Name: लेखक स्पॉटलाइट: टेंडिनोपैथी रिसर्च में मैकेनिकल और जैविक विश्लेषण को एकीकृत करना
Uploaded: 2024-03-01T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Integrating Mechanical and Biological Analysis in Tendinopathy Research at JoVE.com

हम अपने फंडिंग सपोर्ट को स्वीकार करना चाहते हैं: जो फॉलन रिसर्च फंड, डॉ. लुइस मीक्स बीआईडीएमसी स्पोर्ट्स मेडिसिन ट्रेनी रिसर्च फंड, और एक इंट्राम्यूरल ग्रांट (एएन), सभी बीआईडीएमसी ऑर्थोपेडिक्स से, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (2T32AR055885 (PMW)) के समर्थन के साथ।

यह अध्ययन बेथ इज़राइल डेकोनेस मेडिकल सेंटर में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) अनुमोदन के अनुसार आयोजित किया गया था। जानवरों को प्रेरण के लिए 5% आइसोफ्लुरेन और रखरखाव के लिए 2.5% का उपयोग क?...

चूहा Achilles कण्डरा में Tendinopathy उत्प्रेरण के लिए चक्रीय यांत्रिक लोड हो रहा है

<ol>
	<li>Kaux, J. F., Forthomme, B., Goff, C. L., Crielaard, J. M., Croisier, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+opinions+on+tendinopathy.">Current opinions on tendinopathy.</a> J Sports Sci Med. 10 (2), 238-253 (2011).</li><li>Maffulli, N., Longo, U. G., Kadakia, A., Spiezia, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Achilles+tendinopathy.">Achilles tendinopathy.</a> Foot Ankle Surg. 26 (3), 240-249 (2020).</li><li>Teunis, T., Lubberts, B., Reilly, B. T., Ring, 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+systematic+review+and+pooled+analysis+of+the+prevalence+of+rotator+cuff+disease+with+increasing+age.">A systematic review and pooled analysis of the prevalence of rotator cuff disease with increasing age.</a> J Shoulder Elbow Surg. 23 (12), 1913-1921 (2014).</li><li>von Rickenbach, K. J., Borgstrom, H., Tenforde, A., Borg-Stein, J., McInnis, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Achilles+tendinopathy:+evaluation,+rehabilitation,+and+prevention.">Achilles tendinopathy: evaluation, rehabilitation, and prevention.</a> Curr Sports Med Rep. 20 (6), 327-334 (2021).</li><li>Aicale, R., Oliviero, A., Maffulli, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+Achilles+and+patellar+tendinopathy:+what+we+know,+what+we+can+do.">Management of Achilles and patellar tendinopathy: what we know, what we can do.</a> J Foot Ankle Res. 13 (1), 59 (2020).</li><li>Jarvinen, T. 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=Achilles+tendon+injuries.">Achilles tendon injuries.</a> Curr Opin Rheumatol. 13 (2), 150-155 (2001).</li><li>Silbernagel, K. G., Hanlon, S., Sprague, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+clinical+concepts:+conservative+management+of+Achilles+tendinopathy.">Current clinical concepts: conservative management of Achilles tendinopathy.</a> J Athl Train. 55 (5), 438-447 (2020).</li><li>Tayfur, 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=Are+landing+patterns+in+jumping+athletes+associated+with+patellar+tendinopathy?+A+systematic+review+with+evidence+gap+map+and+meta-analysis.">Are landing patterns in jumping athletes associated with patellar tendinopathy? A systematic review with evidence gap map and meta-analysis.</a> Sports Med. 52 (1), 123-137 (2022).</li><li>Malliaras, P., Cook, J. L., Kent, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+ankle+dorsiflexion+range+may+increase+the+risk+of+patellar+tendon+injury+among+volleyball+players.">Reduced ankle dorsiflexion range may increase the risk of patellar tendon injury among volleyball players.