af leddene er kritisk for sundhed og trivsel¹. Et tab i fælles passiv ROM kaldes en kontraktur². Fælles kontrakturer kan skyldes mange forhold, herunder langvarig sengeleje, lammelse, fælles artroplastik, forbrændinger, infektion og neurologiske forhold^1,3,4,5. En kontraktur af knæet kan invaliderende som det accelererer fælles degeneration, øger risikoen for fald og negativt påvirker en persons evne til at udføre grundlæggende funktionelle opgaver herunder gå, sidde og klatring trapper^{6, 7}.

Når der oprettet kontrakturer i knæet er vanskelige at behandle, og derfor afgøre, hvilke patienter er den højeste risiko for at udvikle denne betingelse er afgørende for forebyggelse og forhindring af kontraktur-associerede sygelighed⁸. Eksperimenter er designet til at evaluere 1) de betingelser, der forårsager eller påvirke knæ fælles kontrakturer, 2) sværhedsgraden af kontrakturer, 3) deres tidsmæssige progression, 4) involveret i kontraktur, 5) deres reversibilitet samt 6) nytten væv forskellige forebyggende og helbredende interventioner på knæ blandede ROM. For alle disse eksperimenter er en gyldig, objektive, præcise og reproducerbar metode til måling af ROM kritisk. Andre supplerende foranstaltninger (energi-udgifter, histomorfometri, gene expression og protein indhold) er nyttige markører til at forstå Patofysiologi af fælles kontrakturer, men den mekaniske begrænsning er hvad begrænser patienten og fører til handicap. Nogle af udfordringerne i dette område af forskning omfatter heterogene metoder som knæ ROM kan afprøves eksperimentelt, samt mangel på kvantitative data⁹. Brug af en række forskellige eksperimentelle metoder fører til resultater, der ikke er sammenlignelige, fra laboratorium til laboratorium. Dette har ført til kontrovers vedrørende de betingelser (såsom immobilisering eller fælles artroplastik), der forårsager fælles kontrakturer¹⁰. En automatiseret metode til eksperimentelt måling fælles ROM efter et indgreb er derfor nødvendig.

Her, beskriver vi en bruger-uafhængige, gyldig, nøjagtige og reproducerbare protokol for at vurdere rotte knæet ROM ved hjælp af en specialbygget arthrometer kædet sammen med et digitalt kamera til at nøjagtigt måle knæet ROM i forlængelse. Vi har testet effekten af forskellige perioder med immobilisering på knæ ROM. Derefter beskriver vi metoderne til måling af ROM på forhånd fastsat momenter på de resulterende digitale billeder ved hjælp af faste knoklet vartegn. Samlet set disse metoder pålideligt måle rotte knæ ROM og give kvantitative data.

Protocol

Den rotte knæ immobilisering anvendte model er blevet godkendt af University of Ottawa Animal Care og veterinaere tjeneste og den lokale etiske komité. 1. animalsk forberedelse I slutningen af perioden forudbestemt immobilisering, aflive rotter ved administration af kuldioxid.Bemærk: Vi brugte her en immobilisering model med en plade og 2 skruer (en indsat i den proksimale femur og den anden i den distale tibia), som undgår overtrædelse af enhver knæ fælles struktu…

Representative Results

Mængden af knæet udvidelse bestemmes for forskellige perioder med immobilitet opsummeres for at øge varigheden af immobilitet og viser, at mere alvorlige kontrakturer blev produceret efter stigende længder af immobilisering. Repræsentative resultater ved hjælp af ImageJ er vist i figur 3. Evnen til at måle maksimal udvidelse af rotte knæ i en gyldig, nøjagtige og reproducerbare, bruger-uafh…

Discussion

Rotte knæ arthrometer blev udviklet reproducerbar og pålideligt bestemmer den maksimale forlængelse af rotte knæ efter en intervention. Fordele ved denne enhed omfatter den konsekvente generation af drejningsmoment på tværs af knæleddet med en konstant arm længde og udvidelse kraft. En anden fordel omfatter evnen til at indstille drejningsmomentet på et niveau, der tillader gentagne forsøg med den samme fælles at vurdere indflydelsen af forskellige artikulære strukturer på knæ ROM, muskel, kapsel og ledbån…

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