تقييم العتبات الحسية في الكلاب باستخدام الاختبارات الحسية الكمية الميكانيكية والحرارية الساخنة
Summary
يصف هذا العمل بروتوكولا قياسيا للاختبار الحسي الكمي الحراري الميكانيكي والساخن لتقييم النظام الحسي الجسدي في الكلاب. يتم قياس العتبات الحسية باستخدام مقياس تخدير فون فراي الإلكتروني ، ومقياس ألجومتر الضغط ، وحرارة التلامس الساخن.
Abstract
يستخدم الاختبار الحسي الكمي (QST) لتقييم وظيفة الجهاز الحسي الجسدي في الكلاب من خلال تقييم الاستجابة للمنبهات الميكانيكية والحرارية المطبقة. يستخدم QST لتحديد العتبات الحسية الطبيعية للكلاب وتقييم التغيرات في المسارات الحسية الطرفية والمركزية الناجمة عن حالات مرضية مختلفة ، بما في ذلك هشاشة العظام وإصابة الحبل الشوكي وتمزق الرباط الصليبي القحفي. يتم قياس العتبات الحسية الميكانيكية بواسطة مقاييس التخدير الإلكترونية فون فراي ومقاييس الضغط. يتم تحديدها على أنها القوة التي يظهر بها الكلب استجابة تشير إلى إدراك التحفيز الواعي. العتبات الحسية الحرارية الساخنة هي زمن الاستجابة لمحفز درجة حرارة ثابت أو متصاعد يتم تطبيقه بواسطة حراري ملامس.
يعد اتباع بروتوكول ثابت لأداء QST والاهتمام بتفاصيل بيئة الاختبار والإجراءات وموضوعات الدراسة الفردية أمرا بالغ الأهمية للحصول على نتائج QST دقيقة للكلاب. لم يتم وصف بروتوكولات الجمع الموحد لبيانات QST في الكلاب بالتفصيل. يجب إجراء QST في بيئة هادئة وخالية من الإلهاء ومريحة للكلب ومشغل QST والمعالج. يساعد التأكد من أن الكلب هادئ ومريح ووضعه بشكل صحيح لكل قياس على إنتاج استجابات موثوقة ومتسقة للمنبهات ويجعل عملية الاختبار أكثر قابلية للإدارة. يجب أن يكون مشغل ومعالج QST على دراية وراحة في التعامل مع الكلاب وتفسير الاستجابات السلوكية للكلاب للمنبهات المؤلمة المحتملة لتحديد نقطة نهاية الاختبار وتقليل التوتر والحفاظ على السلامة أثناء عملية الاختبار.
Introduction
يقوم الاختبار الحسي الكمي (QST) بتقييم الاستجابات التي تثيرها المحفزات المطبقة خارجيا. يتم استخدامه لتقييم وظيفة الجهاز الحسي الجسدي في البشر والحيوانات1. يتم تطبيق المنبهات الميكانيكية في شكل ضغط نقطي أو ضغط عميق كحافز منحدر. يتم تحديد العتبة الحسية على أنها القوة التي تثير استجابة نفسيةفيزيائية 1. يمكن استخدام المحفزات الحرارية الساخنة أو الباردة كمحفز منحدر أو كحافز ثابت الشدة. يتم تحديد العتبة الحسية على أنها درجة الحرارة التي توجد عندها استجابة أو زمن انتقال للاستجابة للحافز. يتم قياس العتبات الحسية للضغط المتقطع باستخدام مقاييس تخدير فون فراي الإلكترونية أو خيوط شعر فون فراي ، ويتم قياس الضغط العميق باستخدام مقاييس الضغط المحمولة باليد ، ويتم تحديد العتبات الحسية الحرارية باستخدام مجموعة متنوعة من أنظمة الحرارة الملامسة.
يوفر QST معلومات حول عمل كل من المسارات الحسية المحيطية والمركزية ويمكن استخدامه لتقييم التغيرات في هذه المسارات الحسية (المرونة الطحلية) في عمليات المرض المختلفة ، وخاصة تلك التي تسبب الألم المزمن1. تكتشف جسيمات مايسنر الضغط المنقط ، وينتقل الإحساس بواسطة ألياف Aβ الواردة بمستويات غير ضارة وألياف Aδ الواردة عندما يكون التحفيز ذا كثافة ضارة 1,2. يتم الكشف عن الضغط العميق بواسطة جسيمات Pacinian وينتقل بواسطة الألياف الواردة C ، ويتم الكشف عن الحرارة الضارة بواسطة جسيمات Ruffini وتنتقل بواسطة الألياف الواردة Aδ و C ، ويتم الكشف عن البرد الضار بواسطة جسيمات Krause وينتقل بواسطة الألياف الواردة C 1,2. يمكن استخدام QST للكشف عن كل من التثبيط (انخفاض الحساسية ، نقص الحس) والتيسير (زيادة الحساسية ، فرط الحساسية) لهذه المستقبلات والمسارات. في الكلاب ، تم استخدام QST لتقييم التغيرات في العتبات الحسية الثانوية لإصابة الحبل الشوكي الحادة3،4،5 ، والتشوه الشبيه بخياري وتكهف النخاع6 ، وتمزق الرباط الصليبي القحفي5،7 ، وهشاشة العظام (OA) 8،9،10. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمت بعض الدراسات QST لتقييم تخفيف الألم الذي توفره بعض المسكنات6،11،12،13 والإجراءات الجراحية 14. قدمت هذه الدراسات رؤى مهمة حول آليات الإحساس بالألم في الكلاب ، مثل الأدلة على التحسس المحيطي والمركزي بعد الجراحة والأمراض التي تسبب حالات الألم المزمن مثل تمزق الرباط الصليبي القحفي وهشاشة العظام. هذه المعلومات يمكن أن تساعد في تحسين الكشف عن وعلاج الألم في الكلاب.
أظهرت دراسات التحقق من صحة QST الحرارية الميكانيكية والساخنة في الكلاب جدوى جيدة وقابلية للتكرار وموثوقية نتائج QST بمرور الوقت في الكلاب العادية والكلاب التي تعاني من آلام مزمنة من OA8،9،15،16. ومع ذلك ، فقد وجدت العديد من الدراسات ضعف التكرار والموثوقية للحرارة الباردة وأحيانا فون فراي QST1،15،17. استخدمت هذه الدراسات معدات ومنهجية مختلفة ولكنها قدمت دليلا على أن QST الحراري الميكانيكي والساخن هو طريقة دقيقة وشبه كمية لقياس العتبات الحسية في الكلاب. ومع ذلك ، فإن الاهتمام بالتفاصيل الدقيقة ، بما في ذلك إعداد القياسات ، أمر بالغ الأهمية لتحسين QST في الكلاب ، مما يستلزم وجود بروتوكول موحد ل QST. قام Sanchis-Mora et al. بتفصيل بروتوكول فحص العتبة الحسية (STEP) ل QST الحراري الميكانيكي والساخن والبارد ، لكنهم واجهوا صعوبة مع الكلاب التي لا تستجيب ل QST الحراري البارد أو خيوط فون فراي ذات القوة الجرامية الأعلى المستخدمة في الدراسة17. يوفر البروتوكول التالي طريقة قياسية ل QST الحرارية الميكانيكية والساخنة في الكلاب ؛ يمكن لهذا البروتوكول تقييم العتبات الحسية في الكلاب العادية أو الكلاب ذات العمليات المرضية المختلفة التي تؤثر على الجهاز الحسي الجسدي. قد يسمح تطوير بروتوكولات موحدة بمقارنة النتائج عبر الدراسات والتحليلات التلوية للبيانات لتحسين فائدة QST في الطب البيطري.
Protocol
Representative Results
Discussion
من الأهمية بمكان للحصول على بيانات دقيقة – تعكس العتبات الحسية للكلب – أن يكون الكلب هادئا ومريحا وموضوعا مناسبا قدر الإمكان لكل قياس. لاحظت دراسة سابقة أن التحريض من ضبط النفس أو الإلهاء من العوامل داخل أو خارج بيئة الاختبار أثر على استجابات الكلاب لمحفزات QST16. إذا أصبح الكلب ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يود المؤلفون أن يشكروا أندريا طومسون ، وجون هاش ، وهوب وودز ، والخريف أنتوني على التعامل مع الكلاب من أجل QST ، وماساتاكا إينوموتو لمساعدته في فحص الكلاب ، وسام تشيو لمساهماته في إنشاء بروتوكول QST الحراري الساخن.
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).
