В модели диабетической крысы блока ультразвуковой инструмент для нервной проводимости
Summary
Эта работа представляет методологию применения высокой интенсивности сосредоточены УЗИ блокировать потенциалы действия диабетической нейропатической нервов.
Abstract
Недавно в нормальных и диабетической животных моделей выполнена блок проводимости нерва с датчика высокой интенсивности сосредоточены УЗИ (HIFU). HIFU обратимо блокирует проводимости периферических нервов без повреждения нервов при использовании соответствующего параметра ультразвуковой. Временного и частичного блок потенциалы действия нервов показывает, что “ХИФУ” имеет потенциал, чтобы быть полезным клинического лечения для облегчения боли. Эта работа демонстрирует процедуры для пресечения действий потенциалов нейропатической нервов в диабетической крысы в естественных условиях с помощью датчика HIFU. Первым шагом является создание взрослых самцах диабетической нейропатической впрыской Стрептозотоцин (СТЗ). Второй шаг заключается в оценке периферийных диабетической невропатии в СТЗ индуцированной диабетической крысы электронный зонд фон Frey и плита. Последний шаг заключается в записи в vivo внеклеточного потенциалы действия нерва, подвергается HIFU sonication. Метод показал здесь может пользу изучения ультразвукового болеутоляющее приложений.
Introduction
Устные лекарства, иглоукалывание1, и электрические нерва стимуляции2 были использованы для лечения болезненных диабетической полинейропатии. Однако побочные эффекты оральные препараты, инвазивные операции акупунктуры и электрические нерва стимуляции препятствовать Терапевтическая эффективность и соблюдение пациента. Блок УЗИ периферических нервов в животных моделях была исследована для десятилетий3,4,5. Проводимости в vitro седалищного нервов большая зеленая лягушка был обратимо ингибирует после лечения 10-20 импульсов ультразвукового воздействия на 0,4 – 1,0 s6. Одним из факторов для блокирования нервной проводимости является повышение температуры, вызванных УЗИ7. Для пациентов с полинейропатия подавление потенциалы действия соединения мышц (CMAPs) была исполнена в малоберцового нерва, подвергается низк интенсивности ультразвука для 2 мин8. Время полного восстановления был в течение 5 мин.
Недавно Продовольственная и лекарствами Соединенных Штатов одобрил HIFU для неинвазивного лечения матки fibroid опухоли9, боль palliations костных метастазов10и11рака простаты. HIFU преобразователь излучает акустическая балки вне тела, и лучи передают в различных средах тканей и сходятся на целевой опухоли в центре внимания. Зоне фокуса немедленно формируется для создания локализованного воздействия на целевой опухоли без повреждения окружающих тканей. HIFU применялось также тормозят нервной проводимости или вызвать денервации нерва в экспериментах в естественных условиях нормальной крысах Sprague-Dawley (SD)12. Кроме того краткосрочные и долгосрочные последствия HIFU нейропатической нервы были исследованы13. Предыдущие результаты показали, что реверсивные или постоянного блок проводимости чувствительных нервных может быть достигнуто путем HIFU с соответствующими параметрами. Помимо приложений, болеутоляющее HIFU может использоваться как инструмент расследовать относительный вклад периферических и центральных компонентов блокада проводимости нерва для фундаментальных исследований неврологии и разработки лекарств боли. Поэтому необходима HIFU блокировки технологической платформы для периферических нервов в животных моделях. Цель этой статьи заключается в демонстрации процедур для частично или полностью блокируя потенциалы действия периферических нервов в диабетической нейропатической крыс путем HIFU. Были созданы модели диабетической крысы и оценки периферийных нейропатической симптомов. Представлены HIFU платформы и экспериментальной процессов для лечения крыса седалищного нервов.
Protocol
Representative Results
Discussion
Частичное и временное подавление action potentials нейропатической нервов от диабетической крысы в естественных условиях и мгновенное появление блокирующий эффект после лечение HIFU, которые оба были замечены. 28-день последующее исследование по CMAPs продемонстрировал, что безопасного блок…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано Министерством науки и технологии (проект наиболее 105-2221-E-400-001) и национального здравоохранения научно-исследовательских институтов (проекта БН-105-PP-10), Тайвань.
