Name: using a knee arthrometer to evaluate tissue-specific contributions to knee flexion contracture in the rat
Uploaded: 2018-11-09T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat at JoVE.com

Авторы хотели бы поблагодарить Joao Tomas за его техническую помощь с устройством и Khaoula Луати для помощи в разработке методов анализа изображения.

Модель крыса иммобилизации коленного был одобрен университета Оттавы животное уход и ветеринарной службы и местных Этический Комитет.
1. животных подготовка
<ol><li>В конце периода заранее иммобилизации усыпить крысы администрацией углекислого газа. Примечание: Зд?...

<ol>
	<li>Clavet, H., H&#233;bert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contracture+following+prolonged+stay+in+the+intensive+care+unit.">Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit.</a> Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).</li><li>Campbell, T. M., Dudek, N., Trudel, G., Silver, J. K., Frontera, W. R., Rizzo, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Essentials of Physical Medicine and Rehabilitation: musculoskeletal disorders, pain, and rehabilitation. , (2015).</li><li>Dehail, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acquired+deforming+hypertonia+and+contractures+in+elderly+subjects:+definition+and+prevalence+in+geriatric+institutions+(ADH+survey).">Acquired deforming hypertonia and contractures in elderly subjects: definition and prevalence in geriatric institutions (ADH survey).</a> Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 57 (3), 11-23 (2014).</li><li>Korp, K., Richard, R., Hawkins, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Refining+the+idiom+&amp;#34;functional+range+of+motion&amp;#34;+related+to+burn+recovery.">Refining the idiom &amp;#34;functional range of motion&amp;#34; related to burn recovery.</a> Journal of Burn Care and Research. 36 (3), 136-145 (2015).</li><li>Elliott, L., Walker, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rehabilitation+interventions+for+vegetative+and+minimally+conscious+patients.">Rehabilitation interventions for vegetative and minimally conscious patients.</a> Neuropsychological Rehabilitation. 15 (3-4), 480-493 (2005).</li><li>Campbell, T. M., Reilly, K., Laneuville, O., Uhthoff, H., Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+replaces+articular+cartilage+in+the+rat+knee+joint+after+prolonged+immobilization.">Bone replaces articular cartilage in the rat knee joint after prolonged immobilization.</a> Bone. 106, 42-51 (2017).</li><li>Trudel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+alterations+of+rabbit+Achilles'+tendon+after+immobilization+correlate+with+bone+mineral+density+but+not+with+magnetic+resonance+or+ultrasound+imaging.">Mechanical alterations of rabbit Achilles' tendon after immobilization correlate with bone mineral density but not with magnetic resonance or ultrasound imaging.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 88 (12), 1720-1726 (2007).</li><li>Harvey, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stretch+for+the+treatment+and+prevention+of+contractures.">Stretch for the treatment and prevention of contractures.</a> Cochrane Database of Systematic Reviews. 1, Cd007455 (2017).</li><li>Trudel, G., Himori, K., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrasting+alterations+of+apposed+and+unapposed+articular+cartilage+during+joint+contracture+formation.">Contrasting alterations of apposed and unapposed articular cartilage during joint contracture formation.</a> Archives of Physical Medicine Rehabilitation. 86 (1), 90-97 (2005).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K., Goudreau, L., Laneuville, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+the+reversibility+of+knee+flexion+contractures+with+time:+an+experimental+study+using+the+rat+model.">Quantitative analysis of the reversibility of knee flexion contractures with time: an experimental study using the rat model.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 338 (2014).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractures+secondary+to+immobility:+is+the+restriction+articular+or+muscular?+An+experimental+longitudinal+study+in+the+rat+knee.">Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).</li><li>Chimoto, E., Hagiwara, Y., Ando, A., Itoi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progression+of+an+arthrogenic+motion+restriction+after+immobilization+in+a+rat+experimental+knee+model.">Progression of an arthrogenic motion restriction after immobilization in a rat experimental knee model.</a> Upsala Journal of Medical Sciences. 112 (3), 347-355 (2007).</li><li>Ando, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remobilization+does+not+restore+immobilization-induced+adhesion+of+capsule+and+restricted+joint+motion+in+rat+knee+joints.">Remobilization does not restore immobilization-induced adhesion of capsule and restricted joint motion in rat knee joints.</a> Tohoku Journal of Experimental Medicine. 227 (1), 13-22 (2012).</li><li>Abdel, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+joint+contracture+on+the+contralateral+unoperated+limb+in+a+rabbit+knee+contracture+model:+a+biomechanical+and+genetic+study.">Effects of joint contracture on the contralateral unoperated limb in a rabbit knee contracture model: a biomechanical and genetic study.</a> Journal of Orthopaedic Research. 30 (10), 1581-1585 (2012).</li><li>Hildebrand, K. A., Sutherland, C., Zhang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rabbit+knee+model+of+post-traumatic+joint+contractures:+the+long-term+natural+history+of+motion+loss+and+myofibroblasts.">Rabbit knee model of post-traumatic joint contractures: the long-term natural history of motion loss and myofibroblasts.</a> Journal of Orthopaedic Research . 22 (2), 313-320 (2004).</li><li>Klein, L., Player, J. S., Heiple, K. G., Bahniuk, E., Goldberg, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+evidence+for+resorption+of+soft+tissues+and+bone+in+immobilized+dogs.">Isotopic evidence for resorption of soft tissues and bone in immobilized dogs.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 64 (2), 225-230 (1982).</li></ol>

Колено arthrometer крыса была разработана для герметизации и надежно определить максимальное расширение крыса колена после вмешательства. Преимущества этого устройства включают в себя последовательное поколения крутящий момент через коленного сустава с постоянной руку длина и расширени...

Имея полный диапазон движения (ROM) суставов имеет решающее значение для здоровья и благополучия1. Потери в совместных пассивной ПЗУ называется Дюпюитрена2. Совместная контрактуры могут возникать из многочисленных условий, включая длительном постельном режиме, паралич, совместные артропластика, ожоги, инфекции и неврологических условий1,3,4,5. Контрактура коленного сустава может отключение как ускоряет совместных дегенерации, увеличивает риск падений и пагубно влияет на способность человека выполнять основные функциональные задачи, включая ходьбе, сидя и восхождение лестнице6, 7.
После того, как установлено, контрактур коленного сустава трудно лечить, и поэтому определить, какие пациенты находятся на высокий риск развития этого состояния имеет важное значение для предотвращения и недопущения контрактуры связанные заболеваемости8. Эксперименты предназначены для оценки 1 условий, вызывающих или влияющие на совместных контрактуры колена, 2) тяжести контрактуры, 3) их временной прогрессии, 4 тканей, участвующих в контрактуры, 5) их обратимость, а также 6) полезность из различных профилактических и лечебных мероприятий на колено совместные ROM. Для всех этих экспериментов действительный, объективной, точной и воспроизводимый метод для измерения ROM является критическим. Другие вспомогательные меры (расходование энергии, histomorphometry, ген выражение и белков содержание) являются полезным маркеры, чтобы понимать патофизиологию совместного контрактуры, но механическим ограничением является то, что ограничивает пациента и приводит к инвалидности. Некоторые из проблем в этой области исследований включает в себя гетерогенных методы, посредством которых колена ROM может испытываться экспериментально, а также отсутствие количественных данных9. Использование целого ряда различных экспериментальных методов приводит к результатам, которые не являются сопоставимыми Лаборатория лаборатория. Это привело к споры относительно условий (например, иммобилизации или совместных эндопротезирование) вызывают совместных контрактуры10. Поэтому необходима автоматизированный метод экспериментально измерения совместных ПЗУ после вмешательства.
Здесь мы описываем пользователя независимые, действительно, точные и воспроизводимые протокол для оценки крыса колена ROM с помощью заказных arthrometer, связанных с цифровой камеры точно измерить колена ROM в расширение. Мы протестировали эффект различных периодов иммобилизации на колено ROM. Затем мы опишем методы для измерения ROM на предварительно определенных моментов в результате цифровых изображений, используя фиксированный костлявые достопримечательностей. В целом эти методы надежно измерить крыса колена ROM и представить количественные данные.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:741px;" width="741">
	<tbody>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:251px;">Arthrometer</td>
			<td style="width:205px;">The Ottawa Hospital Rehabilitation Centre - Rehabilitation Engineering&#160;</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:251px;">Camera</td>
			<td style="width:205px;">Canon</td>
			<td style="width:119px;">EOS-500D</td>
			<td style="width:167px;">Commonly known as EOS Rebel T1i</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:251px;">ImageJ</td>
			<td style="width:205px;">National Institutes of Health</td>
			<td style="width:119px;">Version 1.45s</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:251px;">Absotbent Underpads</td>
			<td style="width:205px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">820202-845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="421">
			<td height="421" style="height:421px;width:251px;">Dissection Kit</td>
			<td style="width:205px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">08-855</td>
			<td style="width:167px;">Kit Includes:&#160; Forceps: medium points, nickel-plated 
			&#160;Scissors: 1.5 in. (40mm) blades, stainless steel 
			&#160;Dissecting knife handle: nickel-plated 
			&#160;Knife blades: stainless steel, pack of 3 
			&#160;Dropping pipet: glass 
			&#160;Bent dissecting needle: stainless steel with plastic handle 
			&#160;Straight dissecting needle: stainless steel with plastic handle 
			Vinylite Ruler 6 in. (15cm)</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:251px;">Precision Screw Driver</td>
			<td style="width:205px;">Mastercraft</td>
			<td style="width:119px;">057-3505-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:251px;">Scalpel Blades - #10</td>
			<td style="width:205px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">10010-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:251px;">Screwdriver</td>
			<td style="width:205px;">Stanley</td>
			<td style="width:119px;">057-3558-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:251px;">Hex Keys</td>
			<td style="width:205px;">Mastercraft</td>
			<td style="width:119px;">058-9684-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;">Universal AC to DC powder adapter</td>
			<td>RCA</td>
			<td>108004951</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using a knee arthrometer to evaluate tissue-specific contributions to knee flexion contracture in the rat

Нормальный колена диапазон движения (ROM) имеет решающее значение для благополучия и позволяет выполнять основные операции, например ходить, подниматься по лестнице и сидя. Потерянные ROM называется совместной контрактуры и приводит к увеличению заболеваемости. Из-за сложности реверсивный установленного коленного контрактуры, Ранняя диагностика имеет важное значение, и следовательно, важно знать факторы риска для их развития. Крыса представляет собой хорошую модель, с которой можно изучить эффект вмешательства из-за схожести Анатомия колена крыса, людей, способность крыс терпеть длинные длительности иммобилизации коленного сустава при сгибании, и потому, что механические данные могут быть коррелирует с гистологических и биохимический анализ ткани колена.
С помощью автоматизированных arthrometer, мы демонстрируем проверенных, точные, воспроизводимость, пользователей независимый метод измерения модуля ROM крыса коленного сустава в конкретные моменты. Этот arthrometer может использоваться для определения воздействия мероприятий на колено совместные ROM в крысу.

Количество колена расширения определяется за различные периоды неподвижности обобщаются для увеличения длительности неподвижности и показать, что более тяжелые контрактуры были произведены после увеличения длины иммобилизации. Представитель результаты, использу?...

Watch this Scientific Journal Video about Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat at JoVE.com

Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat

Для оценки ткани конкретных взносов сгибательная контрактура коленного сустава в крысах с использованием колена Arthrometer

Целью протокола является измерить расширение диапазона движения колена крыса. Эффекты различных заболеваний, которые увеличивают жесткость коленного сустава и эффективности лечения могут быть количественно.

Normal knee range of motion (ROM) is critical to well-being and allows one to perform basic activities such as walking, climbing stairs and sitting. Lost ...

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области опорно-двигательного движения, такие как влияние вмешательства на коленный сустав диапазон движения с помощью крысиной модели. Основным преимуществом этого метода является то, что он обеспечивает точный, воспроизводимый, пользователь независимый метод для измерения расширения коленного сустава крысы. Начните с помощью ножниц и типсов, чтобы снять нижнюю оконечность усыпной крысы и удалить кожу из лежащей в основе фасции.Затем распоимить тело на бок экспериментальной ногой вверх. Поместите бедренную кость в рифленый металлический зажим, который интегрирован в монтажную стадию артрометра. Безопасные бедренной кости, пробивая отверстия через мышцы с точностью отвертки, чтобы поместить зажим дистальной больше trochanter.Затем отрегулируйте боковой бедренную кондиль над центром вращения артрометра. Распоистите подвижную руку с двумя вертикальными столбами за ногой, просто проксимальные к calcaneus, чтобы подтолкнуть колено в пассивное расширение, как только электродвигатель активирован. Используйте ключ hex для того чтобы затянуть зажим бедренной кости на своем основании до тех пор пока он не будет обеспечен.Убедитесь, что камера правильно установлена на артометре с помощью отвертки. Убедитесь, что камера находится на ручной фокус, и сосредоточить камеру на femora condyle. Установите направление артрометров по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от направления коленного диапазона движения и положения крысы.Активируйте артрометровый двигатель, одновременно нажимая кнопки питания и запуска. Мотор артрометров будет двигаться со скоростью 6,6 об/мин, а затем остановится на 2,1 секунды после достижения первого заданного крутящего момента. Когда первый крутящий момент будет достигнут, соответствующий светодиод заготовятся и цифровая камера будет принимать изображение колена автоматически.После того, как фотография сделана, артрометр будет продолжать следующий более высокий заданный крутящий момент. После того, как четыре крутящего момента были применены, артрометр остановится. После того, как крыса расположена на артрометре и инициировано тестирование, общее время тестирования одного колена составляет примерно 18,8 секунды.Чтобы изолировать артрогенный или немышечный компонент контрактуры, сбросить последовательность крутящего момента, чтобы освободить силу, применяемую к ноге, а затем выполнить миотомию задних трансартикулярных мышц. Вскрыть мышцы проксимальных достаточно для коленного сустава, чтобы убедиться, что капсула не вырезать. После тестирования обеих ног до и после миотомии, и вскрытия любых необходимых тканей, избавиться от туши животного и всех биоопасных материалов после институционального протокола и очистить артрометр.Откройте файл, содержащий цифровое изображение, взятое камерой, установленной на артрометре в Image J.Человек, выполняющий анализ, должен быть ослеплен экспериментальной группировкой животного. Выберите угловой инструмент из основной панели инструментов и проследите бедренной кости угол, рисуя бедренную линию от середины бедренной кости к боковой кондыл, и трибиальной линии от боковой бедренной кондыла к боковой malleolus. Используйте измерительный инструмент, нажав Анализ затем измерьте, чтобы показать рассчитанный угол, производимый двумя линиями, нарисованными выше.Используйте конвенцию нулевых градусов, чтобы означать полное расширение. Эта цифра показывает максимальное расширение колена после 16 недель иммобилизации для семи крыс по сравнению с немобилизованной контралатеральной конечности. Для обездвиженого колена, способность к максимальному расширению была уменьшена по сравнению с контралатеральным.После миотомии, максимальная способность расширения для экспериментального и контралатерального колена увеличилась, однако, экспериментальное колено продолжают демонстрировать сгибание контрактуры. При попытке этой процедуры, важно, чтобы бедренной зажим хорошо защищены, чтобы избежать движения колена во время тестирования. После этой процедуры, другие методы, такие как гистологический анализ колена, суставной структуры могут быть выполнены, чтобы ответить на дополнительные вопросы, относящиеся к ткани и клеточных изменений, которые происходят в коленном суставе, чтобы повлиять на его диапазон в движении.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Non-Invasive Method for Generating the Cyclic Loading-Induced Intra-Articular Cartilage Lesion Model of the Rat Knee

Неинвазивный метод генерации модели внутрисуставного поражения внутрисуставного хряща крысы, вызванной циклической нагрузкой

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely ...

Knee Arthrocentesis in Adults

Артроцентез коленного сустава у взрослых

Arthrocentesis of the knee is a procedure in which a needle is inserted into the knee joint, and synovial fluid is aspirated. An arthrocentesis can be ...

In Vitro Application of a Wireless Sensor in Flexion-Extension Gap Balance of Unicompartmental Knee Arthroplasty

In Vitro Application of a Wireless Sensor in Flexion-Extension Gap Balance of Unicompartmental Knee Arthroplasty

В пробирке Применение беспроводного датчика в балансе между сгибанием и разгибанием при однокомпонентном эндопротезировании коленного сустава

Unicompartmental knee arthroplasty (UKA) is an effective treatment for end-stage anteromedial osteoarthritis (AMOA). The key to UKA is the ...

Standardized Tuina Manipulation for Knee Osteoarthritis in Rats

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

Understanding the Mechanism of Tuina Manipulation in Rats (Video) | JoVE

Манипуляция Tuina для уменьшения воспаления и потери хряща у крыс с остеоартритом коленного сустава

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...

Standardized Tuina Protocol for Rat DRG Compression Model

Analgesic Effect of Tuina on Rat Models with Compression of the Dorsal Root Ganglion Pain

Analgesic Effect of Tuina on Rat Models with Compression of the Dorsal Root Ganglion Pain (Video) | JoVE 

Обезболивающее действие туина на крысиных моделях с компрессией ганглионарной боли заднего корешка

Neuropathic pain is a prevalent condition that affects 6.9%-10% of the population and results from nerve damage due to various etiologies, such as lumbar ...

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina in a Rabbit Model

Tuina Intervention in Rabbit Model of Knee Osteoarthritis

Using a Rabbit Model to Explore the Efficacy of Tuina in Treating Knee Osteoarthritis (Video) | JoVE

Вмешательство Туина в кроличью модель остеоартроза коленного сустава

Knee osteoarthritis (KOA) is mainly characterized by degenerative changes in the knee joint's cartilage and surrounding soft tissues. The efficacy of ...

Experimental Modeling of Knee Osteoarthritis in Rats

Experimental Modeling of Knee Osteoarthritis in Rats (Video) | JoVE 

Экспериментальное моделирование артроза коленного сустава у крыс

Establishment of the KOA Model in Rabbits Using the Modified Videman Method

Application of Acupotomy in a Knee Osteoarthritis Model in Rabbit

Author Spotlight: Investigating the Mechanism of Action of Acupotomy in Treating Knee Osteoarthritis

Knee osteoarthritis (KOA) is one of the most frequently encountered diseases in the orthopedic department, which seriously reduces the quality of life of ...

Therapeutic Potential of Tuina Massage for Knee Osteoarthritis

Tuina Intervention in Sodium Monoiodoacetate Injection-Induced Rat Model of Knee Osteoarthritis

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina - A New Perspective (Video) | JoVE

Вмешательство Tuina в модели остеоартрита коленного сустава крысы, индуцированной инъекцией монойодоацетата натрия

Knee osteoarthritis (KOA), a common degenerative joint disorder, is characterized by chronic pain and disability, which can progress to irreparable ...