Summary
Este trabalho apresenta a metodologia de aplicação de alta intensidade com foco ultra-som para bloquear os potenciais de ação dos nervos neuropáticas diabéticos.
Abstract
Bloqueio de condução do nervo com um transdutor de ultra-som centradas em intensidade elevada (HIFU) tem sido realizado recentemente em modelos animais diabéticos e normais. HIFU reversível pode bloquear a condução dos nervos periféricos sem danificar os nervos, enquanto usando um parâmetro apropriado ultra-sônico. Bloco parcial e temporário dos potenciais de ação dos nervos mostra que HIFU tem potencial para ser um tratamento clínico útil para alívio da dor. Este trabalho demonstra os procedimentos para suprimir os potenciais de ação dos nervos neuropáticas em ratos diabéticos na vivo usando um transdutor HIFU. O primeiro passo é gerar ratos neuropáticas diabéticos macho adulto por injeção de estreptozotocina (STZ). O segundo passo é avaliar a neuropatia diabética periférica em ratos diabéticos induzido por STZ por uma sonda de von Frey eletrônico e um prato quente. A etapa final é recorde na vivo extracelular potenciais de ação do nervo exposto a sonication HIFU. O método mostrou aqui pode beneficiar o estudo das aplicações analgésicas de ultra-som.
Introduction
Medicações orais, acupuntura1, e de estimulação elétrica nervosa2 têm sido utilizados para o tratamento da polineuropatia diabética dolorosa. No entanto, os efeitos secundários dos medicamentos orais, operação invasiva de acupuntura e estimulação elétrica nervosa dificultam a eficácia terapêutica e aderência do paciente. Bloco de ultra-som de nervos periféricos em modelos animais foi investigado por décadas3,4,5. A condução de em vitro nervos ciático do grande sapo verde foi inibida reversível após o tratamento de pulsos de 10-20 da exposição de ultra-som para 0,4 - 1,0 s6. Um fator de bloquear a condução nervosa é o aumento de temperatura induzido por ultrassom7. Para pacientes com polineuropatia, a supressão dos potenciais de ação muscular composto (CMAPs) realizou-se no nervo peroneal exposto ao ultra-som de baixa intensidade para min 28. O tempo de recuperação completa foi dentro de 5 min.
Recentemente, a Food and Drug Administration dos Estados Unidos aprovaram HIFU como um tratamento não invasivo para miomas uterinos9, palliations dor de metástases ósseas10, e câncer de próstata11. Um transdutor HIFU emite raios acústicos fora do corpo, e os feixes transmitem em várias mídias de tecido e convergem para o tumor do alvo no foco. A zona focal é imediatamente formada para gerar efeitos localizados em tumores de destino sem danificar os tecidos circundantes. HIFU também tem sido aplicada para inibir a condução nervosa ou causar denervação de nervo em experimentos na vivo de normal de ratos Sprague-Dawley (SD)12. Além disso, os efeitos a curto e a longo prazo de HIFU neuropática nervos foram investigadas13. Resultados anteriores demonstraram que o bloco permanente ou reversível da condução nervosa sensorial poderia ser alcançado por HIFU com parâmetros apropriados. Além de aplicações analgésicas, HIFU pode ser usado como uma ferramenta para investigar a contribuição relativa dos componentes periféricos e centrais de bloqueio de condução do nervo para a pesquisa básica de Neurologia e desenvolvimento de medicamentos para as dores. Portanto, carece de uma plataforma de tecnologia bloqueio HIFU específica para nervos periféricos em modelos animais. O objetivo deste artigo é demonstrar os procedimentos para bloquear parcialmente ou completamente aos potenciais de ação dos nervos periféricos em ratos neuropáticas diabéticos por HIFU. Estabeleceram-se modelos do rato diabético e avaliação dos sintomas neuropáticas periféricas. Uma plataforma HIFU e processos experimentais específicos para tratamento de nervos ciático de ratos são apresentados.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
o cuidado Animal institucional e uso Comitê dos institutos nacionais de pesquisa de saúde em Taiwan aprovaram todos os protocolos animais.
1. indução de modelo diabético no masculino adulto Sprague - Dawley (SD) ratos
- remover pelotas de comida de rato da gaiola para ratos de SD rápido macho (300-350 g) para 6 h antes da indução de STZ. Buffer de
- preparar citrato de sódio (0,1 M, pH 4.5).
- Dissolver 1,05 g ácido cítrico monoidratado (C 6 H 8 O 7 · H 2 O; Astyanax peso 210.14) em 50 mL de água para fazer uma solução de ácido cítrico 0,1 M destilada.
- Dissolver 1,47 g citrato trissódico dihidratado (C 8 H 5 O 7 at 3 · 2 H 2 O; Astyanax peso 294.12) em 50 mL água destilada água para fazer uma solução de citrato de sódio 0,1 M.
- Adicionar 25 mL de solução de ácido cítrico a 25 mL de solução de citrato de sódio. Monitorar o pH do tampão de citrato de sódio (pH 4.5) usando um medidor de pH.
Nota: A reserva é feita isotônica por adição de um volume adequado de solução de citrato de sódio 0,1 M.
- STZ dissolver em tampão de citrato de sódio 0,1 M para produzir um 50 mg/mL solução STZ.
Nota: A solução STZ é sensível à luz, portanto, cobrir a solução STZ com folha de alumínio e usar dentro de 15-20 min. - Desenhar a solução STZ 50mg/kg em uma seringa de insulina ou tuberculina 1 mL com agulha de 26 a 28-calibre. Limpe o local da injeção com um pad de etanol e injetar a solução STZ intraperitonealmente o quadrante inferior direito do abdômen para não danificar órgãos abdominais.
- Fornecer ratos com água de 10% de sacarose como a fonte de água exclusiva para 48 h após a injeção de STZ para prevenir hipoglicemia.
2. confirmação do Diabetes em ratos induzido por STZ
- Monitor a concentração de glicose plasmática jejum de todos os ratos injetados por STZ post 72 h com um medidor de glicose.
- Rápido os ratos diabéticos induzido por STZ para 15 h antes de medir o jejum nível de glicose do sangue.
- Conter os ratos em um saco de contenção e expor as caudas para coleta de sangue durante as medições de glicose do sangue.
- Usar uma lanceta de sangue para picar a ponta da cauda para obter uma pequena gota de sangue. Coloque a gota de sangue em uma tira de teste de glicose. Gravar os níveis de glicose do plasma jejum.
Nota: O medidor de glicose detecta e exibe o nível de glicose no sangue em unidades de mg/dL. Excluir os ratos com níveis de glicose jejum abaixo de 150 mg/dL após 2 semanas da STZ-indução.
3. Avaliação da neuropatia diabética periférica em ratos diabéticos
- avaliar a alodinia mecânica com eletrônica von Frey.
- Resposta de retirada de pata de ratos diabéticos habituate STZ induzida em uma gaiola em um piso de malha de metal de diâmetro 1cm por 30 min antes de avaliando o hind.
- Usar uma sonda de von Frey eletrônico com ponta rígida (0,8 mm de diâmetro) para aplicar manualmente a pressão à superfície plantar da pata traseira dos ratos e aumentar gradualmente a pressão até que uma resposta de retirada de pata é vista.
- Gravar a pressão que mostra sobre o sistema e repita a medição 5 vezes por rato, com um intervalo de 30 s entre cada medição.
- Avaliar a hiperalgesia térmica com um prato quente.
- Se habituar os ratos diabéticos induzido por STZ na chapa quente (24 ± 0,5 ° C) por 10 min antes de avaliar a resposta de dor.
- Remover e colocar os ratos volta em suas gaiolas depois de habituação, aqueça a chapa e manter a chapa ' temperatura s 55 ± 0,5 ° C.
- Coloque o rato sobre a chapa aquecida ao iniciar simultaneamente o cronômetro.
- Quando o rato exibe comportamentos distintos, tais como lamber o hind pata ou anormalmente flicking o hind pata, parar o cronômetro e grava a latência de retirada.
Nota: Se um rato não expressa comportamentos distintos após 20 s (tempo de corte 20 s), terminar o teste de placa quente e retire a chapa do rato.
4. Na Vivo Bloqueio de condução com o transdutor de HIFU do nervo
Nota: O experimento na vivo começa na semana 5 após injeção de STZ 50mg/kg.
- Executar procedimentos animais antes de bloquear dos CMAPs com sonication HIFU.
- Esterilizar os instrumentos cirúrgicos (bisturi, tesouras, pinças e gancho de vidro) em um autoclave antes da cirurgia.
- Anestesiar os ratos com injeção intraperitoneal de tiletamina/eficiente mistura (40 mg/kg) e xilazina (10mg/kg) ou através da inalação de 1,75% de isoflurano através de vaporizador de isoflurano. Coloque os ratos em uma almofada de aquecimento para manter a temperatura do corpo.
- Posicionar os ratos para cirurgia em prostração ventral. Aplica a pomada. Estique a perna do rato e beliscar a superfície plantar do pé com unhas para determinar a profundidade da anestesia. Se os ratos mostram respostas de retirada, aplicar anestesia adicional.
- Remover os pelos da coxa e abaixe para trás os ratos com uma tosquiadeira elétrica. Aplique iodo líquido com gaze limpa no local cirúrgico e circularmente, mover a gaze para o exterior do local cirúrgico. Use uma compressa embebida em álcool para limpar o iodo líquido com o mesmo movimento circular. Esta experiência é realizada no site da esquerda e direita cirúrgica. Repita o procedimento em outro local cirúrgico quando executar o próximo passo do processo.
- Use uma tesoura cirúrgica estéril ou bisturi para fazer uma incisão da pele na coxa dorsal. Use uma tesoura cirúrgica romba cuidadosamente separe o tecido debaixo da pele e proteger a pele com pele ganchos. O fêmur pode ser visto dentro dos músculos.
- Usar a tesoura para separar cuidadosamente os músculos paralelos ao fêmur até as fibras do nervo ciático de meio da coxa que são incorporadas nos músculos são visíveis. Com cuidado, usar um gancho de vidro para separar o nervo ciático do meio da coxa dos músculos e tecidos conectivos circundantes.
- Posicionar o nervo ciático na zona focal HIFU usando um fixador de nervo sob medida ( Figura 1 e Figura 3).
Nota: O fixador de nervo sob medida consiste de 3 componentes ( Figura 3). Todos os componentes são feitos de polimetilmetacrilato (PMMA), transparente. A rosca externa da estrutura superior do componente é 2,5 milímetros de altura e M10XP0.7 ( Figura 4A). O poço central é um 4.0 mm de diâmetro do furo através da componente eu. A abertura do fundo do poço é selada por uma folha de fita. O diâmetro do slot é 1,2 mm e a distância entre o plano central do slot e a superfície superior do componente I é 3,1 mm. II componente consiste em um corpo principal, quatro patas e a estrutura de fundo ( Figura 4B). A rosca interna da estrutura inferior é de 2,5 milímetros de altura e M10XP0.7 para caber o segmento externo do componente eu. O diâmetro do furo central é o mesmo que o poço central de componente eu. As dimensões do corpo principal são 32 mm de diâmetro e 5,4 mm de espessura. Quatro pernas simetricamente são implantadas. Duas pernas curtas idênticas são projetadas para alinhamento e duas pernas longas idênticas trabalham para prender na componente III. O diâmetro externo e a altura do componente III são 41 mm e 9,2 mm. A rosca interna é M36XP1.0 e o furo é 27,5 mm de diâmetro (< forte classe = "xfig"> Figura 4). O cone é um cone oco com a abertura superior de 84 mm de diâmetro e a abertura inferior de 27,5 mm de diâmetro. A altura é de 57,5 mm ( Figura 5A).- Antes do experimento, mergulhe o fixador de nervo sob medida de acrílico em solução de água sanitária para 30-60 min, seguido por imersão em água estéril.
- Usando um gancho de vidro, levante o nervo cuidadosamente e colocá-lo na ranhura do componente I.
- Componente de parafuso II a componente I. preenchimento central bem do componente com Ringer ' s solução para preservação de propagação e nervo ultra-sônica.
- Parafuso componente III para o cone de habitação HIFU. Componente de doca III com componente II por entre as quatro pernas do componente II.
Nota: O centro geométrico de três componentes e o transdutor estão alinhados. A distância entre o nervo e o transdutor é igual ao comprimento focal, que garante que o nervo está dentro da zona focal HIFU.
- Inserir um par de agulhas de acupuntura na origem do nervo ciático e o outro par no músculo gastrocnêmio. Conecte cada par de agulhas para o sistema de aquisição de eletrofisiologia através de um cabo coaxial elétrico ( Figura 1).
