Estimulação elétrica de alta voltagem em nervo ciático de ratos: estudo pelo IFC / High voltage pulsed current stimulation of the sciatic nerve in rats: analysis by the SFI

OBJETIVO: Analisar a eficiência do tratamento com a estimulação elétrica de alta voltagem (EEAV) em três diferentes locais, aplicada precocemente na regeneração do nervo ciático submetido à lesão por esmagamento, e avaliada através do índice funcional do ciático (IFC), em ratos. MÉTODO: Após o esmagamento, 57 ratos foram submetidos à EEAV catódica nos parâmetros: frequência de 50Hz, 100V de tensão, 20 minutos diários, 5 dias por semana. Os ratos foram divididos aleatoriamente em: grupo controle; grupo gânglio; grupo gânglio + músculo; grupo músculo e; grupo simulado. O IFC foi avaliado semanalmente durante sete semanas, partindo do pré-operatório até a 6ª semana pós-operatória. RESULTADOS: Em comparação ao grupo controle, os resultados mostraram desempenho significativamente superior do grupo gânglio nas três primeiras semanas, e do grupo gânglio + músculo na 3ª semana, enquanto o grupo músculo teve desempenho significativamente negativo na 4ª e 6ª semanas. CONCLUSÃO: a EEAV aplicada precocemente, foi positiva no tratamento da região da medula e gânglio da raiz nervosa do ciático com o eletrodo dispersivo na região lombar contralateral ou no músculo gastrocnêmio. Porém, proporcionou efeitos negativos no tratamento com eletrodo ativo no músculo gastrocnêmio e dispersivo na coxa contralateral. Nível de evidência II, Estudo prospectivo comparativo.

OBJECTIVE: To analyze the efficiency of high voltage pulsed current (HVPC) with early application in three different sites, in the regeneration of the sciatic nerve in rats submitted to crush injury, the sciatic functional index (SFI) was used to assess the functional recovery. METHODS: After crushing of the nerve, 57 animals were submitted to cathodal HVPC at frequency of 50Hz and voltage of 100V, 20 minutes per day, 5 days per week. The rats were divided into five groups: control group; ganglion group; ganglion + muscle group; muscle group; and sham group. The SFI was determined weekly for seven weeks, from the preoperative period to the 6th postoperative week. RESULTS: Compared with the control group, the results showed a significantly better performance of group 2 for the first 3 weeks; group 3 showed significantly better performance in the third week; and group 4 showed a significantly negative performance during the 4th and 6th weeks. CONCLUSION: Early application of HVPC had a positive effect in the treatment of the spinal cord region and the sciatic nerve root ganglion with a dispersive electrode on the contralateral lumbar region or on the gastrocnemius. However, HVPC had a negative effect in the treatment with an active electrode on the gastrocnemius and a dispersive electrode on the contralateral thigh. Level of evidence II, Prospective comparative study.

Desenvolvimento e desempenho de um fixador flexível na consolidação de fraturas diafisárias transversais provocadas iatrogênicamente na tíbia de carneiros / Development and performance of a flexible fixator on bone healing of transverse diaphyseal fracture caused iatrogenically in the sheep tibiae

Foi realizado um estudo experimental sobre o desenvolvimento e desempenho de um fixador externo flexível no processo de consolidação de tíbias de carneiros submetidas à osteotomia transversa mediodiafisária. Foram empregados no estudo 20 carneiros da raça Santa Inês, com massa corporal média de 37kg, divididos em diferentes grupos conforme o período de observação pós-operatória, de 30, 45, 60 e 90 dias. Ao final, os animais sofreram a eutanásia e as tíbias foram removidas para estudo de volumetria transversal do calo ósseo por tomografia computadorizada e ensaio mecânico destrutivo. Os resultados mostraram que ocorreu a formação de calo ósseo volumoso, caracterizando assim a ocorrência de deslocamento de carga axial para o foco da osteotomia, promovida pelo fixador externo utilizado. No ensaio mecânico, observou-se que as comparações entre os grupos respectivos intactos e operados foram significantemente diferentes (P<0,05), com exceção do grupo com 90 dias, demonstrando haver rigidez equivalente ao osso normal. Em nenhum dos animais, houve desenvolvimento de pseudoartroses ou não união óssea. Diante dos resultados, conclui-se que o uso do fixador com haste flexível abordado nesta pesquisa para o tratamento de fraturas dos ossos longos de animais de médio porte foi de fácil aplicação, reprodutível e recomendável.

An experimental study was carried out to verify the development and performance of a flexible external fixator on the bone healing process of the tibia of sheep submitted to a transverse diaphyseal osteotomy. It was used twenty Santa Inês sheep with average weigh of 37kg divided in groups, according to the period of postoperative observation of 30, 45, 60 and 90 days. At the end, the animals were sacrificed and the tibiae were removed for study of transverse callus volumetric by computed tomography and destructive mechanical testing. The results had shown that the formation of voluminous callus occurred, thus characterizing the occurrence of displacement of axial load to the focus of the osteotomy, promoted by the used external fixator used. The mechanical testing showed that the comparisons between the respective intact and operated groups were significantly different (P<0.05) except for the group with 90 days, which demonstrated equivalent stiffness when compared to normal bone. In none of the animals there was development of pseudarthrosis or non-union of the bone. Given the results, it was conclude that the use of the flexible fixator covered in this research for treatment of long bones fractures in medium animals was easy to apply, reproducible and recommended.

O ultrassom terapêutico na medula espinhal acelera a regeneração do nervo ciático de ratos / Therapeutic ultrasound on the spinal cord accelerates regeneration of the sciatic nerve in rats

OBJETIVO: Estudar os efeitos da irradiação ultrassônica de baixa intensidade aplicada sobre a medula espinhal na regeneração do nervo ciático de ratos após lesão por esmagamento controlado, avaliando os resultados pelo índice funcional do ciático (SFI), medido nas imagens vídeo-filmadas das plantas das patas. MÉTODOS: Dezoito ratos foram submetidos a esmagamento controlado (do nervo ciático direito e divididos em dois grupos de acordo com o tratamento: Grupo 1 (n=9), irradiação simulada; Grupo 2 (n=9), irradiação efetiva. Irradiação ultrassônica de baixa intensidade foi iniciada no 7º dia pós-operatório e aplicada diariamente por 6 semanas. Imagens das plantas das patas dos animais foram vídeo-filmadas em uma esteira transparente sob velocidade controlada a intervalos semanais até a 6ª semana de irradiação e o correspondente SFI medido com um programa de computador específico. RESULTADOS: O SFI durante a 1ª e a 6ª semana de tratamento foi de -59,12 e -12,55 no Grupo 1, e -53,31 e -1,32 no Grupo 2, indicando uma melhora de 79 por cento e 97 por cento, respectivamente, mas as diferenças entre os grupos somente foram significantes (p<0,05) durante a 3ª semana de tratamento. CONCLUSÃO: Os autores concluem que o ultrassom terapêutico de baixa intensidade estimula a regeneração nervosa, com significância durante a 3ª semana de tratamento. Nivel de Evidência II, Prospectivo Comparativo.

OBJECTIVE: To study the effects of low intensity ultrasound irradiation applied on the spinal cord on the regeneration of the rat's sciatic nerve after a controlled crush injury, evaluating the functional results of the sciatic functional index as measured on the video recorded images of the foot sole. METHODS: Eighteen rats were submitted to a controlled crush injury of the right sciatic nerve and divided into two groups according to the treatment: Group 1 (n=9), simulated irradiation; Group 2 (n=9), effective irradiation. Low-intensity ultrasound irradiation was started on the 7th postoperative day and applied daily for 6 weeks. Images of the animals´ foot sole were video recorded on a see-through treadmill type walking belt machine at weekly intervals until the 6th week of irradiation and the corresponding sciatic functional index (SFI) was measured with specific software. RESULTS: The SFI during the first and last week of treatment was -59.12 and -12.55 in Group 1, -53.31 and -1.32 in Group 2, indicating a 79 percent and 97 percent improvement, respectively, but differences between groups were only significant (p<0.05) during the third week. CONCLUSION: The authors conclude that low intensity therapeutic ultrasound enhances nerve regeneration, with significance during the 3rd week of treatment. Level of Evidence: Level II, prospective comparative study.

