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
Denna teknik representerar en icke-invasiv metod för att bedöma vinst eller förlust av muskelfunktion i en fysiologisk miljö. Det kan också användas för att longitudinellt bedöma funktion hos samma ämne under sjukdomsprogression eller före, under eller efter behandlingsstrategi. Denna metod ger ett verkligt test av maximal styrka eftersom muskelsammandragningar framkallas på ett kontrollerat kvantifierbart sätt, oberoende av motivmotivation.
Alla forskningsfrågor som utvärderar skelettmuskulaturen kan förstärkas med denna metod eftersom den ger värdefull data om muskelns primära funktion. Individer kräver vanligtvis två till 300 experiment innan de fulländar en liknande smådjursmetod. Enligt vår erfarenhet kräver denna stora djurteknik mindre tid.
Placering av knäet, placering av elektroder, ämne på gurney och fotplattans höjd kräver övning. För att börja, slå på datorn, stimulatorn, givarsystemet och det analoga digitala gränssnittet cirka 30 minuter före testning för att möjliggöra stabilisering av värmerelaterade materialförändringar som kan påverka elektriska egenskaper. Välj sedan lämplig och ansluten datainsamlingsenhet.
Därefter, för att optimera elektrodplaceringen, klicka på förbered experimentet när du är redo att börja studien. Öppna live-dataövervakaren för att möjliggöra undersökning eller visualisering av sammandragningar i realtid. Klicka sedan på Instant Sim för att leverera upprepade ryckningar.
Alternativt kan du trycka på den manuella avtryckarknappen på stimulatorenheten för att manuellt ge en ryckning. Klicka på kör experimentet när du är förberedd för att starta experimentet. När grisen är helt bedövad, rengör både höger och vänster bakben med tvål och vatten för att ta bort skräp och raka håret från huden med stor uppmärksamhet på det laterala knäområdet som senare kommer att användas för elektrodplacering.
Transportera sedan grisen till ett kirurgiskt bord och placera den säkert i ryggläge med grisen mot bordets fot och glutealmusklerna vid eller något över bordets ände. För att utvärdera isometriskt vridmoment in vivo, placera foten på kraftgivarens fotplatta och fäst sedan foten på fotplattan med ett flexibelt sammanhängande bandage. Håll foten på plats på fotplattan med fotleden i neutralläge och fäst sedan foten mot plattan genom att linda det sammanhängande bandaget runt foten och fotplattan i stil med en sluten korgvågstejpning.
När foten är fäst vid fotplattan, placera fotleden i rätt vinkel, definierad som noll grader eller neutral för hänvisning till grader av plantering eller dörrböjning. Efter att ha stabiliserat knäet och fotleden i rätt vinkel, placera klämstängerna nära de nödvändiga platserna. Och när du är klar, med utgångspunkt från den mediala aspekten av lemmen, rikta in lemspänningsstången vid ungefär tibialplatån.
Rikta sedan in den laterala klämstången vid lårbenets distala huvud och stabilisera stängerna tätt med hjälp av låsskruvarna. Applicera sedan 70% alkohol och använd ren gauss, rengör huden runt fibularhuvudet i koncentriska cirklar som börjar i mitten av avsedd elektrodplacering och rör sig utåt. Placera sedan de sterila perkutana nålelektromyografielektromyografielektroderna över perinealnerven och implantera elektroderna subdermalt på ett djup av cirka fem till 10 millimeter.
Optimera elektrodplaceringen med ökande strömamplituder som justeras på stimulatorn, med början vid 100 milliampere och öka efter behov. Visualisera ryckmomentets storlek på live-datavyn och över grisens inre fack. Hovarna kan spela och röra sig uppåt också.
Se till att det bakre facket via skenbensnerven inte aktiveras under stimuleringen. Visuellt inspektera och palpera bakre fackkontraktion och nedåtgående rörelse av hovar under stimulering. Inspektera platåregionen för tetanisk sammandragning från den levande vridmomenttiden som spåras i följande steg för brist på rekrytering av antagonistmuskler.
När elektrodplaceringen och stimuleringsamplituderna har optimerats, olaglig maximal isometrisk tetanisk vridmoment med hjälp av stimuleringsparametrarna som beskrivs i textmanuskriptet. För momentledsvinkelanalys, mät det maximala isometriska tetaniska vridmomentet över ett antal fotledspositioner som sträcker sig från neutrala till de närmaste ändområdena för planteringsflexion eller noll till 50 graders planteringsböjning. Efter mätning, börja lossa båda låsskruvarna i goniometersteget för att flytta mellan fogvinklarna och se till att båda låsskruvarna dras åt innan nästa sammandragning.
För momentfrekvensanalys, placera fotleden i önskad ledvinkel och mät sedan maximalt isometriskt vridmoment över ett intervall av stimuleringsfrekvenser som inducerar osmälta tåg av ryckningar upp till och bortom de som inducerar helt smält tetany. För att analysera data, öppna analysprogrammet. Använd sedan en automatiserad dataplattform för att beräkna de olika variablerna vid analys av enskilda isometriska vågformer.
Under in vivo-bedömningen behövs visualisering av vridmomentvågsformen i realtid för att säkerställa lämplig aktivering av främre facket. Vågformerna bör endast återspegla reflektionsdosen och ha ett jämnt rundat utseende och en uppenbar tetanisk platå. Inkonsekvenser eller störningar i vågformen kan indikera otillräcklig stimulering eller felaktig elektrodplacering.
Här visas twitch torque och tetanic torque time tracing med 50% max vridmoment. Streckade staplar på de stigande och fallande lemmarna i den tetaniska vridmomenttidsspårningen representerar ett intervall på 30 till 70% maximalt vridmoment som kan bestämma den genomsnittliga sammandragningshastigheten eller avslappningshastigheten. Representativa värden för momentledsvinkel och momentfrekvensförhållanden för oförsäkrade lemmar visas här.
Samtidiga isometriska vridmoment- och EMG-inspelningar gjordes vid stimuleringsfrekvenser på 20, 60 och 100 Hertz. Antalet stimulatorpulser återspeglar kvoten av stimuleringstid och tid mellan pulser. En stimuleringsfrekvens på 20 Hertz betyder en puls var 50: e millisekund, därför är en stimuleringstid på 400 millisekunder dividerad med 50 millisekunder mellan pulser lika med åtta levererade pulser.
Råa EMG-inspelningar omvandlas via rotmedel kvadratisk analys för att visualisera den totala muskelaktiviteten med ökande stimuleringsfrekvens. Vid utvärdering av isometriskt vridmoment är korrekt anatomisk inriktning, korrekt elektroplacering och bekräftelse på att den framkallade sammandragningen endast är till det främre facket nycklar till ett framgångsrikt förfarande. Eftersom detta är ett icke-terminalt förfarande kan det kombineras med flera kostnadsfria studieresultat.
I modellen med stora djur kan till exempel gång- och rörlighetsbedömning testas samma dag tillsammans med maximal styrka för att bättre förstå hur neuromuskulär funktion påverkar ambulering.
Detta protokoll beskriver kortfattade experimentella detaljer om utvärdering och tolkning av in vivo vridmomentdata erhållna via elektrisk stimulering av den vanliga peroneala nerven hos sövda grisar.
ABOUT JoVE
Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved