Vurdering av sensoriske terskler hos hunder ved bruk av mekanisk og varm termisk kvantitativ sensorisk testing

Summary

Dette arbeidet beskriver en standardprotokoll for mekanisk og varm termisk kvantitativ sensorisk testing for å evaluere det somatosensoriske systemet hos hunder. Sensoriske terskler måles ved hjelp av et elektronisk von Frey anestesimeter, trykkalgometer og varmkontakttermode.

Abstract

Kvantitativ sensorisk testing (QST) brukes til å evaluere funksjonen til det somatosensoriske systemet hos hunder ved å vurdere responsen på påførte mekaniske og termiske stimuli. QST brukes til å bestemme normale hunders sensoriske terskler og evaluere endringer i perifere og sentrale sensoriske veier forårsaket av ulike sykdomstilstander, inkludert slitasjegikt, ryggmargsskade og kranial korsbåndsruptur. Mekaniske sensoriske terskler måles med elektroniske von Frey-anestesiometre og trykkalgometre. De bestemmes som kraften der hunden utviser et svar som indikerer bevisst stimulusoppfattelse. Varme termiske sensoriske terskler er latensen for å reagere på en fast eller ramped temperaturstimulans påført av en kontakttermode.

Å følge en konsekvent protokoll for å utføre QST og ta hensyn til detaljer om testmiljøet, prosedyren og individuelle studiepersoner er avgjørende for å oppnå nøyaktige QST-resultater for hunder. Protokoller for standardisert innsamling av QST-data hos hund er ikke beskrevet i detalj. QST bør utføres i et stille, distraksjonsfritt miljø som er behagelig for hunden, QST-operatøren og føreren. Å sikre at hunden er rolig, avslappet og riktig plassert for hver måling bidrar til å produsere pålitelige, konsistente responser på stimuli og gjør testprosessen mer håndterlig. QST-operatøren og føreren skal være kjent og komfortabel med å håndtere hunder og tolke hunders atferdsresponser på potensielt smertefulle stimuli for å bestemme endepunktet for testing, redusere stress og opprettholde sikkerheten under testprosessen.

Introduction

Kvantitativ sensorisk testing (QST) vurderer responsene fremkalt av eksternt påførte stimuli; Det brukes til å evaluere funksjonen til det somatosensoriske systemet hos mennesker og dyr¹. Mekaniske stimuli i form av punktert trykk eller dypt trykk påføres som en ramped stimulus. Den sensoriske terskelen bestemmes som kraften som fremkaller en psykofysisk respons¹. Varme eller kalde termiske stimuli kan brukes som en ramped stimulus eller som en fast intensitetsstimulus. Den sensoriske terskelen bestemmes som temperaturen der det er respons eller latens for å reagere på stimulansen. Sensoriske terskler for punkttrykk måles ved hjelp av elektroniske von Frey-anestesiometre eller von Frey hårfilamenter, dyptrykk måles ved hjelp av håndholdte trykkalgometre, og termiske sensoriske terskler bestemmes ved hjelp av en rekke kontakttermodesystemer.

QST gir informasjon om funksjonen til både perifere og sentrale sensoriske baner og kan brukes til å evaluere endringer i disse sensoriske banene (algoplastisitet) i ulike sykdomsprosesser, spesielt de som forårsaker kronisk smerte¹. Meissners legemer oppdager punkteringstrykk, og følelsen overføres av Aβ afferente fibre på ikke-skadelige nivåer og Aδ afferente fibre når stimulansen har en skadelig intensitet ^1,2. Dypt trykk detekteres av pacinske legemer og overføres av C-afferente fibre, skadelig varme detekteres av Ruffini-legemer og overføres av Aδ og C afferente fibre, og skadelig kulde oppdages av Krause-legemer og overføres av C afferente fibre ^1,2. QST kan brukes til å oppdage både hemming (nedsatt følsomhet, hypoestesi) og tilrettelegging (økt følsomhet, hyperestesi) av disse reseptorene og veiene. Hos hund har QST blitt brukt til å evaluere endringer i sensoriske terskler sekundært til akutt ryggmargsskade 3,4,5, Chiari-lignende misdannelser og syringomyelia⁶, kranial korsbåndsruptur ^5,7 og slitasjegikt (OA) ^8,9,10. I tillegg har noen studier brukt QST for å vurdere smertelindring gitt av visse smertestillende midler 6,11,12,13 og kirurgiske prosedyrer ¹⁴. Disse studiene har gitt viktig innsikt i mekanismene for smertefølelse hos hunder, for eksempel bevis for perifer og sentral sensibilisering etter kirurgi og sykdommer som forårsaker kroniske smertetilstander som kranial korsbåndsruptur og OA. Denne informasjonen kan bidra til å forbedre påvisning og behandling av smerte hos hunder.

