坐骨神経クラッシュ損傷のラットモデルにおける機能的評価のための3D運動学的解析

実験動物の機能評価に対して、正確かつDiCharacterの手法を提供しています。これは、敏感で信頼性が高く、機能評価のための他の方法に起因する欠点を欠いています。例えば、坐骨神経機能指数。

まず、トレッドミルの両側に2枚の透明なプラスチックシートを設置し、12週齢の雄のルイスラットをまっすぐ前方向に歩かせてから、感電グリッドをオンにします。各ネズミをトレッドミルで歩かしてください。徐々に毎秒20センチメートルの所望の速度にトレッドミルを加速し、ラットは5分間、この速度で正常に歩きます。

各ウォーキングセッションの後、1〜2分の休憩を提供します。このプロセスを週に 5 日 3 回繰り返します。ラットが麻酔マスクを通して安定した麻酔を受けている間、電気剃り器を使用して腰から両側のmalleoliまでの領域を剃る。

ラットを起こしやすい位置に置きます。黒いマーカーペンを使用して、剃った皮膚の骨のランドマーク、腰椎から仙椎までの棘プロセスを通る線をマークします。さらに、黒いマーカーを使用して、前/上腸脊椎、より大きなトロシャンター、膝関節、横筋性関節、第5中足骨咽頭関節、および第4のつま先の先端をマークします。

次に、液体接着剤を使用して、腰椎から仙椎骨および4番目のつま先の先端までの棘プロセスを除いて、これらの骨のランドマークに半球マーカーを取り付けます。すべてのマーカーを置いた後、ラットをケージに戻します。麻酔から完全に回復するまで、ラットをトレッドミルに置かないでください。

トレッドミルの両側に透明なプラスチックシートを2枚セットし、校正ボックスをトレッドミルの中央に置きます。録音ソフトウェアを開き、ディスプレイのキャリブレーション画像アイコンをクリックします。録画アイコンをクリックすると、120台のヘルツCCDカメラを使用して、4方向から1~2秒のビデオを録画できます。

録音アイコンをもう一度クリックして、録音を停止します。計算ソフトウェアでビデオファイルを開きます。画面右下隅にあるキャリブレーションボックス3Dモデルの特徴的な点をクリックして、4つの画像の対応するマーカーにドラッグします。

次に、保存アイコンをクリックします。今、トレッドミルからキャリブレーションボックスを取り出し、感電グリッドをオンにし、トレッドミルに完全に目を覚ますラットを置きます。記録ソフトウェアを開き、そのシリアル番号、歩行速度、および主要オペレータの名前を含むラットに関する基本情報を入力します。

トレッドミルの電源を入れ、速度を毎秒20センチメートルに設定します。ラットが速度に適応し、正常に歩くことができた後、ディスプレイ上の記録アイコンをクリックして、4台のカメラで歩くネズミを記録します。10以上のステップが記録されたら、もう一度アイコンをクリックして録音を停止し、トレッドミルをオフにします。

麻酔用の誘導室にラットを戻します。ラットが麻酔マスクを介して連続麻酔下にある間、半球マーカーを取り除く。計算ソフトウェアを開き、インターフェイス上のビデオファイルを開きます。

ビデオの進行状況バーの両側制御バーをクリックしてドラッグし、10 ステップのトレッドミル歩行記録のみが表示されるようにします。各特性点をクリックして、画面の右下隅にある3Dモデルから、カメラで撮影されたビデオの4つの初期写真の対応するマーカーにドラッグします。次に、自動トレースアイコンをクリックして、自動マーカートレースプロセスを開始します。

マーカーを正確にトレースしない場合は、手動でデジタイズアイコンをクリックして手動トレースモードに切り替え、3Dモデルのトレース特性点をクリックし、画像内の応答マーカーをクリックします。マーカーをクリックしたら、画像がビデオの次のフレームに切り替わるようにします。マーカーのトレース処理が完了するまで、マーカーを連続的にクリックします。

完了したら、保存アイコンをクリックします。解析ソフトウェアを開き、処理されたビデオファイルをインタフェースで開きます。設定アイコンをクリックし、足首の角度、つま先の角度、骨盤シフトなどの指定パラメータを選択して、右側のポップアップウィンドウの表示リストに追加します。

[OK]をクリックすると、パラメータの値を表すカーブがインタフェースに表示されます。測定アイコンをクリックし、プルダウンメニューでスムーズな処理を選択します。ポップアップウィンドウに 20 ヘルツを入力して、カーブ内で 20 ヘルツを超える周波数を削除します。

3D運動解析により、10段階のサイクルにおけるスタンスまたはスイングフェーズの平均比が自動的に計算され、インタフェース上に表されます。対照群の10段階のサイクル期間における各両側のスタンスとスイング段階、手術後1週間、手術後3週間、および6週間の手術後グループが示されている。通常の重心の軌道の形状は、無限の符号に似ています。

重心の軌道形状は手術後6週間まで正常な形状に戻らなかった。足の先のオフ段階における足首またはつま先の角度の平均値は、手術後に上向きに改善したことを示唆した。剃った皮膚の骨のランドマークをできるだけ慎重かつ正しく見つけることが最も重要です。

坐骨神経の分析が行われ、機能と組織学的変化の関係が明らかになります。