טרנספורמציה ליניארית ישירה למדידת מתח עצבי היקפי ממוקד במהלך מתיחה

Summary

פרוטוקול זה מיישם מערכת מצלמות הדמיה סטריאופונית המכוילת באמצעות טרנספורמציה ליניארית ישירה כדי ללכוד תזוזות תלת ממדיות באתרן של עצבים היקפיים מתוחים. על ידי לכידת תזוזות אלה, ניתן לקבוע מאמץ המושרה בדרגות מתיחה שונות תוך יידוע סף פגיעת המתיחה שיכול לקדם את המדע של תיקון עצבי תלוי מתיחה.

Abstract

העצבים ההיקפיים עוברים מתיחה פיזיולוגית ולא פיזיולוגית במהלך ההתפתחות, תנועה תקינה של המפרקים, פציעה ולאחרונה גם תוך כדי תיקון כירורגי. הבנת התגובה הביומכנית של עצבים היקפיים למתיחה היא קריטית להבנת תגובתם לתנאי עומס שונים ובכך לייעול אסטרטגיות טיפול והתערבויות כירורגיות. פרוטוקול זה מתאר בפירוט את תהליך הכיול של מערכת מצלמות ההדמיה הסטריאופונית באמצעות טרנספורמציה ליניארית ישירה ומעקב אחר תזוזה תלת ממדית של רקמות באתרן של עצבים היקפיים במהלך מתיחה, המתקבלת מקואורדינטות תלת ממדיות של קבצי הווידאו שצולמו על ידי מערכת מצלמות הסטריאו-הדמיה המכוילת.

מתוך הקואורדינטות התלת ממדיות המתקבלות, ניתן לחשב את אורך העצב, השינוי באורך העצב ואחוז המאמץ ביחס לזמן עבור עצב היקפי מתוח. שימוש במערכת מצלמות סטריאו מספק שיטה לא פולשנית ללכידת תזוזות תלת ממדיות של עצבים היקפיים בעת מתיחה. טרנספורמציה ליניארית ישירה מאפשרת שחזורים תלת מימדיים של אורך עצב היקפי במהלך מתיחה כדי למדוד מתח. נכון לעכשיו, לא קיימת מתודולוגיה לחקר המתח באתרו של עצבים היקפיים מתוחים באמצעות מערכת מצלמות סטריאו-הדמיה המכוילת באמצעות טרנספורמציה ליניארית ישירה. לכידת המתח באתרו של עצבים היקפיים בעת מתיחות יכולה לא רק לסייע לרופאים להבין את מנגנוני הפגיעה הבסיסיים של נזק עצבי בעת מתיחת יתר, אלא גם לסייע במיטוב אסטרטגיות טיפול המסתמכות על התערבויות המושרות על ידי מתיחה. למתודולוגיה המתוארת במאמר יש פוטנציאל לשפר את ההבנה שלנו של ביומכניקה עצבית היקפית בתגובה למתיחה כדי לשפר את תוצאות המטופלים בתחום ניהול ושיקום פגיעות עצביות.

Introduction

עצבים היקפיים (PNs) עוברים מתיחה במהלך התפתחות, גדילה, תנועת מפרקים תקינה, פציעה וניתוח¹. PNs מציגים תכונות ויסקו-אלסטיות כדי להגן על העצב במהלך תנועות סדירות ^2,3 ולשמור על הבריאות המבנית של סיבי העצב שלו². מכיוון שתגובת נוירופתיה היקפית למתיחה מכנית הוכחה כתלויה בסוג הנזק לסיבי עצב⁴, פציעות ברקמות חיבור סמוכות ^2,4 וגישות בדיקה (כלומר, קצב העמסה או כיוון)^{5,6,7,8,9,10,11,12,13,14}....

Protocol

כל הנהלים המתוארים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת דרקסל (IACUC). חזרזיר היילוד נרכש מחווה מאושרת על ידי משרד החקלאות האמריקני (USDA) הממוקמת בפנסילבניה, ארצות הברית.

1. הגדרת מערכת הדמיה סטריאופונית

1. חבר מערכת מצלמות סטריאו שלוכד?.......

Discussion

מחקרים המדווחים על תכונות ביומכניות של עצבים היקפיים (PNs) בגלל פגיעה במתיחה משתנים, וניתן לייחס שונות זו למתודולוגיות בדיקה כגון ציוד בדיקה וניתוח התארכות 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16,24

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Clear Acrylic Plexiglass Square Sheet	W W Grainger Inc	BULKPSACR9	Construct three-dimensional control volume
Stereo-imaging camera system - ZED Mini Stereo Camera	StereoLabs Inc.	N/A	N/A
Imaging Software - ZED SDK	StereoLabs Inc.	N/A	N/A
Maintence Software - CUDA 12	StereoLabs Inc.	N/A	Download to run ZED SDK
Camera stand - Cast Iron Triangular Support Stand with Rod	Telrose VWR Choice	76293-346	N/A
MicroSribe G2 Digitizer with Immersion Foot Pedal	SUMMIT Technology Group	N/A	N/A
Proramming Software - MATLAB	Mathworks	N/A	version 2019A or newer
DLTcal5.m	Hedrick lab	N/A	Open Source
DLTdv7.m	Hedrick lab	N/A	Open Source