Nota: Em uma extremidade do cabo são dois clipes jacaré para juntar duas agulhas separadamente e na outra extremidade do cabo é um conector BNC para ligar o sistema. Os pares de agulhas de acupuntura funcionam como estimulantes eletrodos no nervo ciático e os eletrodos de gravação no músculo gastrocnêmio.- Definir a taxa de amostragem e largura de banda do sistema de aquisição de eletrofisiologia para 50 kHz e 70 Hz - 3 kHz, respectivamente. Aplicar um estímulo máximo supra com uma largura de pulso de 0,1 ms para os eletrodos de estimulação na origem do nervo ciático.
- Gravar os CMAPs de eletrodos a gravação e amplificar os CMAPs com o amplificador incorporado no sistema de aquisição de eletrofisiologia.
Nota: Utilize o amplificador incorporado no sistema de aquisição de eletrofisiologia para amplificar os sinais nervosos e gravar os CMAPs dos eléctrodos de gravação com o sistema de aquisição de eletrofisiologia.
- Usar um transdutor HIFU comercial 2,68 MHz para suprimir os CMAPs em ratos neuropáticas diabéticos.
Nota: As especificações do transdutor são descritas da seguinte forma: uma tigela de elemento único esférica com diâmetro de abertura de 6 cm e distância focal de 5 cm e uma zona de elipsoide focal de 4 mm de profundidade e 0,8 mm de largura em espaço livre.- Mergulhar o cone esférico, o transdutor HIFU e o cone de cobrem no tanque cheio de água desgaseificada. Coloque o transdutor HIFU no cone da esférico e fixar a tampa do cone para a abertura superior do cone esférico de 6 parafusos ( Figura 5B). Depois que as bolhas no cone esférico são expelidas naturalmente devido à baixa densidade de bolhas em comparação com água, sele a abertura front-end do cone por uma fita grossa transparente 0,03 mm. Componente de parafuso III sobre o espremedor esférico.
- Tirar o transdutor HIFU com o cone esférico e o componente III do tanque de água desgaseificado.
Nota: A água de osmose reversa utilizada no estudo é a água purificada pelo processo de osmose reversa. A água de osmose reversa é fervida para expelir o gás. Após arrefecimento, a água desgaseificada é obtida em um tanque selado individual.
- Colocar o componente eu para o espaço entre o nervo e o músculo cuidadosamente e posicione o nervo a lacuna do componente I. executar as etapas 4.2.3 e 4.2.4 para garantir que o nervo está dentro da zona focal do HIFU ( Figura 3A < / forte >).
- Link um gerador de função e um amplificador de potência de radiofrequência. Ligue o amplificador de potência para o transdutor HIFU para geração do feixe de HIFU. Defina manualmente a saída de tensão do gerador de função para o HIFU transdutor através do amplificador de potência. Manualmente desliga o gerador de função, quando terminar o tempo de exposição de HIFU. Observar o tempo usando um timer.
Nota: A intensidade e a energia do feixe HIFU utilizado neste estudo são 2.810 W/cm 2 e 84 J/mm 2, respectivamente. - Simultaneamente, fornecer o estímulo através do sistema de aquisição de eletrofisiologia (passo 4.3) e feixe HIFU através do sistema de HIFU (etapa 4.6) ao nervo ciático enquanto gravava os CMAPs. Gradualmente aumentar a exposição HIFU no nervo ciático de 3 s, 5 s, 8 s até observa-se diminuição ou inibição da amplitude do CMAPs.
- Registro os CMAPs uma vez por segundo durante a entrega de HIFU o feixe. Depois de observar a mudança na amplitude de CMAPs, desligue o sistema HIFU e manualmente, clique no ícone do registro do software de aquisição de eletrofisiologia para registro CMAPs cada 2 min nos primeiros 10 min, cada 5 min em consecutivo 30 min e a cada 10 minutos na última fase até o tempo de gravação atinge 2 h.
- Componente separado II e III do fixador nervo ( Figura 3) para remover o transdutor HIFU do local da incisão. Componente separado II e para liberar o nervo ciático protegido. Sutura do local cirúrgico do rato diabético por suturas de catgut crómico 4-0 depois de gravar os CMAPs. Aplica iodo líquido para o sítio cirúrgico para prevenir a infecção.
- Coloque as gaiolas na rampa de aquecimento e deixe que os ratos recuperar em suas gaiolas antes de retorná-los para as instalações de animais. Fornecer os ratos com ibuprofeno em água potável para 3 dias ou injeção intraperitoneal de buprenorfina (0,05 - 0,1 mg/kg).
