機械的および高温熱定量的官能試験を用いた犬の感覚閾値の評価
Summary
この作業では、犬の体性感覚系を評価するための機械的および高温熱定量的官能試験の標準プロトコルについて説明しています。感覚閾値は、電子フォンフレイ麻酔計、圧力高度計、およびホットコンタクトサーモデを使用して測定されます。
Abstract
定量的官能検査(QST)は、加えられた機械的および熱的刺激に対する反応を評価することにより、犬の体性感覚系の機能を評価するために使用されます。QSTは、正常な犬の感覚閾値を決定し、変形性関節症、脊髄損傷、頭蓋十字靭帯断裂などのさまざまな病状によって引き起こされる末梢および中枢感覚経路の変化を評価するために使用されます。機械的感覚閾値は、電子フォンフレイ麻酔計と圧力アルゴメーターによって測定されます。それらは、犬が意識的な刺激知覚を示す反応を示す力として決定されます。高温感覚閾値は、接触サーモデによって加えられる固定または傾斜した温度刺激に応答する待ち時間です。
QSTを実行するための一貫したプロトコルに従い、テスト環境、手順、および個々の被験者の詳細に注意を払うことは、犬の正確なQST結果を得るために重要です。イヌにおけるQSTデータの標準化された収集のためのプロトコルは詳細に説明されていない。QSTは、犬、QSTオペレーター、およびハンドラーにとって快適な、静かで気を散らすことのない環境で実行する必要があります。犬が落ち着いていて、リラックスしていて、各測定に適切な位置にあることを確認すると、刺激に対する信頼性の高い一貫した反応が得られ、テストプロセスがより管理しやすくなります。QSTオペレーターとハンドラーは、テストのエンドポイントを決定し、ストレスを軽減し、テストプロセス中の安全を維持するために、犬の取り扱いと潜在的に痛みを伴う刺激に対する犬の行動反応の解釈に精通し、快適である必要があります。
Introduction
定量的官能検査(QST)は、外部から加えられた刺激によって引き起こされる反応を評価します。ヒトおよび動物における体性感覚系の機能を評価するために使用されます1。点状圧力または深圧の形の機械的刺激が、傾斜刺激として適用される。感覚閾値は、心理物理学的反応を呼び起こす力として決定されます1。高温または低温の熱刺激は、ランプ刺激または固定強度刺激として使用できます。感覚閾値は、応答がある温度または刺激に応答する潜時として決定される。点状圧力感覚閾値は、電子フォンフレイ麻酔計またはフォンフレイヘアフィラメントを使用して測定され、深圧はハンドヘルド圧力アルゴメーターを使用して測定され、熱感覚閾値は、さまざまな接触サーモデシステムを使用して決定されます。
QSTは、末梢および中枢の両方の感覚経路の機能に関する情報を提供し、さまざまな疾患プロセス、特に慢性疼痛を引き起こすプロセスにおけるこれらの感覚経路の変化(藻可塑性)を評価するために使用できます1。マイスナー小体は点状圧を検出し、刺激が有害な強度のときに非侵害レベルのAβ求心性線維とAδ求心性線維によって感覚が伝達されます1,2。深圧はパチニ小体によって検出され、C求心性線維によって伝達され、有害な熱はルフィニ小体によって検出され、AδおよびC求心性線維によって伝達され、有害な寒さはクラウス小体によって検出され、C求心性線維によって伝達される1,2。QSTは、これらの受容体および経路の阻害(感度低下、感覚低下)および促進(感度上昇、知覚過敏)の両方を検出するために使用することができる。犬では、QSTは、急性脊髄損傷3,4,5、キアリ様奇形および脊髄空洞症6、頭蓋十字靭帯断裂5,7、および変形性関節症(OA)8,9,10に続発する感覚閾値の変化を評価するために使用されています。さらに、いくつかの研究では、QSTを使用して、特定の鎮痛薬6、11、12、13および外科的処置14によって提供される痛みの緩和を評価しています。これらの研究は、手術後の末梢および中枢感作の証拠や、頭蓋十字靭帯断裂やOAなどの慢性疼痛状態を引き起こす疾患など、犬の痛みの感覚のメカニズムに関する重要な洞察を提供しました。この情報は、犬の痛みの検出と治療を改善するのに役立ちます。
犬における機械的および高温熱QSTの検証研究では、正常な犬およびOA8,9,15,16による慢性疼痛のある犬において、QST結果の良好な実現可能性、再現性、および信頼性が長期にわたって示されています。しかし、いくつかの研究では、冷熱の再現性と信頼性が低く、時にはフォンフレイQST 1,15,17であることがわかっています。これらの研究では、異なる機器と方法論を使用していましたが、機械的および高温熱QSTが犬の感覚閾値を測定する正確で半定量的な方法であるという証拠を提供しました。ただし、測定値の設定を含む正確な細部への注意は、犬のQSTを最適化するために重要であり、QSTの標準化されたプロトコルが必要です。Sanchis-Moraらは、機械的および高温および低温の熱QSTの官能閾値検査プロトコル(STEP)を詳述しましたが、犬が低温熱QSTまたは研究で使用された最高のグラム力フォンフライフィラメントに反応しないという問題に直面しました17。次のプロトコルは、犬の機械的および高温熱QSTの標準的な方法を提供します。このプロトコルは、正常な犬または体性感覚系に影響を与えるさまざまな疾患プロセスを持つ犬の感覚閾値を評価できます。標準化されたプロトコルの開発により、獣医学におけるQSTの有用性を向上させるために、研究およびデータのメタアナリシス間で結果を比較できる可能性があります。
Protocol
Representative Results
Discussion
犬の感覚閾値を反映した正確なデータを取得するには、犬が落ち着いていて、リラックスしていて、各測定で可能な限り適切に配置されていることが重要です。以前の研究では、テスト環境の内外の要因からの拘束または注意散漫からの興奮がQST刺激に対する犬の反応に影響を与えることが指摘されました16。犬が横臥や拘束から興奮したり、気が散ったりした場合は、測?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者らは、QSTの犬を扱ってくれたアンドレア・トムソン、ジョン・ハッシュ、ホープ・ウッズ、オータム・アンソニー、犬のスクリーニングに協力してくれた榎本正孝、ホットサーマルQSTのプロトコルの確立に貢献してくれたサム・チウに感謝の意を表します。
Materials
| Electronic von Frey anesthesiometer | IITC Life Science Inc. | Item # 23931 | Custom made with a 1000g max force load cell |
| Medoc Main Station software | Medoc | (supplied with TSA-II) | |
| SMALGO: SMall Animal ALGOmeter | Bioseb | Model VETALGO | |
| TSA-II NeuroSensory Analyzer | Medoc | DC 00072 TSA-II | No longer manufactured – new model is TSA-2 with same probes and same function |
References
- Hunt, J., Knazovicky, D., Lascelles, B. D. X., Murrell, J. Quantitative sensory testing in dogs with painful disease: A window to pain mechanisms. The Veterinary Journal. 243, 33-41 (2019).