Efeitos da aplicação do laser de baixa potência na regeneração do nervo isquiático de ratos / Effects of low-power laser on injured rat sciatic nerve regeneration

Os nervos periféricos sofrem constantes lesões de origem traumática, o que resulta em perdas funcionais. A terapia com laser de baixa potência vem sendo utilizada para minimizar os efeitos maléficos da inflamação e acelerar o processo de cicatrização dos tecidos lesados. Este estudo teve como objetivo verificar o efeito da irradiação do laser 830 nm no comportamento do nervo isquiático de ratos submetido a esmagamento. Foram utilizados 20 ratos, todos tendo tido o nervo isquiático esmagado, divididos em 4 grupos (n=5): P7 e P14, tratamento placebo por 7 e 14 dias; L7 e L14, tratamento por laser (dosagem de 4 J/cm²) por 7 e 14 dias. Os animais dos grupos P7 e P14 foram submetidos aos mesmos procedimentos, mas com o laser desligado. Os parâmetros analisados foram presença de infiltrado inflamatório e fibroblastos, destruição da bainha de mielina e degeneração axonal. Na análise estatística foi observada diferença estatística com relação a três parâmetros: os animais do grupo L14 apresentaram maior quantidade de fibroblastos (p=0,0001), menor degeneração da bainha de mielina (p=0,007) e menor quantidade de infiltrado inflamatório (p=0,001). A aplicação do laser de baixa potência contribuiu para a redução do processo inflamatório decorrente da lesão do nervo isquiático de ratos...

Peripheral nerves are commonly subject to traumatic injuries, leading to functional loss. Low-power laser therapy has been used in order to minimize harmful effects of inflammation and to accelerate healing of injured tissues. The purpose of this study was to assess the effect of 830 nm-laser irradiation on rat sciatic nerves submitted to crush. Twenty male Wistar rats had their sciatic nerve crushed and were divided into 4 groups (n=5): Sham7 and Sham14, placebo-treated for 7 and 14 days; L7 and L14, laser-treated (at 4 J/cm²) for 7 and 14 days. Sham group animals were submitted to the same procedures, but with the laser turned off. Assessed parameters were inflammatory infiltrates, fibroblasts, myelin sheath destruction, and axonal degeneration. The statistical analysis showed significant differences in three parameters: L14 animals showed more fibroblasts (p=0.0001), lesser myelin sheath degeneration (p=0.007), and lesser inflammatory infiltrates (p=0.001). Low-power laser therapy hence contributed to reduce the inflammatory process due to rat sciatic nerve injury...

Esteira com velocidade controlada para captação da marcha / Treadmill with controlled speed for recording gait

Métodos histológicos e eletrofisiológicos de avaliação da regeneração dos nervos periféricos não provêem dados sobre o real estado funcional do membro interessado, mesmo em condições experimentais controladas. Alguns métodos de avaliação funcional têm sido propostos, mas a correlação entre seus resultados e aqueles dos métodos histológicos e eletrofisiológicos ainda não está perfeitamente estabelecida, o que demanda maiores investigações. Estas, por outro lado, necessitam do aprimoramento dos métodos de captação, armazenamento e processamento dos dados obtidos. Neste trabalho foi desenvolvido uma esteira para caminhada de animais com velocidade controlada para captação das pegadas de ratos submetidos a diferentes tipos de lesão dos nervos ciático, peroneiro e tibial, obtidas numa trilha de marcha captada por uma webcam acoplada a esteira e a um microcomputador capaz de armazenar as marchas filmadas para posteriormente serem digitalizadas para avaliação funcional. A esteira desenvolvida possibilita a captação e filmagem das marchas tendo sido testado em estudos experimentais em andamento sobre lesões do nervo ciático do rato, submetido a diferentes formas de tratamento. Também permite ao pesquisador a captação da marcha com velocidade contínua controlada e pré-estabelecida pelo pesquisador anulando algumas variáveis que possam prejudicar os resultados da pesquisa, além de permitir a visualização imediata da marcha.

Histological and electrophysiological methods for evaluation of peripheral nerve regeneration do not faithfully reproduce the functional index of limbs, even in controlled experimental conditions. Some methods of functional evaluation have been proposed, but their correlation to histological and electrophysiological data is not completely established, requiring more investigations with improvement of collection, management and processing of obtained data. In this study we developed a treadmill with controlled speed for recording footprint of rats submitted to different kinds of sciatic, fibular and tibial nerve lesions. The footprints were obtained on a walking track by means of a webcam connected to the treadmill and a computer with capacity to record the gait that will be submitted to functional evaluation. The developed treadmill allows the collection and filming of gaits and it has been tested in current experimental studies in rats with sciatic nerve lesion submitted to different kinds of treatment. The treadmill also enables researchers to record gait with constant, controlled and pre-established speed, with the possibility of direct visualization through the treadmill wall. In this manner, some variables that could damage the results of the research are resolved.

Correlações entre as estruturas dos membros inferiores / Correlations between lower limb structres

A literatura sugere que mudanças no ângulo Q podem alterar o arco plantar longitudinal e que um mau alinhamento do retropé poderia também modificar a postura do antepé. Contudo, não foram encontrados estudos que correlacionem quantitativamente, na postura ortostática bipodal, todos esses segmentos. Assim, o propósito deste estudo foi avaliar quantitativamente e verificar eventuais correlações entre o ângulo Q, arco plantar longitudinal, alinhamento frontal do tendão do calcâneo e antepé, na postura ortostática bipodal, por meio de fotogrametria. Foram avaliados 30 indivíduos jovens (60 membros inferiores) de ambos os sexos, com idade entre 18 e 24 anos. Foi feita captura fotográfica digital no plano frontal anterior de joelho e antepé; no plano frontal posterior, do tendão do calcâneo; e da impressão plantar exposta no podoscópio. Os dados foram analisados estatisticamente e o nível de signficância fixado em 5%. Foram obtidas as seguintes correlações entre: ângulo Q X arco plantar, r=0,29 (p=0,021); ângulo Q X antepé, r=0,23 (p=0,092); ângulo Q X tendão do calcâneo, r=0,06 (p=0,627); arco plantar X antepé, r=0,09 (p=0,464); arco plantar X tendão do calcâneo, r=-0,05 (p=0,680); e antepé X tendão do calcâneo, r=-0,02 (p=0,857). A única correlação significativa encontrada, embora fraca, foi entre o ângulo Q e o arco plantar longitudinal medial, o que sugere cautela ao se inferirem correlações entre estruturas dos membros inferiores..

Literature often reports that changes in the Q angle may alter the longitudinal plantar arch and that a misalignment of the rearfoot might also modify forefoot position. However, no studies could be found that quantitatively establish correlations between those lower limb segments in orthostatic bipedal posture. The goal of this study was to quantitatively assess possible correlations between the Q angle, longitudinal plantar arch, frontal forefoot and rearfoot alignment in bipedal orthostatic position, by means of photogrammetry. Thirty individuals (60 lower limbs) of both sexes, aged 18 to 24 years old, were photographed at knee and forefoot anterior frontal plane, rearfoot posterior frontal plane (calcanean tendon), and footprint (by electronic high-resolution podoscopy). Data were statistically analysed and the significance level set at 5%. The following correlations were found: Q angle X plantar arch, r=0.29 (p=0.021); Q angle X forefoot, r=0.23 (p=0.092); Q angle X calcanean tendon, r=0,06 (p=0.627); plantar arch X forefoot, r=0.09 (p=0.464); plantar arch X calcanean tendon, r=-0.05 (p=0.680); and forefoot X calcanean tendon, r=-0,02 (p=0,857). The only significant correlation found, although weak, was between the Q angle and longitudinal medial plantar arch, which suggests cautiousness when inferring correlations between lower limb structures...

Análise de confiabilidade intra e interexaminadores da medida do ângulo Q na goniometria / Analysis of intra- and inter-examiners reliability of Q-angle measurement in goniometry

A mensuração do ângulo Q é um procedimento de avaliação utilizado corriqueiramente pelos fisioterapeutas, portanto, o presente estudo teve o objetivo de analisar a confiabilidade da mensuração do ângulo Q realizado intra e interexaminadores através da goniometria. Foram analisados 30 indivíduos de ambos os sexos com idades entre 20 e 50 anos. Para captura dos dados foram utilizados os mesmos goniômetros e fitas métricas. Os resultados obtidos demonstram que não houve correlação significativa entre as análises dos diferentes examinadores em um mesmo momento, assim como também não houve correlação significativa entre as análises realizadas pelo mesmo examinador em momentos diferentes. Conclui-se de acordo com a metodologia proposta que a goniometria não pode ser considerado um método confiável e reprodutível para avaliação fisioterapêutica.