</a> J Sci Med Sport. 9 (4), 304-309 (2006).</li><li>Backman, L. J., Danielson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+range+of+ankle+dorsiflexion+predisposes+for+patellar+tendinopathy+in+junior+elite+basketball+players:+a+1-year+prospective+study.">Low range of ankle dorsiflexion predisposes for patellar tendinopathy in junior elite basketball players: a 1-year prospective study.</a> Am J Sports Med. 39 (12), 2626-2633 (2011).</li><li>Glazebrook, M. A., Wright, J. R., Langman, M., Stanish, W. D., Lee, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+analysis+of+achilles+tendons+in+an+overuse+rat+model.">Histological analysis of achilles tendons in an overuse rat model.</a> J Orthop Res. 26 (6), 840-846 (2008).</li><li>Carpenter, J. E., Flanagan, C. L., Thomopoulos, S., Yian, E. H., Soslowsky, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+overuse+combined+with+intrinsic+or+extrinsic+alterations+in+an+animal+model+of+rotator+cuff+tendinosis.">The effects of overuse combined with intrinsic or extrinsic alterations in an animal model of rotator cuff tendinosis.</a> Am J Sports Med. 26 (6), 801-807 (1998).</li><li>Gao, H. 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=Increased+serum+and+musculotendinous+fibrogenic+proteins+following+persistent+low-grade+inflammation+in+a+rat+model+of+long-term+upper+extremity+overuse.">Increased serum and musculotendinous fibrogenic proteins following persistent low-grade inflammation in a rat model of long-term upper extremity overuse.</a> PLoS One. 8 (8), e71875 (2013).</li><li>Fung, D., 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=Early+response+to+tendon+fatigue+damage+accumulation+in+a+novel+in+vivo+model.">Early response to tendon fatigue damage accumulation in a novel in vivo model.</a> J Biomech. 43 (2), 274-279 (2010).</li><li>Ueda, Y., 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=Molecular+changes+to+tendons+after+collagenase-induced+acute+tendon+injury+in+a+senescence-accelerated+mouse+model.">Molecular changes to tendons after collagenase-induced acute tendon injury in a senescence-accelerated mouse model.</a> BMC Musculoskelet Disord. 20 (1), 120 (2019).</li><li>Bloom, E., 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=Overload+in+a+rat+in+vivo+model+of+synergist+ablation+induces+tendon+multi-scale+structural+and+functional+degeneration.">Overload in a rat in vivo model of synergist ablation induces tendon multi-scale structural and functional degeneration.</a> J Biomech Eng. 145 (8), 081003 (2023).</li><li>Williamson, P. M., 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=A+passive+ankle+dorsiflexion+testing+system+to+assess+mechanobiological+and+structural+response+to+cyclic+loading+in+rat+Achilles+tendon.">A passive ankle dorsiflexion testing system to assess mechanobiological and structural response to cyclic loading in rat Achilles tendon.</a> J Biomech. 156, 111664 (2023).</li><li>Oliveira, L. F., Peixinho, C. C., Silva, G. A., Menegaldo, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+passive+mechanical+properties+estimation+of+Achilles+tendon+using+ultrasound.">In vivo passive mechanical properties estimation of Achilles tendon using ultrasound.</a> J Biomech. 49 (4), 507-513 (2016).</li></ol>

यह अध्ययन एक इन-विवो अति प्रयोग-प्रेरित टेंडिनोपैथी मॉडल के लिए एक निष्क्रिय टखने डोरसिफ्लेक्सियन सिस्टम के साथ चूहे अकिलीज़ कण्डरा को चक्रीय रूप से लोड करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है। सिस्?...

चूंकि टेंडन मांसपेशियों को हड्डी से जोड़ते हैं और अपने पूरे जीवनकाल में दैनिक दोहराव वाली गति का अनुभव करते हैं, वे अत्यधिक चोटों के लिए प्रवण होते हैं जो दर्दनाक और सीमित होते हैं और परिणामस्वरूप बिगड़ा हुआ यांत्रिक कार्य होता है, जो 30-50% आबादी को प्रभावित करता है1. टेंडिनोपैथी पुरानी स्थितियां हैं जिन्हें दोहराए जाने वाले थकान गतियों और पूर्व-चोट के स्तर के लिए अपर्याप्त उपचार के कारण अत्यधिक उपयोग की चोटें माना जाता है। ऊपरी और निचले दोनों छोर आमतौर पर प्रभावित होते हैं, जिनमें रोटेटर कफ, कोहनी, अकिलीज़ कण्डरा और पटेलर कण्डरा 2,3,4,5 शामिल हैं। दौड़ने और कूदने से जुड़ी गतिविधियों में अकिलीज़ टेंडिनोपैथी आम है, विशेष रूप से ट्रैक और फील्ड, मध्य और लंबी दूरी की दौड़, टेनिस और अन्य गेंद के खेल में शामिल एथलीट, 7-9% धावकों को प्रभावित करते हैं 6,7. दौड़ने और कूदने से लगने वाली चोटें भी सीमित टखने के डॉर्सिफ्लेक्सियन का कारण बन सकती हैं, जो अकिलीज़ और पेटेलर टेंडिनोपैथियों 8,9,10 के लिए एक जोखिम कारक है। इस प्रकार, टेंडिनोपैथी के बेहतर मूल्यांकन और लक्षण वर्णन की आवश्यकता है, जो यह अध्ययन अति प्रयोग अकिलीज़ कण्डरा चोटों के लिए निष्क्रिय टखने के डोरसिफ्लेक्सियन के चूहे के मॉडल के रूप में प्रदान कर सकता है।
छोटे पशु मॉडल का उपयोग करके पिछला काम टेंडिनोपैथी के विकास और मार्करों का अध्ययन करने के उद्देश्य से किया गया है। इनमें ट्रेडमिल व्यायाम, दोहराव पहुंच, प्रत्यक्ष कण्डरा लोडिंग, कोलेजनेज इंजेक्शन, सर्जरी और इन विट्रो अध्ययन 11,12,13,14,15,16 शामिल हैं। यद्यपि साहित्य को इन टेंडिनोपैथी मॉडल को नियोजित करने से क्षति मार्करों की पहचान से लाभ हुआ है, सीमाओं में गैर-शारीरिक रूप से प्रासंगिक संयुक्त गतियों में कण्डरा को लोड करना शामिल है, जैसा कि कण्डरा के प्रत्यक्ष लोडिंग के मामले में, सीधे लागू भार को मापने के लिए नहीं, जैसे ट्रेडमिल अध्ययन के लिए, और शारीरिक अति प्रयोग का उपयोग नहीं करना, जैसा कि कोलेजनेज इंजेक्शन के मामले में है, दूसरों के बीच में। उस अंत तक, इस अध्ययन का उद्देश्य एक ऐसी प्रणाली विकसित करना है जो टेंडिनोपैथी के लिए पहले से विकसित छोटे पशु मॉडल में अंतराल को भरने के लिए अति प्रयोग-प्रेरित टेंडिनोपैथी अध्ययन के लिए आवेदन के साथ एच्लीस कण्डरा को मात्रात्मक भार लागू करता है। हमने यह प्रदर्शित करने के लिए एक पायलट अध्ययन किया कि सिस्टम लोडिंग चक्रों की एक श्रृंखला पर यांत्रिक गुणों में प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिवर्तनों को प्रेरित करता है। यह प्रणाली शारीरिक रूप से प्रासंगिक गति और लोडिंग को अति प्रयोग को प्रेरित करने में सक्षम बनाती है, साथ ही लोडिंग आहार के दौरान कण्डरा द्वारा लागू और अनुभव किए गए बलों को मापती है और मापती है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1/32&#39;&#39; Aluminum beads</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.5% isoflurane</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D digitizing pen</td>
			<td>Polhemus, Vermont, NH, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D electromagnetic positioning and orientation sensor</td>
			<td>Polhemus, Vermont, NH, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% isoflurane</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Customized device: 1) Assembly, sensors, 3D printed animal bed and ankle mount actuator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Assembled as described in manuscript</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB code</td>
			<td>MATLAB, Natick, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcontroller</td>
			<td>Ivrea, Italy</td>
			<td>Arduino UNO, Rev3&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nose cone</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel and scalpel holder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>No. 11 scalpel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley rats</td>
			<td>Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td>11-13 weeks old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stepper driver</td>
			<td>SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503</td>
			<td>DM542T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stepper motor</td>
			<td>SparkFun Electronics, Niwot, CO 80503</td>
			<td>23HE30-2804S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Torque sensor assembly</td>
			<td>Futek Inc., Irvine, CA, USA&#160;</td>
			<td>FSH03985, FSH04473, FSH03927</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water heating pad</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a passive ankle dorsiflexion testing system for an in vivo model of overuse-induced tendinopathy