- Purves, D., et al. Cutaneous and subcutaneous somatic sensory receptors. Neuroscience, 2nd edition. , (2001).
- Gorney, A. M., et al. Mechanical and thermal sensory testing in normal chondrodystrophic dogs and dogs with spinal cord injury caused by thoracolumbar intervertebral disc herniations. Journal of Veterinary Internal Medicine. 30 (2), 627-635 (2016).
- Song, R. B., et al. von Frey anesthesiometry to assess sensory impairment after acute spinal cord injury caused by thoracolumbar intervertebral disc extrusion in dogs. The Veterinary Journal. 209, 144-149 (2016).
- Moore, S. A., Hettlich, B. F., Waln, A. The use of an electronic von Frey device for evaluation of sensory threshold in neurologically normal dogs and those with acute spinal cord injury. The Veterinary Journal. 197 (2), 216-219 (2013).
- Sanchis-Mora, S., et al. Pregabalin for the treatment of syringomyelia-associated neuropathic pain in dogs: A randomized, placebo-controlled, double-masked clinical trial. The Veterinary Journal. 250, 55-62 (2019).
- Brydges, N. M., et al. Clinical assessments of increased sensory sensitivity in dogs with cranial cruciate ligament rupture. The Veterinary Journal. 193 (2), 546-550 (2012).
- Williams, M. D., et al. Feasibility and repeatability of thermal quantitative sensory testing in normal dogs and dogs with hind limb osteoarthritis-associated pain. The Veterinary Journal. 199, 63-67 (2014).
- Freire, M., Knazovicky, D., Case, B., Thomson, A., Lascelles, B. D. X. Comparison of thermal and mechanical quantitative sensory testing in client-owned dogs with chronic naturally occurring pain and normal dogs. The Veterinary Journal. 210, 95-97 (2016).
- Knazovicky, D., et al. Widespread somatosensory sensitivity in naturally occurring canine model of osteoarthritis. Pain. 157 (6), 1325-1332 (2016).
- Lascelles, B. D. X., Cripps, P. J., Jones, A., Waterman, A. E. Post-operative central hypersensitivity and pain: The pre-emptive value of pethidine for ovariohysterectomy. Pain. 73 (3), 461-471 (1997).
- Slingsby, L. S., Waterman-Pearson, A. E. The post-operative analgesic effects of ketamine after canine ovariohysterectomy – a comparison between pre- or post-operative administration. Research in Veterinary Medicine. 69 (2), 147-152 (2000).
- Sammarco, J. L., et al. Post-operative analgesia for stifle surgery: A comparison of intra-articular bupivacaine, morphine, or saline. Veterinary Surgery. 25 (1), 59-69 (1996).
- Tomas, A., Marcellin-Little, D. J., Roe, S. C., Motsinger-Reif, A., Lascelles, B. D. X. Relationship between mechanical thresholds and limb use in dogs with coxofemoral joint OA-associated pain and the modulating effects of pain alleviation from total hip replacement on mechanical thresholds. Veterinary Surgery. 43 (5), 542-548 (2014).
- Briley, J. D., Williams, M. D., Freire, M., Griffith, E. H., Lascelles, B. D. X. Feasibility and repeatability of cold and mechanical quantitative sensory testing in normal dogs. The Veterinary Journal. 199 (2), 246-250 (2014).
- Knazovicky, D., et al. Replicate effects and test-retest reliability of quantitative sensory threshold testing in dogs with and without chronic pain. Veterinary Anesthesia and Analgesia. 44 (3), 615-624 (2017).
- Sanchis-Mora, S., et al. Development and initial validation of a sensory threshold examination protocol (STEP) for phenotyping canine pain syndromes. Veterinary Anesthesia and Analgesia. 44 (3), 600-614 (2017).
- Backonja, M., et al. Value of quantitative sensory testing in neurological and pain disorders: NeuPSIG consensus. Pain. 154 (9), 1807-1819 (2013).
- Wylde, V., Palmer, S., Learmonth, I. D., Dieppe, P. Somatosensory abnormalities in knee OA. Rheumatology. 51 (3), 535-543 (2012).