- Inserir eletrodos estimulantes e gravação na origem do nervo ciático e os músculos gastrocnêmio de ratos anestesiados de neuropáticas diabéticos, conforme descrito nas etapas 4.1.2 e 4.3 nos dias 7, 14 e 28 após o inicial sonication HIFU. Repita as etapas para 4.3.1 4.3.2.
- Coloque as gaiolas na rampa de aquecimento e deixe que os ratos recuperar em suas gaiolas antes de mover as gaiolas para as instalações de animais.
- Eutanásia em ratos após o experimento. Coloque o rato em uma câmara de dióxido de carbono. Espere cerca de 5 min para os ratos parar de respirar. Certifique-se de que o coração parou de bater.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
O estudo na vivo demonstrou que, com uma dose HIFU de 3 sonication s em uma intensidade de 2.810 W/cm2, os CMAPs foram suprimidos por 20% da linha de base, mas eles foram completamente recuperados após 30 min (Figura 2A, diamantes) e foram quase constante no período de 28 dias (Figura 2B, diamantes). Para a exposição HIFU de s 5 na mesma intensidade, os CMAPs diminuíram para 65,4% (9,5%) da linha de base em 4 min e recuperaram para 73,7% (12,6%) da linha de base por 120 min (Figura 2A, praças). Os CMAPs não retornou aos níveis de base até dia 14 (Figura 2B, praças). Quando o tempo de sonication HIFU foi aumentado para 8 s sob a mesma intensidade, os CMAPs foram reduzidas para 26,0% (14,1%) da linha de base em 4 min (Figura 2A, triângulos), mas aumentou a 38,0% (12,0%) da linha de base em 120 min e gradualmente aumentados para 74% da linha de base do dia 28 (Figura 2B, triângulos). Ver Lee, Y.F.,13 para obter detalhes adicionais.
Figura 1 : A instalação Experimental para Na Vivo Bloqueio de condução do nervo com alta intensidade focada ultra-som (HIFU). (A) um cone esférico acrílico sob medido que é preenchido com água de osmose reversa desgaseificada foi combinado com o fixador de nervo para garantir que o transdutor zona focal de HIFU foi no plano focal dos nervos. (B) estimular e gravação eletrodos são mostrados na figura. O fixador de nervo posicionado o nervo ciático no plano focal do feixe HIFU. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : As CMAPs respostas em Na Vivo Ratos neuropáticas diabéticos após 3 s, 5 s e 8 s de HIFU Sonication. (A) os cursos temporais dos CMAPs durante a gravação do dia 1. Após 3 s, 5 s e 8 s de sonication HIFU, os CMAPs foram diminuiu durante o primeiros 10 min e recuperado após 120 min. (B) cursos de temporal os CMAPs durante as gravações do dia 7, 14 e 28. Os CMAPs foram totalmente recuperados pelo dia 03:14 s e 5 sonication HIFU s no dia 1 e parcialmente aumentado por dia 08:28 sonication HIFU de s. Diamantes: 3 s de sonication HIFU, praças: 5 s de sonication HIFU e triângulos: 8 s de sonication HIFU. n = 6 para cada parâmetro HIFU. * Significativamente diferente do dia 1. Os dados são expressos como a mediana (intervalo), onde a barra de erro é metade do intervalo. Esta figura é modificada de Lee, Y.F., 2015,13. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 : O processo de montagem para garantir o nervo ciático no Hot Spot HIFU. (A) a três passos de montagem são mostrados: (1) cuidadosamente resolver o nervo na ranhura do componente, (2) montar II e componente, (3) inserir o front-end do componente III com a estrutura de cone HIFU transdutor na componente II. (B) um desenho esquemático do transdutor HIFU integrado com o nervo de rato. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4 : Os desenhos de componentes que (A), (B) II e III (C). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5 : Os desenhos do Cone esférico (A) e o Cone cobrem b. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Supressão parcial e temporária de action potentials dos nervos neuropáticas de ratos diabéticos na vivo e ocorrência instantânea do efeito de bloqueio após o tratamento de HIFU, que ambos foram observados. O estudo de acompanhamento de 28 dias na CMAPs demonstrou que um bloqueio seguro de condução do nervo pode efectuar-se em uma exposição adequada de HIFU. Como resultado, o protocolo acima do tratamento HIFU pode fornecer uma solução alternativa para o bloqueio reversível da condução dos nervos isquiático em ratos diabéticos.
