CatWalk XT 步態分析與跑步機的比較

傳統來說，動物的步態分析可以分成2種不同的分析方法，一種是強迫讓動物行走或跑步，例如跑步機 (treadmill)，或滾輪(treadwheel)；另一種是沒有限制老鼠行動的方法，也就是CatWalk XT。在這篇文章中，我們會討論2種步態分析的優缺點，並將兩者做比較。

非強迫式與強迫式的步態分析比較

我們常看到醫生用非強迫方式評估患者的步態能力——密切觀察患者沿直線移動。應用在實驗室的動物上，可以轉換成BBB scoring (BBB 計分法) 和 paw inking (爪子沾墨法) 來觀察動物的移動。這種方法最大的優點是他們可以讓動物自由的控制其移動速度在可忍受的狀況下，並保留了動物完整的前庭和視覺輸入。

實驗組間的變異性

在分析步態差異時，實驗組內和實驗組間通常存在差異，例如速度或體重。由於運動速度影響許多步態參數，研究人員發現調整速度很重要，儘管它是最明顯的步態表型。

調整速度

最直接可以聯想到的解決辦法是電動跑步機或滾輪，可以大幅度的縮小組內的變異，但也無法全部消除。唯一您可以確定的是，動物在實驗期間行走的平均速度是相同的，平均速度是已經在電動跑步機和滾輪設定好的。然而，他們通常會透過不斷改變在跑步機上上下移動的速度來達到這個平均速度，同時瘋狂地尋找逃出的方法。

這會導致正在接受實驗的動物承受著較高的壓力，再加上不同的耐力水平或受傷類型，會產生不同的「跟上速度」，最終導致步行速度、跳躍和跛行行為的等巨大變化。

讓動物強制性進行步態分析的壓力

一般來說，跑步機不會嚇到人類，因為他們可以被告知發生了什麼事，並且可以在必要時停止跑步機。然而，動物無法理解正在發生的事情，可能會導致壓力水平增加。這種壓力會對步態參數的值產生重大影響。

CatWalk XT 步態分析系統

CatWalk XT 透過將走道系統與先進的軟體程式結合，成功地為您提供了兩全其美的效果。 CatWalk XT 允許動物以非受迫的方式以其自身固有的速度行走，由於走廊牆壁的限制且沿直線引導，與需要非常明亮的環境才能運作的跑步機系統不同，CatWalk XT 的低光環境提供了囓齒動物低壓力的環境。

之後，該軟體可讓您調整速度和速度變化。透過這種方式，您可以以非人工方式檢測步態中的雜訊，同時給動物帶來最少的壓力，並減少實驗中的偏差。總而言之，這確保了受試的行為盡可能自然。從這種更自然的環境中得出的結果可以更好地代表轉譯研究。

引發動物的動機

當然，像許多其他行為測試一樣，自由移動方法取決於接受實驗的意願。首先，動物可能不想走路。儘管透過訓練形成習慣很有幫助，但激勵的方式往往效果更好。這就是 CatWalk XT 在跑道末端使用球門箱的原因。透過這種方式，動物們會因為自己的籠子或其他獎勵在前面而被引發動機。

詳盡的捕捉足跡

CatWalk XT 的最大優點在於它測量腳步的方式。 CatWalk XT 使用一種稱為照明足跡的技術。當動物穿過玻璃走道，走道下方裝有高速攝影機。光線在這條玻璃走道內被捕獲，只有當腳掌接觸到玻璃時光線才會溢出和反射。

這些結果是以精準的腳步位置偵測而成，用皮帶驅使的跑步系統之精準度遠比不上CatWalk XT，經常偵測到某部分的腳，但實際上沒有接觸到走道，或偵測第一次接觸的時間不精準。這表示需要耗費更多的心力校正數據，也增加了人力資源與人為偏差的風險，您是否好奇利用CatWalk XT做實驗的實際狀況？下方的影片可以看到運作中的CatWalk XT。

CatWalk XT 步態分析選擇正確的參數

無論是否在跑步機上，步態分析並不總是那麼簡單，CatWalk XT 可以產生 50 多個不同的參數進行分析並推導，為您的動物模型找出適當的分析參數是一件重大工程。Ivanna Timotius 和 CatWalk XT 的產品經理 Reinko Roelofs 最近發表的一篇研究探討了哪些步態參數在某些疾病模型中受到影響。您可以在這一篇文章中看到更深入的討論。

根據CatWalk XT 使用者回饋的一些優點

• 由於跑道的設置，CatWalk XT 系統類似於動物的正常步態；
• 使用 CatWalk XT 系統可一次分析靜態和動態步態參數
• 當動物經過良好訓練時，CatWalk XT 系統的足跡定位非常準確。這提供了有關步態行為的臨床相關的數據。