使用膝关节测量仪评估大鼠膝关节屈曲挛缩中特定组织的贡献

该方法有助于回答肌肉骨骼领域中的关键问题，例如利用大鼠模型研究干预措施对膝关节活动范围的影响。该技术的主要优势在于，它提供了一种精确、可重复且不受操作者影响的大鼠膝关节伸展测量方法。首先使用剪刀和镊子去除已处死大鼠下肢的皮肤，暴露并清除皮下筋膜组织。

然后，将身体侧放，使实验侧的腿朝上。将股骨置于关节测量仪固定平台中集成的带槽金属夹具内。使用精密螺丝刀穿过肌肉打孔，将夹具固定在大转子远端，以固定股骨。

然后，将股骨外侧髁调整至关节测量仪旋转中心上方。将带有两个直立柱的可动臂置于小腿后方，位于跟骨近端稍上方，以便在电动机启动后推动膝关节进入被动伸展状态。使用六角扳手拧紧股骨夹具底部的固定螺钉，直至夹具牢固固定。

使用螺丝刀确保相机正确安装在关节测量仪上。检查相机是否设置为手动对焦，并将相机对焦于股骨髁。根据所测试膝关节活动范围的方向及大鼠的位置，将关节测量仪的方向设置为顺时针或逆时针。

通过同时按下电源按钮和启动按钮来激活关节测量仪电机。关节测量仪电机将以6.6 rpm的速度转动，当达到第一个预设扭矩时，停止2.1秒。当达到第一个扭矩时，相应的LED灯将亮起，数码相机将自动拍摄膝关节图像。

拍摄完图像后，关节测量仪将继续施加下一个更高预设的扭矩。当四个扭矩全部施加完毕后，关节测量仪将停止工作。一旦大鼠被放置在关节测量仪上并启动测试，完成一只膝关节的测试总时间约为18.8秒。

为了分离挛缩中的关节源性或非肌性成分，需重置扭矩序列以释放施加在腿部的力，然后切断膝关节后侧跨关节的肌肉。解剖肌肉时应足够靠近膝关节近端，以确保不损伤关节囊。在肌腱切断术前后分别对两条腿进行测试，并剔除所有需要的组织后，应按照机构规程处理动物尸体及所有生物危害性材料，并清洁关节测量仪。

在 Image J 中打开由安装在关节测量仪上的相机拍摄的数字图像文件。进行分析的人员应对动物的实验分组情况设盲。从主工具栏中选择角度工具，通过从股骨夹持器中点向股骨外侧髁绘制一条股骨线，再从股骨外侧髁向外踝绘制一条胫骨线，以描记股骨-胫骨角。然后点击“分析”菜单中的“测量”工具，显示由上述两条线计算得出的角度值。

采用0度表示完全伸展的惯例。该图显示了7只大鼠在膝关节固定16周后，与未固定的对侧肢体相比的最大膝关节伸展程度。对于被固定的膝关节，其最大伸展能力较对侧有所降低。

肌腱切断术后，实验侧和对侧膝关节的最大伸展能力均有所增加，但实验侧膝关节仍表现出屈曲挛缩。在实施该操作时，重要的是确保股骨夹固定牢固，以避免测试过程中膝关节移动。在完成该操作后，可进一步采用其他方法，如对膝关节和关节结构进行组织学分析，以探讨与膝关节组织和细胞变化相关的其他问题，这些变化会影响关节的活动范围。