Neste método, não há nenhuma degeneração neural, e os nervos sensoriais podem recuperar completamente durante um período de horas a vários dias em lesões de nervo suave14. Para lesões graves, o curso temporal da recuperação sensorial geralmente leva vários meses, se ocorre em tudo. Além disso, as fibras neurais periféricas mais regeneram completamente quando a lâmina basal de célula de Schwann e endoneurial tubos são intactos após o esmagamento de lesões de15. Portanto, podemos concluir que o HIFU causou lesões nervosas leve, mas reversível para o caso, porque os CMAPs suprimidas após o tratamento de HIFU retornou à linha de base ao longo do tempo. Para lesões nervosas graves, os CMAPs recuperaram apenas parcialmente, mesmo depois de 28 dias.
A técnica deste estudo fornecido uma plataforma experimental para estudo animal dos efeitos HIFU sobre nervos periféricos antes do estudo clínico. Zona focal HIFU pode apontar precisamente o nervo alvo por causa dos componentes estruturais e o protocolo desenvolvido neste estudo, que resolve o problema anterior de posicionamento. Além do nervo normal, o HIFU bloqueando a técnica pode ser aplicada ao nervo doente também. No entanto, as limitações da técnica atual incluem a falta de monitoramento (levando a danos do tecido circundante), da temperatura e o curto bloqueio efeito, apesar de repetir a exposição HIFU pode estender a analgesia. Para traduzir o HIFU bloqueando a técnica de ensaios clínicos, uma orientação não-invasiva da zona focal HIFU é necessária, como a ultra-sonografia ou Sr. imagem latente, para identificar a posição do tecido alvo e monitorar a temperatura em tempo real.
O resultado de medicamentos orais existentes em apenas um em cada quatro pacientes com experiências de dor neuropática mais de 50% alívio da dor e apresentam vários efeitos colaterais significativos, tais como sonolência, tonturas e sonolência16. Modalidades físicas são desenvolvidas para melhorar esperançosamente eficácia analgésica como acupuntura, estimulação elétrica e magnética. No entanto, a eficácia da acupuntura depende altamente a experiência do médico, e o procedimento é invasivo. A eficácia da estimulação elétrica não invasiva ou estimulação magnética é cerca de 40% para a liberdade de dor a 2 h. Ambos os estímulos não estão focados no site local, que produz alguns efeitos adversos17. Portanto, para satisfazer necessidades não satisfeitas clínicas para alívio da dor periférica, o HIFU bloqueando a técnica é uma ferramenta promissora devido à eficácia instantânea, efeito reversível, fisioterapia, tratamento não-invasivo e potencial para uso.
É fundamental para o objectivo da zona focal HIFU o nervo ciático com precisão. A Figura 3 ilustra o procedimento esquemático para o posicionamento do nervo na zona focal. O primeiro passo é usar um gancho de vidro para levantar ligeiramente o nervo ciático e coloquei no componente eu abaixo o nervo e então abaixe o nervo na ranhura do componente eu (Figura 3A). O nervo passa o site central do componente que através do primeiro passo. O segundo passo é montar o componente II, com componente eu através da estrutura de tampa de rosca. A montagem dos componentes I e II é o fixador de nervo, mostrado na Figura 2B. II componente desempenha o papel de vinculando componentes I e III. Antes de combinar componentes II e III, eles são preenchidos com solução de Ringer para transmitir o ultra-som e preservar o nervo de desgaseificação. O último passo é inserir componente II estrutura front-end do componente III do acoplador de cone de transdutor HIFU. Dois pares de pilares flexível de longo e curto do componente II fornecem suficiente força de fixação. Montagem de componentes II e III é projetado baseado no princípio da mortise-espiga, que pode garantir que o ponto central dos três componentes é no eixo. A distância focal do transdutor HIFU é igual à distância entre o ponto central do transdutor e o ponto central da componente eu. Como resultado, o nervo está certamente dentro da zona focal, que é um elipsoide com uma largura de 0,8 mm e uma profundidade de 4 mm.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
O estudo foi apoiado pelo Ministério da ciência e tecnologia (projeto mais 105-2221-E-400-001) e os institutos nacionais de saúde pesquisa (projeto BN-105-PP-10), Taiwan.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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. Jr, 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.
- Nightingale, S.
- 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).