The Q-angle measurement is an evaluation procedure frequently used by physical therapists. The present study aimed at analyzing the reliability of Q-angle measurement carried out intra-and inter-examiners through goniometry. 30 individuals of both genders between 20 and 50 years were evaluated. To collect data the same goniometry and tape measure were used. The results showed that there was no significant correlation between the analysis of the different examiners at one same moment, as well as for the same examiner in different moments. It was concluded in accordance with the proposal methodology that the goniometry cannot be considered a reliable and reproducible method for physical therapy evaluation.

Efeito da técnica isostretching no equilíbrio postural / Effect of the isostretching tecnique on postural balance

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da técnica isostretching em alterações posturais. Doze voluntários com aumento da cifose torácica, escoliose, protrusão de cabeça e ombros foram tratados com a técnica isostretching três vezes por semana em sessões de 1 hora cada. Foram divididos em dois grupos, segundo o número de sessões de tratamento que freqüentaram: grupo 1 (n=8), mais de 30 sessões e grupo 2 (n=4), menos de 30 sessões. Para a avaliação postural, os voluntários foram fotografados antes e após o tratamento no plano frontal anterior e posterior, no plano sagital ereto e em flexão anterior de tronco. Os dados foram analisados estatisticamente, considerando o nível de significância de 5%. No grupo 1, os resultados foram satisfatórios quanto às modificações no alinhamento do triângulo de Talles (.T) esquerdo (f=0,00), ângulo coxofemoral (f=0,00), ângulo tibiotársico (f=0,00) e alinhamento da coluna torácica f=0,01). Nos indivíduos do grupo 2, os resultados foram satisfatórios quanto ao alinhamento do joelho esquerdo (f=0,03), .T esquerdo (f=0,00), .T direito (f=0,01), alinhamento da coluna torácica (f=0,03) e alinhamento da cabeça (f=0,02). A técnica de isostretching, nas posturas adotadas neste estudo, foi pois eficaz no alinhamento da coluna vertebral torácicanos dois grupos, bem como na melhora da flexibilidade no grupo 1; entretanto, não houve melhora nas assimetrias posturais no plano frontal, independente do número de sessões freqüentadas pelos sujeitos...

The purpose was to assess the effects of the isostretching technique on postural changes. Twelve subjects with increased thoracic kyphosis, scoliosis, head and shoulders protusion were treated with the isostretching technique in three one-hour weekly sessions. Subjects were dividded into two groups according to the number of sessions attended: group 1 (n=8), over 30 sessions; and group 2 (n=4) attended less than 30 sessions. In order to assess postural changes, subjects were photographed before and after treatment at anterior and posterior frontal planes, at upright sagittal plane and at anterior trunk flexion. Data were statistically analysed and significance level set at 5%. Group 1 results were satisfactory as to changes in letf Talles triangle (T.) alignment (f=0.00), hip angle (f=0.00), tibiotarsal angle (f=0.01), and thoracic kyphosis alignment (f=0.00). In group 2 subjects, results were satisfactory as to left knee angle (f=0.03), left T. f=0.00) and right T. (f=0.01) alignment, thoracic kyphosis (f=0.03) and head alignment (f=0.02). The isostretching technique, in the postures here adopted, was efficient in aligning thoracic spine in both groups and in improving flexibility in group 1; however, regardless of the number of sessions attended, no changes in frontal plane posture asymmetries were noticed...

