מערכת בדיקת דורסיפלקסיה פסיבית בקרסול למודל In Vivo של טנדינופתיה הנגרמת על ידי שימוש יתר

Summary

פרוטוקול זה מציג מערכת בדיקה המשמשת לגרימת פציעות עייפות ניתנות לכימות ומבוקרות בגיד אכילס של חולדה עבור מודל in-vivo של טנדינופתיה הנגרמת על ידי שימוש יתר. ההליך מורכב מהצמדת קרסול החולדה למפעיל מפרק המבצע דורסיפלקסיה פסיבית של הקרסול עם סקריפט MATLAB בהתאמה אישית.

Abstract

טנדינופתיה היא מצב גידים כרוני הגורם לכאבים ולאובדן תפקוד ונגרם כתוצאה מעומס יתר חוזר ונשנה של הגיד וזמן החלמה מוגבל. פרוטוקול זה מתאר מערכת בדיקה המפעילה באופן מחזורי עומסים מכניים באמצעות דורסיפלקסיה פסיבית על גיד אכילס של החולדה. הקוד הכתוב בהתאמה אישית מורכב ממדידות טעינה לפני ואחרי מחזוריות כדי להעריך את ההשפעות של פרוטוקול הטעינה יחד עם משטר העמסת עייפות מחזורית מבוסס בקרת משוב.

במחקר הזה השתמשנו ב-25 חולדות של ספראג-דולי, כאשר 5 חולדות בכל קבוצה קיבלו 500, 1,000, 2,000, 3,600 או 7,200 מחזורים של עומסי עייפות. חושבו ההבדלים באחוזים בין מדידות ההעמסה לפני ואחרי ההעמסה המחזורית של ההיסטרזיס, שיא הלחץ ומודולי ההעמסה והפריקה. התוצאות מראות כי המערכת יכולה לגרום דרגות שונות של נזק לגיד אכילס בהתבסס על מספר העומסים המופעלים. מערכת זו מציעה גישה חדשנית להפעלת דרגות שונות ופיזיולוגיות של עומסים מחזוריים על גיד אכילס עבור מודל in vivo של פגיעה בגיד כתוצאה מעייפות.

Introduction

מכיוון שגידים מחברים שריר לעצם וחווים תנועות חוזרות ונשנות מדי יום במהלך חייהם, הם נוטים מאוד לפציעות שימוש יתר שהן כואבות ומגבילות וגורמות לתפקוד מכני לקוי, המשפיעות על 30-50% מהאוכלוסייה¹. טנדינופתיות הן מצבים כרוניים הנחשבים לפציעות שימוש יתר עקב תנועות עייפות חוזרות ונשנות וריפוי לקוי לרמות שלפני הפציעה. הן הגפיים העליונות והן התחתונות מושפעות בדרך כלל, כולל השרוול המסובב, המרפק, גיד אכילס וגיד הפטלר 2,3,4,5. טנדינופתיה אכילס נפוצה בפעילויות הכוללות ריצה וקפיצה, במיוחד ספורטאים המעורבים באתלטיקה קלה, ריצה למרחקים ....

Protocol

מחקר זה נערך בהתאם לאישור הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) במרכז הרפואי בית ישראל דיקונס. בעלי חיים הורדמו באמצעות 5% איזופלורן לזירוז ו-2.5% לתחזוקה, וננקטה זהירות כדי למנוע היפותרמיה.

1. הקמת מערך הבדיקות

1. שלוט בסיבוב הקרסול הפסיבי על ידי מנוע צעד כד?.......

Discussion

מחקר זה מציג שיטה להעמסה מחזורית של גיד אכילס של חולדה עם מערכת דורסיפלקסיה פסיבית של הקרסול עבור מודל in-vivo המושרה על ידי שימוש יתר בגידים. חשיבותה של המערכת טמונה ביכולתה לבודד את גיד אכילס, להפעיל עומסים הניתנים לכימות ללא גישה כירורגית לגיד ולמדוד תכונות של גיד in-vivo .

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1/32'' Aluminum beads
2.5% isoflurane
3D digitizing pen	Polhemus, Vermont, NH, USA
3D electromagnetic positioning and orientation sensor	Polhemus, Vermont, NH, USA
5% isoflurane
Customized device: 1) Assembly, sensors, 3D printed animal bed and ankle mount actuator			Assembled as described in manuscript
MATLAB code	MATLAB, Natick, MA, USA
Microcontroller	Ivrea, Italy	Arduino UNO, Rev3
Nose cone
Scalpel and scalpel holder			No. 11 scalpel
Sprague-Dawley rats	Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA		11-13 weeks old
Stepper driver	SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503	DM542T
Stepper motor	SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503	23HE30-2804S
Straight forceps
Torque sensor assembly	Futek Inc., Irvine, CA, USA	FSH03985, FSH04473, FSH03927
Water heating pad