Valideringsstudier av mekanisk og varm termisk QST hos hund har vist god gjennomførbarhet, repeterbarhet og pålitelighet av QST-resultater over tid hos normale hunder og hunder med kroniske smerter fra OA 8,9,15,16. Imidlertid har flere studier funnet dårlig repeterbarhet og pålitelighet av kald termisk og noen ganger von Frey QST 1,15,17. Disse studiene brukte forskjellig utstyr og metodikk, men ga bevis for at mekanisk og varm termisk QST er en nøyaktig, semi-kvantitativ metode for å måle sensoriske terskler hos hunder. Imidlertid er oppmerksomhet på presise detaljer, inkludert innstillingen av målingene, avgjørende for å optimalisere QST hos hunder, noe som nødvendiggjør en standardisert protokoll for QST. Sanchis-Mora et al. detaljerte en sensorisk terskelundersøkelsesprotokoll (STEP) for mekanisk og varm og kald termisk QST, men opplevde problemer med hunder som ikke reagerte på den kalde termiske QST eller den høyeste gramkraften von Frey-filamentet som ble brukt i studien¹⁷. Følgende protokoll gir en standardmetode for mekanisk og varm termisk QST hos hunder; Denne protokollen kan vurdere sensoriske terskler hos normale hunder eller hunder med ulike sykdomsprosesser som påvirker det somatosensoriske systemet. Utvikling av standardiserte protokoller kan gjøre det mulig å sammenligne resultater på tvers av studier og metaanalyser av data for å forbedre nytten av QST i veterinærmedisin.

Protocol

Alle prosedyrer ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee of North Carolina State University. 1. Romoppsett og akklimatisering av studiefag Utfør QST på et dedikert sted der det er god plass til at en QST-operatør, håndterer og hund av alle størrelser kan bevege seg komfortabelt. Minimer potensielle auditive og visuelle distraksjoner, og bruk en maskin med hvit støy til å blokkere omgivelseslyden. Plasser en stor yogamatte eller lignende polstring p…

Representative Results

Mekanisk og termisk QST har blitt utført for å oppdage sensoriske terskler hos både forsknings- og klienteide hunder under ulike kliniske forhold, inkludert normale, friske hunder, hunder med kronisk smertefulle tilstander som OA, hunder med akutt ryggmargsskade, og for å vurdere postoperativ smerte og effekt av smertestillende midler. Selv om det er en økende mengde arbeid på QST hos hunder, er det ikke etablert noe normalt verdiområde for noen testmodaliteter. Imidlertid har flere studier vurdert gjennomførbarh…

Discussion

Det er avgjørende for innhenting av nøyaktige data – som gjenspeiler hundens sensoriske terskel – at hunden er så rolig, avslappet og plassert tilstrekkelig som mulig for hver måling. En tidligere studie bemerket at agitasjon fra tilbakeholdenhet eller distraksjon fra faktorer innenfor eller utenfor testmiljøet påvirket hundens respons på QST-stimuli¹⁶. Hvis hunden blir urolig av liggende eller tilbakeholdenhet eller blir distrahert, bør hunden få tid til å slå seg til ro før en målin…

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