टेंडिनोपैथी एक पुरानी कण्डरा स्थिति है जिसके परिणामस्वरूप दर्द और कार्य की हानि होती है और यह कण्डरा के बार-बार अधिभार और सीमित वसूली समय के कारण होता है। यह प्रोटोकॉल एक परीक्षण प्रणाली का वर्णन करता है जो चक्रीय रूप से चूहे अकिलीज़ कण्डरा के लिए निष्क्रिय डॉर्सिफ्लेक्सियन के माध्यम से यांत्रिक भार लागू करता है। कस्टम-लिखित कोड में फीडबैक कंट्रोल-आधारित चक्रीय थकान लोडिंग रेजिमेंट के साथ लोडिंग प्रोटोकॉल के प्रभावों का आकलन करने के लिए पूर्व और बाद के चक्रीय लोडिंग माप शामिल हैं। 
हमने इस अध्ययन के लिए 25 स्प्रैग-डॉली चूहों का इस्तेमाल किया, जिसमें प्रति समूह 5 चूहों को 500, 1,000, 2,000, 3,600, या थकान भार के 7,200 चक्र प्राप्त हुए। हिस्टैरिसीस, पीक स्ट्रेस और लोडिंग और अनलोडिंग मॉड्यूली के पूर्व और बाद के चक्रीय लोडिंग माप के बीच प्रतिशत अंतर की गणना की गई थी। परिणाम दर्शाते हैं कि सिस्टम लागू भार की संख्या के आधार पर अकिलीज़ कण्डरा को नुकसान की अलग-अलग डिग्री को प्रेरित कर सकता है। यह प्रणाली थकान-प्रेरित अति प्रयोग कण्डरा चोट के इन विवो मॉडल के लिए अकिलीज़ कण्डरा के लिए चक्रीय भार की मात्रात्मक और शारीरिक भिन्न डिग्री लागू करने के लिए एक अभिनव दृष्टिकोण प्रदान करती है।

As tendons connect muscle to bone and experience daily repetitive motions throughout their lifetime, they are highly prone to overuse injuries that are painful and limiting and result in impaired mechanical function, affecting 30-50% of the population1. Tendinopathies are chronic conditions considered overuse injuries due to repetitive fatigue motions and inadequate healing to pre-injury levels. Both upper and lower extremities are commonly affected, including the rotator cuff, elbow, Achilles tendon, and patellar tendon2,3,4,5. Achilles tendinopathy is common in activities involving running and jumping, especially athletes involved in track and field, middle- and long-distance running, tennis, and other ball sports, affecting 7-9% of runners6,7. Injuries from running and jumping may also cause limited ankle dorsiflexion, which is a risk factor for Achilles and patellar tendinopathies8,9,10. Thus, there is a need for a better assessment and characterization of tendinopathy, which this study can provide as a rat model of passive ankle dorsiflexion for overuse Achilles tendon injuries.
Previous work using small animal models has been aimed at studying the development and markers of tendinopathy. These include treadmill exercise, repetitive reaching, direct tendon loading, collagenase injections, surgery, and in vitro studies11,12,13,14,15,16. Although the literature has benefited from the identification of damage markers from employing these tendinopathy models, limitations include loading the tendon in non-physiologically relevant joint motions, as in the case of direct loading of the tendon, not directly measuring applied loads, such as for treadmill studies, and not using physiological overuse, as in the case for collagenase injections, among others. To that end, this study aimed to develop a system that noninvasively applies quantified loads to the Achilles tendon with the application for overuse-induced tendinopathy studies to fill the gaps in previously developed small animal models for tendinopathy. We performed a pilot study to demonstrate that the system induces reproducible changes in mechanical properties over a range of loading cycles. This system enables physiologically relevant motion and loading to induce overuse while simultaneously quantifying and measuring the forces applied to and experienced by the tendon during the loading regimen.

लेखक स्पॉटलाइट: टेंडिनोपैथी रिसर्च में मैकेनिकल और जैविक विश्लेषण को एकीकृत करना 

अति प्रयोग प्रेरित टेंडिनोपैथी के विवो मॉडल के लिए एक निष्क्रिय टखने डोरसिफ्लेक्सियन परीक्षण प्रणाली

Our work addresses the mechano biological factors involved in the initiation and progression of overuse induced tendinopathy. The questions we are trying to answer include what factors of exercise, such as frequency, magnitude, and duration of load affect the tendon's response to injury. Current tools such as mechanical measures, histology, and biological assays to evaluate outcome measures are centered and limited to end stage tissue harvesting.With this model, we can explore in vivo continuous measurements with tools such as ultrasound and MRI In the field, in vivo models load the tendon and physiologically relevant manners, while ex vivo models allow for the measurement of biological responses to injuries. Our protocol combines these two measures for direct measurement of tendon stresses and strains during injuries and the associated biological changes. We've established an adaptive system to induce tendon injuries, which allows for simultaneous exploration of mechanical and biological factors.Having established this model, future directions include assessing different parameters, therapeutic avenues, and rehabilitation measures.