Uma nova pinça regulável para a produção de lesões por esmagamento do nervo ciático do rato / A new adjustable pinch designed for producing crush nerve injuries in the sciatic nerve of rats

OBJETIVO: Foi nosso objetivo, desenvolver uma pinça regulável que permite produzir uma lesão com carga conhecida, num segmento de 5 mm de comprimento do nervo isquiático de ratos. MÉTODOS: O material escolhido para confecção da pinça foi o aço inoxidável, pela sua maior durabilidade e possibilidade de esterilização com soluções anti-sépticas, quase sempre corrosivas. A carga de esmagamento da pinça é regulável, pelo aumento ou diminuição da tensão da mola que a aciona, por meio de um parafuso de regulagem de calibração, feita com uma célula de carga. RESULTADO: A pinça foi utilizada em investigações experimentais e mostrou-se tão eficiente quanto as máquinas de ensaio e de peso morto anteriormente utilizadas. CONCLUSÃO: A pinça desenvolvida apresenta vantagens de ser portátil, de fácil manuseio, baixo custo e permite padronização da carga aplicada.

OBJECTIVE: A new adjustable pinch has been developed for producing a crush injury, with a previously known load of 5 kg, on a 5 mm-long segment of the nerve. METHODS: Stainless steel was the material selected for building the pinch due its durability and possibility of sterilization with anti-septic substances, which are often corrosive. The crushing load of the pinch is adjustable by increasing or decreasing the tension of the spring by means of a screw used for calibration, which is performed by a load cell. RESULT: This pinch has been used in a few experimental investigations and was shown to be as efficient as both the universal testing machine and the dead weight machine, previously used. CONCLUSION: The developed pinch has the advantages of being portable and user-friendly. In addition, the pinch is cheap and allows for the standardization of the applied load.

Índice funcional do ciático nas lesões por esmagamento do nervo ciático de ratos. Avaliação da reprodutibilidade do método entre examinadores / Sciatic functional index smashing injuries of rats' sciatic nerves. Evaluation of method reproducibility among examiners

Foi avaliada a reprodutibilidade inter-pessoal do método de avaliação do índice Funcional do Ciático (IFC), medido por um programa de computação desenvolvido para este fim. Foram empregados 20 ratos Wistar, cujo nervo ciático direito era abordado sob anestesia geral e esmagado num segmento de 5 mm proximal à sua trifurcação com um dispositivo especial, com carga fixa de 5 Kg por 10 minutos. Impressões das pegadas dos animais foram obtidas na fase pré-operatória e, depois, semanalmente, da 1ª à 8ª semana, em uma pista de marcha. As impressões eram digitalizadas, armazenadas e avaliadas, pela medida de parâmetros predeterminados, por quatro examinadores, seguindo sempre a mesma seqüência de marcação dos parâmetros. Os resultados foram submetidos a análise estatística, que mostrou haver um alto índice de correlação entre examinadores na avaliação pré-operatória e nas 3a, 4a, 5a, 7a e 8a semanas (igual ou maior que 0,82), com queda casual na 6a semana, mas manteve significante como as demais (pF<0,01). Na 1a e 2a semanas, o índice de correlação foi próximo de zero, mostrando a pouca reprodutibilidade do método nesse período, em que a variabilidade entre os animais não diferiu da variabilidade entre os examinadores (p=0,24 e 0,32, respectivamente), devido à pouca definição das impressões das pegadas.

The interpersonal reproducibility of the method for evaluating the Sciatic Functional Index (SFI) was measured by a computer-based program developed for this purpose. Twenty Wistar rats were used, and their right sciatic nerve was addressed using general anesthesia. Those nerves were subsequently smashed in a segment of 5 mm proximal to its trifurcation with a special device, with a fixed load of 5 kg for 10 minutes. Animals' footprints were taken at preoperative phase and then in a weekly basis, from the 1st to the 8th week, in a gait track. Prints were digitalized, stored and assessed by predetermined parameter measures, by four examiners, always following the same sequence of parameters marking. Results were submitted to statistical analysis, which evidenced the existence of a high correlation among examiners at preoperative evaluation and on the 3rd, 4th, 5th, 7th, and 8th weeks (equal or higher than 0.82), with an eventual drop on 6th week, but still as significant as the others (pF<0.01). On the 1st and 2nd weeks, the correlation index was nearly zero, showing the low reproducibility of the method in that period, in which variation among animals did not differ from the variation among examiners (p=0.24 and 0.32, respectively), due to the poor sharpness of footprints.