Dette arbejde præsenterer metoden for anvendelse af høj intensitet-fokuseret ultralyd til at blokere handling potentialer af diabetisk neuropatisk nerver.
Nerve varmeledning blok med en høj intensitet-fokuseret ultralyd (HIFU) transducer er blevet udført i normal og diabetisk dyremodeller for nylig. HIFU kan reversibelt blokere overledning af perifere nerver uden at beskadige nerver samtidig ved hjælp af en passende ultralyd parameter. Midlertidig og delvis blok af handling potentialer af nerver viser, at HIFU har potentiale til at være en nyttig klinisk behandling for smertelindring. Dette arbejde viser procedurer for at undertrykke handling potentialerne af neuropatisk nerver i diabetisk rotter i vivo ved hjælp af en HIFU transducer. Det første skridt er at generere voksne mandlige diabetisk neuropatisk rotter ved streptozotocin (STZ) injektion. Det andet skridt er at evaluere de perifere diabetisk neuropati i STZ-induceret diabetisk rotter ved en elektronisk von Frey sonde og en varm tallerken. Det sidste trin er at registrere i vivo ekstracellulære handling potentialer af nerve udsat for HIFU sonikering. Metoden viste her kan gavne studiet af ultralyd smertestillende applikationer.
Oral medicin, akupunktur1, og elektrisk nerve stimulation2 har været brugt til behandling af smertefuld diabetisk polyneuropati. Men, bivirkninger af oral medicin, invasive drift af akupunktur, og elektrisk nervestimulation hæmme den terapeutiske virkning og overholdelse af patientens. Ultralyd blok af perifere nerver i dyremodeller har været undersøgt for årtier3,4,5. Overledning af in vitro- ischiadicus nerver af store grønne frøen var hæmmet reversibelt efter behandling af 10-20 pulser af ultralyd eksponering for 0,4 – 1,0 s6. En faktor til at blokere nerve varmeledning er temperaturstigningen induceret af ultralyd7. For patienter med polyneuropati, blev undertrykkelsen af sammensatte muskel handling potentialer (CMAPs) udført i peroneal nerve udsat for lavintensive ultralyd for 2 min8. Fuld helbredelse tid var i 5 min.
For nylig, Food and Drug Administration i USA godkendt HIFU som en non-invasiv behandling af uterin fibroid tumorer9, smerte palliations knogle metastaser10og prostatakræft11. En HIFU transduceren udsender akustiske bjælker uden for kroppen, og bjælker sender i forskellige væv medier og konvergerer på target tumor i fokus. Zonen fokale dannes umiddelbart for at generere lokaliserede virkninger på målet tumorer uden at beskadige de omkringliggende væv. HIFU er også blevet anvendt til at hæmme nerve varmeledning eller forårsage nerve denervering i vivo forsøg af normale Sprague-Dawley (SD) rotter12. Derudover har HIFU kortsigtede og langsigtede virkninger på neuropatiske nerver været undersøgt13. Tidligere resultater viste, at den reversible eller permanent blok af sensoriske nerve varmeledning kunne opnås ved HIFU med relevante parametre. Udover smertestillende applikationer, kan HIFU bruges som et værktøj til at undersøge den relative bidrag af perifere og centrale komponenter til nerve varmeledning blokade for grundlæggende forskning i Neurologi og udvikling af smertestillende medicin. Derfor er der behov for en HIFU blokerende teknologiplatform specifik for perifere nerver i dyremodeller. Formålet med denne artikel er at vise procedurerne for delvis eller fuldstændig blokering handling potentialer af perifere nerver i diabetisk neuropatisk rotter af HIFU. Diabetisk rotte modeller og evaluering af perifere neuropatiske symptomer blev etableret. En HIFU platform og eksperimenterende processer specifikt til behandling af rotte ischiadicus nerver er præsenteret.
Delvis og midlertidig undertrykkelse af action potentials af neuropatisk nerver fra diabetisk rotter i vivo og instant forekomst af de blokerende virkning efter HIFU behandling både blev observeret. 28-dages opfølgende undersøgelse på CMAPs viste, at en sikker blokade af nerve varmeledning kunne udføres på en passende HIFU eksponering. Som et resultat, kan den ovennævnte protokol HIFU behandling give en alternativ løsning for reversible overledningsforstyrrelser blok af ischiadicus nerver i diabetisk rot…
The authors have nothing to disclose.
Undersøgelsen blev støttet af Ministeriet for videnskab og teknologi (projekt mest 105-2221-E-400-001) og den nationale sundhed forskningsinstitutter (projekt BN-105-PP-10), Taiwan.
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 |