Materials
| streptozotocin | Sigma | 85882 | |
| citric acid monohydrate | Sigma | C1909 | |
| trisodium citrate dihydrate | Sigma | W302600 | |
| glucose meters | Roche Accu-Check Active | GC | |
| electronic von Frey device | IITC Life Science | 2390 | |
| hot plate | IITC Life Science | ||
| Biopac MP36 acquisition system | Biopac Systems, Inc. | ||
| HIFU transducer | Sonic Concepts | H108 | |
| function generator | Agilent | 33250A | |
| power amplifier | Electronics & Innovation | 1040L | |
| Rats | Biolasco taiwan | Sprague-Dawley | |
| Puralube vet ointment | Dechra | ||
| isoflurane vaporizer | Parkland Scientific | V3000PS | |
| Isoflurance | Attane | ||
| Restraint bag (Decapicones) | Braintree Scientific | DC 200 |
References
- Abuaisha, B. B., Costanzi, J. B., Boulton, A. J. Acupuncture for the treatment of chronic painful peripheral diabetic neuropathy: A long-term study. Diabetes Res Clin Pract. 39 (2), 115-121 (1998).
- Hamza, M. A., et al. Percutaneous electrical nerve stimulation: A novel analgesic therapy for diabetic neuropathic pain. Diabetes Care. 23 (3), 365-370 (2000).
- Ballantine, H. T., Bell, E., Manlapaz, J. Progress and problems in the neurologic applications of focused ultrasound. J Neurosurg. 17, 858-876 (1960).
- Foley, J. L., Little, J. W., Vaezy, S. Image-guided high-intensity focused ultrasound for conduction block of peripheral nerves. Ann Biomed Eng. 35 (1), 109-119 (2007).
- Lee, Y. F., Lin, C. C., Cheng, J. S., Chen, G. S. High-intensity focused ultrasound attenuates neural responses of sciatic nerves isolated from normal or neuropathic rats. Ultrasound Med Biol. 41 (1), 132-142 (2015).
- Young, R. R., Henneman, E. Reversible block of nerve conduction by ultrasound. Arch Neurol. 4, 83-89 (1961).
- Lele, P. P. Effects of focused ultrasonic radiation on peripheral nerve, with observations on local heating. Exp Neurol. 8 (1), 47-83 (1963).
- Hong, C. Z. Reversible nerve conduction block in patients with poly- neuropathy after ultrasound thermotherapy at therapeutic dosage. Arch Phys Med Rehabil. 72 (2), 132-137 (1991).
- Okada, A., Morita, Y., Fukunishi, H., Takeichi, K., Murakami, T. Non-invasive magnetic resonance-guided focused ultrasound treatment of uterine fibroids in a large Japanese population: impact of the learning curve on patient outcome. Ultrasound Obstet Gynecol. 34 (5), 579-583 (2009).
- Huisman, M., et al. International consensus on use of focused ultrasound for painful bone metastases: current status and future directions. Int J Hyperthermia. 31 (3), 251-259 (2015).
- Dickinson, L., et al. Medium-term Outcomes after Whole-gland High-intensity Focused Ultrasound for the Treatment of Nonmetastatic Prostate Cancer from a Multicentre Registry Cohort. Eur Urol. 70 (4), 668-674 (2016).
- Foley, J. L., Little, J. W., Vaezy, S. Effects of high-intensity focused ultrasound on nerve conduction. Muscle Nerve. 37 (2), 241-250 (2008).
- Lee, Y. F., Lin, C. C., Cheng, J. S., Chen, G. S. Nerve conduction block in diabetic rats using high-intensity focused ultrasound for analgesic applications. Br J Anaesth. 114 (5), 840-846 (2015).
- Donoff, R. B. Nerve regeneration: basic and applied aspects. Crit Rev Oral Biol Med. 6 (1), 18-24 (1995).
- Fawcett, J. W., Keynes, R. J. Peripheral nerve regeneration. Annu Rev Neurosci. 13, 43-60 (1990).
- Nightingale, S. The neuropathic pain market. Nat Rev Drug Discov. 11 (2), 101-102 (2012).
- Lipton, R. B., et al. Single-pulse transcranial magnetic stimulation for acute treatment of migraine with aura: a randomised, double-blind, parallel-group, sham-controlled trial. Lancet Neurol. 9 (4), 373-380 (2010).
