A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
نقدم طريقة تحليل حركية تستخدم جهاز التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد الذي يحتوي على أربع كاميرات وبرامج معالجة البيانات لإجراء تقييمات وظيفية أثناء الأبحاث الأساسية التي تنطوي على نماذج القوارض.
بالمقارنة مع مؤشر وظيفي ة الوركية (SFI) ، التحليل الحركي هو طريقة أكثر موثوقية وحساسة لإجراء تقييمات وظيفية لنماذج القوارض إصابة الأعصاب الوركي. في هذا البروتوكول، نصف طريقة تحليل حركية جديدة تستخدم جهاز التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد (3D) للتقييمات الوظيفية باستخدام نموذج إصابة سحق العصب الوركي الجرذ. أولاً، الجرذ مُتّمّ بالمشي في المطحنة. ثم يتم إرفاق علامات إلى المعالم العظام المعينة ويتم إجراء الفئران على المشي على حلقة مفرغة في السرعة المطلوبة. وفي الوقت نفسه، يتم تسجيل حركات الطرف الخلفي من الفئران باستخدام أربع كاميرات. اعتمادا على البرمجيات المستخدمة، يتم إنشاء تتبع علامات باستخدام كل من وسائط التلقائي واليدوي ويتم إنتاج البيانات المطلوبة بعد تعديلات خفية. تقدم هذه الطريقة للتحليل الحركي ، والتي تستخدم جهاز التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد ، العديد من المزايا ، بما في ذلك الدقة والدقة الفائقة. ويمكن التحقيق في العديد من البارامترات خلال التقييمات الوظيفية الشاملة. هذه الطريقة لديها العديد من أوجه القصور التي تتطلب النظر: النظام مكلف ، يمكن أن يكون معقدًا للعمل ، وقد ينتج انحرافات في البيانات بسبب تحول الجلد. ومع ذلك، فإن التحليل الحركي باستخدام جهاز التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد مفيد لإجراء تقييمات وظيفية للأطراف الأمامية والخلفية. في المستقبل، قد تصبح هذه الطريقة مفيدة بشكل متزايد في توليد تقييمات دقيقة لمختلف الصدمات والأمراض.
مؤشر وظيفي الوركي (SFI) هو الأسلوب القياسي لتنفيذ تقييمات الأعصاب الوركي الوظيفية1. وقد اعتمدت على نطاق واسع SFI وكثيرا ما تستخدم في مختلف دراسات التقييم الوظيفي على إصابات العصب الوركي الفئران2،3،4، 5،6. على الرغم من شعبيتها ، هناك العديد من المشاكل مع SFI ، بما في ذلك تشويه تلقائي7، ومخاطر التعاقد المشتركة ، وتشويه آثار الأقدام8. هذه المشاكل تؤثر بشكل خطير على قيمتها التكهنية9. لذلك، مطلوب أسلوب بديل أقل عرضة للخطأ كبديل لـ SFI.
إحدى هذه الطرق البديلة هي التحليل الحركي. وهذا يشمل تحليل المشي ة الشامل باستخدام علامات التتبع المرفقة بالمعالم العظمية أو المفاصل. يستخدم التحليل الحركي بشكل متزايد للتقييمات الوظيفية9. يتم الاعتراف بهذه الطريقة تدريجيا كأداة موثوقة وحساسة للتقييم الوظيفي10 دون أوجه القصور المنسوبة إلى SFI11،12.