लागू चक्रों की बढ़ती संख्या के साथ, विवो कण्डरा यांत्रिक गुणों में अधिक कमी आई थी। 3,600 और 7,200 चक्र समूहों (पी < 0.05) (चित्रा 2) की तुलना में 500-चक्र समूह के लिए हिस्टैरिसीस और लोडिंग और अनलोडिंग मॉड?...

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यह प्रोटोकॉल एक परीक्षण प्रणाली प्रस्तुत करता है जिसका उपयोग अति प्रयोग-प्रेरित टेंडिनोपैथी के इन-विवो मॉडल के लिए चूहे अकिलीज़ कण्डरा में मात्रात्मक और नियंत्रित थकान चोटों को प्रेरित करने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया में चूहे के टखने को एक संयुक्त एक्ट्यूएटर से सुरक्षित करना होता है जो कस्टम-लिखित MATLAB स्क्रिप्ट के साथ निष्क्रिय टखने के डॉर्सिफ्लेक्सियन का प्रदर्शन करता है।

Tendinopathy is a chronic tendon condition that results in pain and loss of function and is caused by repeated overload of the tendon and limited recovery ...

हमारा काम अति प्रयोग प्रेरित टेंडिनोपैथी की दीक्षा और प्रगति में शामिल मेचानो जैविक कारकों को संबोधित करता है। जिन सवालों के जवाब हम देने की कोशिश कर रहे हैं, उनमें व्यायाम के कौन से कारक शामिल हैं, जैसे आवृत्ति, परिमाण और लोड की अवधि चोट के लिए कण्डरा की प्रतिक्रिया को प्रभावित करती है। यांत्रिक उपायों के रूप में वर्तमान उपकरण, ऊतक विज्ञान, और जैविक assays परिणाम उपायों का मूल्यांकन करने के लिए केंद्रित और अंत चरण ऊतक कटाई करने के लिए सीमित हैं.इस मॉडल के साथ, हम अल्ट्रासाउंड और एमआरआई जैसे उपकरणों के साथ विवो निरंतर माप में पता लगा सकते हैं क्षेत्र में, विवो मॉडल में कण्डरा और शारीरिक रूप से प्रासंगिक शिष्टाचार लोड करते हैं, जबकि पूर्व विवो मॉडल चोटों के लिए जैविक प्रतिक्रियाओं के माप की अनुमति देते हैं। हमारा प्रोटोकॉल चोटों और संबंधित जैविक परिवर्तनों के दौरान कण्डरा तनाव और उपभेदों के प्रत्यक्ष माप के लिए इन दो उपायों को जोड़ता है। हमने कण्डरा चोटों को प्रेरित करने के लिए एक अनुकूली प्रणाली स्थापित की है, जो यांत्रिक और जैविक कारकों के एक साथ अन्वेषण की अनुमति देता है।इस मॉडल को स्थापित करने के बाद, भविष्य की दिशाओं में विभिन्न मापदंडों, चिकित्सीय रास्ते और पुनर्वास उपायों का आकलन करना शामिल है।

a-passive-ankle-dorsiflexion-testing-system-for-an-vivo-model-overuse

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Passive Ankle Dorsiflexion Testing System for an In Vivo Model of Overuse-induced Tendinopathy

Tendinopathy is a chronic tendon condition that results in pain and loss of function and is caused by repeated overload of the tendon and limited recovery time. This protocol describes a testing system that cyclically applies mechanical loads via passive dorsiflexion to the rat Achilles tendon. The custom-written code consists of pre- and post-cyclic loading measurements to assess the effects of the loading protocol along with the feedback control-based cyclic fatigue loading regimen. 
We used 25 Sprague-Dawley rats for this study, with 5 rats per group receiving either 500, 1,000, 2,000, 3,600, or 7,200 cycles of fatigue loads. The percentage differences between the pre- and post-cyclic loading measurements of the hysteresis, peak stress, and loading and unloading moduli were calculated. The results demonstrate that the system can induce varying degrees of damage to the Achilles tendon based on the number of loads applied. This system offers an innovative approach to apply quantified and physiological varying degrees of cyclic loads to the Achilles tendon for an in vivo model of fatigue-induced overuse tendon injury.

This protocol presents a testing system used to induce quantifiable and controlled fatigue injuries in a rat Achilles tendon for an in-vivo model of overuse-induced tendinopathy. The procedure consists of securing the rat's ankle to a joint actuator that performs passive ankle dorsiflexion with a custom-written MATLAB script.