关于CatWalk步态分析方法你需要知道什么

关于CatWalk步态分析方法你需要知道什么

发布的 Gonny Smit 2022年9月29日星期四- 5分钟阅读

最近我们已经讨论了很多关于步态分析的内容,特别是在动物研究中的方法以及不同系统的优缺点。今天,我想退一步,向大家介绍一下猫步系统的历史和技术。

时装表演和模型

好的,让我们从名字开始。当听到catwalk这个词时,你可能会想到时装模特在t台上昂首阔步。事实上,这并不遥远,因为这是为啮齿类动物设计的跑道。只是我们在这里讨论的不是时尚,而是科学研究。

简而言之:走猫步XT是一个自动分析啮齿类动物步态的系统。这是最初创建对于大鼠脊髓损伤的研究,模型多用于大鼠和小鼠,但已扩展到其他物种,如狨猴


走猫步礼貌老鼠

交钥匙步态分析

基本的想法是,动物自由地穿过走道从一边到另一边。这是一个玻璃盘子,上面有绿色的led灯。技术照亮的足迹通过安装在玻璃板下的高速摄像头捕捉到玻璃板上的脚印。(这一点稍后再说。)

这个走廊被放置在一个框架上,这个框架也将所有东西连接在一起,包括一个控制电源的控制单元。为了方便,整个系统被放置在可锁定旋转脚轮上。

配套软件对相机记录的脚印进行分析。一堆(阅读:超过50)空间和时间参数,更不用说一些真正酷的2D和3D视觉效果,帮助您回答您的研究问题。

时装表演:原

最初的t台是由弗兰克·哈默斯博士在2001年因为他和他的同事们想找到一种更好的方法来测量脊髓损伤模型中的外周和中枢神经系统损伤。和目前的方法一样,它是基于动物穿过玻璃走道。脚印是用白色led通过玻璃板和下面的模拟摄像头捕捉到的。

哈默斯和他的同事们收集了爪印面积、摆动时间、步幅和支撑基础等数据,并在两种不同的脊髓损伤模型中进行了比较。

使用这种新方法,他们能够捕捉到由两种不同的脊髓损伤大鼠模型引起的步态障碍。没有其他典型的方法(如BBB评分)可以接近,所以他们很快发现这种步态评估方法也可以用于其他疾病模型。


足迹catwalkxt

绿灯,红灯

这就是我们(诺达斯)介入的地方。到2006年,该系统准备进行商业发布,2009年进行了一次重大升级。现在,“照明足迹”技术使用的是绿光。玻璃通道发出绿色LED灯,脚爪接触玻璃的地方会被照亮。

我们还添加了一个带红色LED灯的天花板,为视频提供背光,在不打扰它的情况下创建一个动物的漂亮轮廓。当然,现在的相机是高速数码相机。

一个系统如果没有分析就不是一个系统,所以专用的CatWalk XT软件在过去几年里也进行了一些升级。它自动标记和分类打印,并有很多分析和可视化选项。我不会在这里讲太多细节,因为你们可以在上面读到我们的网站


走猫步XT

目标盒会给你额外的动力

2011年,我们增加了一个球门盒子的选项,以提供一些额外的动力,让动物在跑道上直线穿越。因为这就是基于自由奔跑的系统:当它捕捉到更自然的步态(而不是强迫运动)时,动物可能会徘徊或转向你。

请欣赏我刚开始发现视频编辑的乐趣时制作的这个视频。它很古老,但我认为它很能说明问题:



在诺德斯,我们希望研究是高效的,此外,我们鼓励食欲强化,所以激励动物的方法之一是提供一个目标。奖励可以是家里的笼子,食物,或者(如Kristina Ängeby Möller在白皮书链接下方所示)似乎最有效的社会刺激,至少对老鼠来说是这样。









白皮书: 完美奔跑

在你的步态分析研究中使用CatWalk XT最有效的方法的提示和技巧!

  • 开拓你的老鼠
  • 激励你的老鼠
  • 球门框有什么用


另一种跑得漂亮、笔直、均匀的方法是调整走廊的侧壁。根据你的动物调整它们,这样它就有足够的空间舒适地奔跑,但不太可能掉头。

可视化数据

自动化你的研究使事情变得简单和客观,这当然是像CatWalk XT这样的系统的主要优势。有时被忽略的是您所能获得的所有数据的表示。

我不知道你怎么想,但我不是那种能轻易理解有数字的大表格的人。所以,我非常喜欢CatWalk XT软件中的可视化效果。它立即提供了对数据的良好感觉。

首先是运行视频本身。你可以以不同的速度回放,它还会向你显示脚印的分类。


CatWalk XT截图

然后是单独的可视化显示爪和运行信息在二维或三维平面。还有一点很好:你可以将所有的视频文件导出到实验室会议、演示和答辩中使用。


碳足迹计算走猫步

CatWalk XT提供了大量的数据,关于单个的爪子,单一的运行,和整体的试验。你选择适合你的研究。如果我把它们都讲一遍,这篇文章就太长了,但是相信我,有很多。

真正好的是:每个参数在手册中都有完整的描述。在许多情况下,准确的公式会与支持它的出版物一起显示。

t台XT的出版物

好了,最后一件事,我保证不再吹嘘这个系统了。它的出版物数量是其他任何系统的六倍。六次!这相当于2400多份出版物,我们为此感到非常自豪。

我激起你的兴趣了吗?那么你可能也会喜欢我们的产品经理Reinko Roelofs在这个视频中的解释。



即将到来的网络研讨会!

已经一个粉丝?一定要赶上我们的即将到来的会议乔治敦大学的Nate Neckel博士用CatWalk XT进行了深度数据分析。

参考文献

哈默尔,F.P.;Lankhorst抗干扰;拉尔T.J.范;Veldhuis b;Gispen,诗人(2001)。在大鼠地上运动过程中自动定量步态分析:它在脊髓挫伤和横断损伤中的应用.神经创伤杂志18(2),187-201。

皮科特·;Schultz-Darken:;Bradfield,自动跟踪;中场,k;佩普,b;Ausderau株式会社;主机(Emborg, 2020)。普通绒猴步态的时空量化研究.神经科学方法杂志330,108517。

不要错过最新的博客文章
分享这篇文章
主题
学习
更多的
相关的博客
gait-analysis-catwalk-xt

在PSDL中使用CatWalk进行步态分析

我们的实验室研究神经元蜡样脂褐变病(NCLs)或巴顿病,这是一组影响儿童和年轻人的进行性和遗传神经退行性疾病。
vestibulopathy-investigated-rat-model

前庭病:研究大鼠的运动和平衡问题

前庭病很难诊断,因此我们建立了一个大鼠模型来研究耳损伤后第1天到第30天的症状进展。结果可以改善未来人类的诊断和治疗选择。
locomotor-and-gait-analysis

运动和步态分析的最新应用

干细胞研究是研究脊髓损伤的一个有前途的领域。仅在美国,就有125万人患有慢性脊髓损伤,新的治疗方法是必要的。