في هذا البروتوكول ، نصف سلسلة من التحليلات الحركية التي تستخدم جهاز التقاط الحركة ثلاثية الأبعاد التي تتكون من جهاز المشي ، وأربع كاميرات جهاز مقرن مشحون 120 Hz (CCD) ، وبرامج معالجة البيانات (انظر جدول المواد). تختلف طريقة التحليل الحركي هذه عن الفيديو العام أو تحليل المشي13،14. يتم وضع كاميرتين في اتجاهات مختلفة لتسجيل حركات الأطراف الخلفية من جانب واحد. في وقت لاحق ، يتم إنشاء نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد للطرف الخلفي باستخدام رسومات الكمبيوتر9. يمكننا حساب زوايا المفصل المعينة، مثل الورك والركبة والكاحل ومفصل القدمين، عن طريق تلخيص أبعاد الأطراف الفعلية عن كثب. بالإضافة إلى ذلك، يمكننا تحديد معلمات مختلفة مثل طول الخطوة / الخطوة ونسبة مرحلة الموقف إلى مرحلة التأرجح. وتستند هذه الإعادة إلى نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد أعيد بناؤه بالكامل للأطراف الخلفية، تم إنشاؤه من البيانات المرسلة بواسطة مجموعتين من الكاميرات. حتى مسار مركز الثقل الوهمي (CoG) يمكن حسابه تلقائيًا.
استخدمنا جهاز التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد هذا لتقديم وتقييم معلمات حركية متعددة تكشف عن التغيرات الوظيفية بمرور الوقت في سياق نموذج إصابة سحق العصب الوركي للفئران.
تمت الموافقة على البروتوكول من قبل لجنة التجارب الحيوانية في جامعة كيوتو، وتم تنفيذ جميع خطوات البروتوكول وفقًا للمبادئ التوجيهية للجنة التجارب الحيوانية، جامعة كيوتو (رقم الموافقة: MedKyo17029).
1. التعرف على الفئران مع المشي حلقة مفرغة
2. أداء إصابة سحق العصب الوركي
3. إرفاق علامات
4. المعايرة وإعداد البرامج
5. تسجيل المشي
6. علامة تتبع
7- التحليل الحركي
اخترنا أربعة معلمات للتحقيق في التغيرات الوظيفية مع مرور الوقت في نموذج إصابة سحق العصب الوركي الفئران. كانت هذه هي نسبة مرحلة الموقف إلى التأرجح ، ومسار مركز الثقل (CoG) ، وزوايا الكاحل ، وزوايا القدم في المرحلة9من "القدم". تم تعيين 24 فئرانًا عشوائيًا إلى واحدة من أربع مجموعات: م...
في هذا البروتوكول ، والجرذ مستقرة والمشي باستمرار هو العنصر الأكثر حيوية من التحليل الحركي. تم تعيين سرعة جهاز المشي إلى 20 سم / س. سرعة المشي هذه لا تعتبر بأي حال من الأحوال "عالية" إذا كانت الفئران تتحرك دون قيود الفضاء16. ومع ذلك، فإن هذه السرعة سريعة جداً بالنسبة للفئران غير ال...
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
تم دعم هذه الدراسة من قبل JSPS KAKENHI منحة رقم JP19K19793، JP18H03129، وJP18K19739.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
9-0 nylon suture | Bear Medic Corporation. | T06A09N20-25 | |
Anesthetic Apparatus for Small Animals | SHINANO MFG CO.,LTD. | SN-487-0T | |
ISOFLURANE Inhalation Solution | Pfizer Japan Inc. | (01)14987114133400 | |
Kine Analyzer | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | A analysis software |
Liquid adhesive | KANBO PRAS CORPORATION | PT-B180 | |
Micro forceps | BRC CO. | 16171080 | |
Motion Recorder | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | A recording software |
Standard surgical hemostat | Fine Science Tools, Inc. | 12501-13 | |
Surgical blade No.10 | FEATHER Safety Razor CO., LTD | 100D | |
Surgical hemostat | World Precision Instruments | 503740 | |
Three-dimensional motion capture apparatus (KinemaTracer for Animal) | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | A 3D motion analysis system that consists of cameras |
Three-dimensional(3D) Calculator | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | A marker tracing software |
Treadmill | MUROMACHI KIKAI CO.,LTD | MK-685 | a treadmill with affialiated the electrical schocker, transparent sheats and a speed control apparatus |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved