3.0K Views
•
09:41 min
•
September 3rd, 2021
DOI :
September 3rd, 2021
•0:04
Introduction
1:09
Computer Setup
2:10
Anesthesia Preparation and Maintenance
2:48
Evaluation of In Vivo Isometric Torque
5:44
Torque-Joint Angle, Torque-Frequency, and Data Analysis
6:54
Results: Evaluation and Interpretation of Hindlimb Dorsiflexor Isometric Torque from Pig
8:55
Conclusion
Transcript
Deze techniek vertegenwoordigt een niet-invasieve methode om winst of verlies van spierfunctie in een fysiologische omgeving te beoordelen. Het kan ook worden gebruikt om de functie bij dezelfde proefpersoon longitudinaal te beoordelen tijdens ziekteprogressie of voor, tijdens of na de behandelingsstrategie. Deze methode biedt een echte test van maximale kracht omdat spiercontracties op een gecontroleerde kwantificeerbare manier worden opgeroepen, onafhankelijk van de motivatie van het onderwerp.
Alle onderzoeksvragen die de skeletspieren evalueren, kunnen door deze methodologie worden versterkt, omdat deze waardevolle gegevens oplevert over de primaire functie van spieren. Individuen hebben meestal twee tot 300 experimenten nodig voordat ze een vergelijkbare benadering van kleine dieren perfectioneren. Onze ervaring is dat deze grote diertechniek minder tijd nodig heeft.
Het positioneren van de knie, het plaatsen van elektroden, het onderwerp op de gurney en de hoogte van de voetplaat vereisen oefening. Schakel om te beginnen de computer, stimulator, transducersysteem en de analoge digitale interface ongeveer 30 minuten voor het testen in om stabilisatie van warmtegerelateerde materiaalveranderingen mogelijk te maken die van invloed kunnen zijn op elektrische eigenschappen. Selecteer vervolgens het juiste en verbonden apparaat voor gegevensverzameling.
Om vervolgens de plaatsing van de elektrode te optimaliseren, klikt u op experiment voorbereiden wanneer u klaar bent om met het onderzoek te beginnen. Open de live datamonitor om real-time onderzoek of visualisatie van de weeën mogelijk te maken. Klik vervolgens op Instant Sim om herhalingstrekkingen uit te voeren.
U kunt ook op de handmatige triggerknop op de stimulatoreenheid drukken om handmatig één twitch te geven. Klik op Experiment uitvoeren wanneer u klaar bent om het experiment te starten. Zodra het varken volledig is verdoofd, reinigt u zowel de rechter- als de linkerachterpoot met water en zeep om vuil te verwijderen en scheert u het haar van de huid met veel aandacht voor het laterale kniegebied dat later zal worden gebruikt voor het plaatsen van elektroden.
Transporteer het varken vervolgens naar een operatietafel en plaats het veilig in rugligging met het varken naar de voet van de tafel en de bilspieren aan of iets over het uiteinde van de tafel. Voor het evalueren van het in vivo isometrische koppel plaatst u de voet op de voetplaat van de krachtopnemer en bevestigt u vervolgens met behulp van een flexibel samenhangend verband de voet aan de voetplaat. Houd de voet op zijn plaats op de voetplaat met de enkel op de neutrale en zet de voet vervolgens vast aan de plaat door het samenhangende verband rond de voet- en voetplaat te wikkelen in de stijl van een gesloten mandgolf enkeltaping.
Zodra de voet aan de voetplaat is bevestigd, plaatst u de enkel in een rechte hoek, gedefinieerd als nul graden of neutraal ter referentie van graden van plantenbak of deurafbuiging. Na het stabiliseren van de knie en enkel in een rechte hoek, plaatst u de ledemaatklemstaven dicht bij de benodigde locaties. En wanneer u klaar bent, beginnend bij het mediale aspect van de ledemaat, lijnt u de ledemaatklembalk uit op ongeveer het tibiale plateau.
Lijn vervolgens de laterale ledemaatklembalk uit op de distale kop van het dijbeen en stabiliseer de staven stevig met behulp van de vergrendelbare duimschroeven. Breng vervolgens 70% alcohol aan en gebruik schone gauss, reinig de huid rond de fibulaire kop in concentrische cirkels, beginnend in het midden van de beoogde elektrodeplaatsing en naar buiten bewegen. Plaats vervolgens de steriele elektromyografie-elektroden van de percutane naald over de perineale zenuw en implanteer de elektroden subdermaal op een diepte van ongeveer vijf tot 10 millimeter.
Optimaliseer de plaatsing van de elektrode met behulp van toenemende stroomamplitudes zoals aangepast op de stimulator, beginnend bij 100 milliamperes en verhogend indien nodig. Visualiseer de grootte van het twitch-koppel in de live gegevensweergave en over het binnencompartiment van het varken. De hoeven kunnen ook slingeren en naar boven bewegen.
Zorg ervoor dat het achterste compartiment via de tibiazenuw niet wordt geactiveerd tijdens de stimulatie. Inspecteer en palpeer de contractie van het achterste compartiment en de neerwaartse beweging van hoeven tijdens de stimulatie. Inspecteer het plateaugebied van tetanische contractie van de live koppeltijdtracering in de volgende stappen op gebrek aan antagonistische spierrekrutering.
Zodra de elektrodeplaatsing en stimulatieamplitudes zijn geoptimaliseerd, wordt het maximale isometrische tetanische koppel gebruikt met behulp van de stimulatieparameters die in het tekstmanuscript worden beschreven. Voor koppel-gewrichtshoekanalyse meet u het maximale isometrische tetanische koppel over een reeks enkelposities, variërend van neutraal tot het nabije eindbereik van planterflexie of nul tot 50 graden planterflexie. Begin na de meting met het losdraaien van beide borgschroeven van de goniometertrap om tussen de verbindingshoeken te bewegen en zorg ervoor dat beide borgschroeven worden aangedraaid voor de volgende samentrekking.
Voor koppelfrequentieanalyse plaatst u de enkel in de gewenste gewrichtshoek en meet vervolgens het maximale isometrische koppel over een reeks stimulatiefrequenties die ongefundeerde treinen van spiertrekkingen induceren tot en voorbij die welke volledig gefuseerde tetanie induceren. Als u de gegevens wilt analyseren, opent u het analyseprogramma. Bereken vervolgens met behulp van een geautomatiseerd dataplatform de verschillende variabelen bij het analyseren van individuele isometrische golfvormen.
Tijdens de in vivo beoordeling is visualisatie van de koppelgolfvorm in realtime nodig om de juiste activering van het voorste compartiment te garanderen. De golfvormen mogen alleen een dosis reflectie weerspiegelen en een glad afgerond uiterlijk en een schijnbaar tetanisch plateau hebben. Inconsistenties of verstoringen van de golfvorm kunnen wijzen op onvoldoende stimulatie of onjuiste plaatsing van de elektrode.
Hier wordt het trekkoppel en de tetanische koppeltijd gevolgd met 50% max koppel. Onderbroken staven op de stijgende en dalende ledematen van de tetanische koppeltijdtracering vertegenwoordigen een bereik van 30 tot 70% maximaal koppel dat de gemiddelde snelheid van samentrekking of ontspanning kan bepalen. Representatieve waarden voor koppelgewrichtshoek en koppelfrequentierelaties voor onverzekerde ledematen worden hier weergegeven.
Gelijktijdige isometrische koppel- en EMG-opnames werden gemaakt bij stimulatiefrequenties van 20, 60 en 100 Hertz. Het aantal stimulatorpulsen weerspiegelt het quotiënt van de stimulatieduur en de tijd tussen de pulsen. Een stimulatiefrequentie van 20 Hertz betekent een puls om de 50 milliseconden, dus een 400 milliseconde stimulatieduur gedeeld door 50 milliseconden tussen pulsen is gelijk aan acht geleverde pulsen.
Ruwe EMG-opnames worden omgezet via wortelmiddel vierkantanalyse om de totale spieractiviteit met toenemende stimulatiefrequentie te visualiseren. Bij het evalueren van het isometrische koppel zijn de juiste anatomische uitlijning, de juiste elektroplaatsing en de bevestiging dat de uitgelokte contractie alleen naar het voorste compartiment gaat, de sleutels tot een succesvolle procedure. Aangezien dit een niet-terminale procedure is, kan deze worden gecombineerd met verschillende aanvullende studieresultaten.
In het grote diermodel kunnen bijvoorbeeld loop- en mobiliteitsbeoordeling op dezelfde dag worden getest, samen met maximale sterktegegevens om beter te begrijpen hoe de neuromusculaire functie de ambulatie beïnvloedt.
Het huidige protocol beschrijft beknopte experimentele details over de evaluatie en interpretatie van in vivo koppelgegevens verkregen via elektrische stimulatie van de gemeenschappelijke peroneuszenuw bij verdoofde varkens.
ABOUT JoVE
Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved