Summary
עבודה זו מתארת פרוטוקול סטנדרטי לבדיקות חושיות כמותיות מכניות ותרמיות חמות להערכת המערכת הסומטוסנסורית אצל כלבים. ספי החישה נמדדים באמצעות מד הרדמה אלקטרוני של פון פריי, אלגומטר לחץ ותרמוד מגע חם.
Abstract
בדיקות חושיות כמותיות (QST) משמשות להערכת תפקוד המערכת הסומטוסנסורית אצל כלבים על ידי הערכת התגובה לגירויים מכניים ותרמיים מיושמים. QST משמש לקביעת ספי החישה הנורמליים של כלבים ולהערכת שינויים במסלולי החישה ההיקפיים והמרכזיים הנגרמים על ידי מצבי מחלה שונים, כולל דלקת מפרקים ניוונית, פגיעה בעמוד השדרה וקרע ברצועה הצולבת הגולגולתית. ספי החישה המכניים נמדדים על ידי מדי הרדמה אלקטרוניים של פון פריי ומדי לחץ. הם נקבעים ככוח שבו הכלב מפגין תגובה המעידה על תפיסת גירוי מודע. ספי חישה תרמיים חמים הם זמן ההשהיה להגיב לגירוי טמפרטורה קבוע או מוגבר המופעל על ידי תרמוד מגע.
הקפדה על פרוטוקול עקבי לביצוע QST ותשומת לב לפרטים של סביבת הבדיקה, הנוהל ונושאי המחקר הבודדים הם קריטיים להשגת תוצאות QST מדויקות עבור כלבים. פרוטוקולים לאיסוף סטנדרטי של נתוני QST בכלבים לא תוארו בפירוט. QST צריך להתבצע בסביבה שקטה, ללא הסחות דעת ונוחה לכלב, למפעיל QST ולמטפל. הקפדה על כך שהכלב רגוע, רגוע וממוקם כראוי עבור כל מדידה מסייעת לייצר תגובות אמינות ועקביות לגירויים והופכת את תהליך הבדיקה לקל יותר לניהול. מפעיל ה- QST והמטפל צריכים להכיר ולהרגיש בנוח עם טיפול בכלבים ופירוש תגובות התנהגותיות של כלבים לגירויים שעלולים להיות כואבים כדי לקבוע את נקודת הסיום של הבדיקה, להפחית מתח ולשמור על בטיחות במהלך תהליך הבדיקה.
Introduction
בדיקה חושית כמותית (QST) מעריכה את התגובות המתעוררות על ידי גירויים חיצוניים; הוא משמש להערכת תפקוד המערכת הסומטוסנסורית בבני אדם ובבעלי חיים1. גירויים מכניים בצורה של לחץ ניקוב או לחץ עמוק מוחלים כגירוי רמור. הסף החושי נקבע ככוח המעורר תגובה פסיכופיזית1. גירויים תרמיים חמים או קרים יכולים לשמש כגירוי רמוס או כגירוי בעוצמה קבועה. הסף החושי נקבע כטמפרטורה שבה יש תגובה או השהיה להגיב לגירוי. ספי החישה של לחץ מנוקב נמדדים באמצעות מדי הרדמה אלקטרוניים של פון פריי או חוטי שיער של פון פריי, לחץ עמוק נמדד באמצעות אלגומדי לחץ ידניים, וספי החישה התרמית נקבעים באמצעות מגוון מערכות תרמוד מגע.
QST מספק מידע על תפקודם של מסלולים חושיים היקפיים ומרכזיים וניתן להשתמש בו כדי להעריך שינויים במסלולים חושיים אלה (אלגופלסטיות) בתהליכי מחלה שונים, במיוחד אלה הגורמים לכאב כרוני1. כדוריות הדם של מייסנר מזהות לחץ ניקוב, והתחושה מועברת על ידי סיבי Aβ afferent ברמות לא מזיקות וסיבי Aδ afferent כאשר הגירוי הוא בעוצמה מזיקה 1,2. לחץ עמוק מזוהה על ידי כדוריות Pacinian ומועבר על ידי סיבי C afferent, חום מזיק מזוהה על ידי כדוריות Ruffini ומועבר על ידי Aδ ו- C afferent סיבים, וקור מזיק מזוהה על ידי כדוריות קראוזה ומועבר על ידי C afferent סיבים 1,2. QST יכול לשמש כדי לזהות הן עיכוב (ירידה ברגישות, hypoesthesia) והקלה (רגישות מוגברת, hyperesthesia) של קולטנים אלה ומסלולים. בכלבים, QST שימש להערכת שינויים בספים התחושתיים משניים לפגיעה חריפה בחוט השדרה 3,4,5, מום דמוי כיארי וסירינגומיאליה6, קרע ברצועה הצולבת הגולגולתית5,7 ודלקת מפרקים ניוונית (OA) 8,9,10. בנוסף, מחקרים מסוימים השתמשו ב- QST כדי להעריך הקלה בכאב המסופקת על ידי משככי כאבים מסוימים 6,11,12,13 והליכים כירורגיים 14. מחקרים אלה סיפקו תובנות חשובות לגבי מנגנוני תחושת הכאב אצל כלבים, כגון ראיות לרגישות היקפית ומרכזית לאחר ניתוח ומחלות הגורמות למצבי כאב כרוניים כגון קרע ברצועה הצולבת הגולגולתית ו- OA. מידע זה יכול לסייע בשיפור הזיהוי והטיפול בכאב אצל כלבים.
מחקרי תיקוף של QST תרמי מכני וחם בכלבים הראו היתכנות טובה, חזרתיות ואמינות של תוצאות QST לאורך זמן בכלבים רגילים ובכלבים עם כאב כרוני מ- OA 8,9,15,16. עם זאת, מספר מחקרים מצאו יכולת חזרה ירודה ואמינות של תרמי קר ולעיתים פון פריי QST 1,15,17. מחקרים אלה השתמשו בציוד ובמתודולוגיה שונים, אך סיפקו ראיות לכך ש-QST תרמי מכני וחם היא שיטה מדויקת, כמותית למחצה, למדידת ספי חישה אצל כלבים. עם זאת, תשומת לב לפרטים מדויקים, כולל הגדרת המדידות, היא קריטית לאופטימיזציה של QST בכלבים, מה שמחייב פרוטוקול סטנדרטי עבור QST. Sanchis-Mora et al. פירטו פרוטוקול בדיקת סף חושי (STEP) עבור QST תרמי מכני וחם וקר, אך נתקלו בקושי עם כלבים שלא הגיבו ל- QST תרמי קר או לחוט הלהט בעל כוח הגרם הגבוה ביותר פון פריי ששימש במחקר17. הפרוטוקול הבא מספק שיטה סטנדרטית עבור QST תרמי מכני וחם בכלבים; פרוטוקול זה יכול להעריך ספי חישה אצל כלבים רגילים או כלבים עם תהליכי מחלה שונים המשפיעים על המערכת הסומטוסנסורית. פיתוח פרוטוקולים סטנדרטיים עשוי לאפשר השוואת תוצאות בין מחקרים ומטא-אנליזות של נתונים כדי לשפר את התועלת של QST ברפואה וטרינרית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
כל הנהלים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת צפון קרוליינה.
1. סידור חדרים והתאקלמות נושא הלימוד
- בצע QST בחלל ייעודי שבו יש מספיק מקום למפעיל QST, מטפל וכלב בכל גודל לנוע בנוחות. צמצם הסחות דעת שמיעתיות וחזותיות פוטנציאליות והשתמש במכונת רעש לבן כדי לחסום את צלילי הסביבה.
- הניחו מזרן יוגה גדול או ריפוד דומה על הרצפה כדי להבטיח שהכלבים ירגישו בנוח בשכיבה הצידית במהלך הבדיקה.
- אפשרו לכלב לפחות 10 דקות לחקור בחופשיות ולהתאקלם בחדר ולהרגיש בנוח עם מפעיל ומטפל QST. הציעו מים מתוקים בחדר, ותנו מדי פעם תגמולי מזון.
- חולק באופן אקראי את אתר הבדיקה (צד שמאל או ימין) על ידי הטלת מטבע. חותכים קטע פרווה בגודל של כ-2X4 ס"מ שמרכזו סביב החלל שבין המשטח הגבי של המטטרסל השלישי והרביעי באמצע הדרך בין המפרק הטרסומטטרסלי למפרק המטטרסופלנגאלי. יש להצמיד קטע פרווה בגודל של כ-1X2 ס"מ על האנטברכיום הצידי רק פרוקסימלי למפרק האנטברכיוקרפלי מעל האולנה.
2. מד הרדמה אלקטרוני של פון פריי
- הגדרת כלי נגינה
- יש למרוח בעדינות קצה פון פריי קשיח בקוטר 0.9 מ"מ על תא המטען ולוודא שתא המטען מוברג היטב לתוך הידית. חברו את הכבל מהידית למכשיר ההקלטה דרך ערוץ M0 (איור 1A,B).
- הפעילו את מכשיר ההקלטה ולחצו על כפתור MAX כדי שהמכשיר יתעד ויציג את הכוח המרבי שהושג כאשר הכלב מגיב לגירוי שהופעל (איור 1C).
- אפס את המכשיר על ידי לחיצה על לחצן CLR .
- איסוף נתונים
- הניחו את הכלב בשכיבה רוחבית למדידת ספים.
הערה: כלבים ממוקמים בשכיבה צידית ימנית למדידת ספי הגפיים השמאליות או ממוקמים בשכיבה צידית שמאלית למדידת ספים בגפיים הימניות. אם הכלב לא ישכב מרצונו בשכיבה צידית כאשר יינתנו לו רמזים מילוליים, מפעיל ה- QST והמטפל יכולים להניח את הכלב באופן ידני בשכיבה רוחבית. - יש למרוח ריסון מינימלי עד בינוני לפי הצורך כדי לשמור על הכלב בשכיבה צידית ושקטה יחסית.
הערה: המטפל מבצע שלב זה. - יש להפעיל את הגירוי ברגע שהכלב רגוע ונינוח והאיבר הנבדק נמצא בהארכה של 70% לפחות. ספק תמיכה ידנית עדינה לגפה הנבדקת כדי להרחיק את הגפה מהרצפה ולספק גב יציב להפעלת כוח נגד מבלי למנוע מהכלב למשוך את הגפה.
הערה: אופרטור QST מבצע שלב זה. - יש למרוח את קצה פון פריי בניצב לעור האזור הנבדק. אם הכלב מפגין תנועות רפלקס (למשל, עוויתות של הכפפה או נסיגה של הגפה לפני הפעלת כוח) מהתחושה של קצה פון פריי על העור, אפשרו לכלב להרפות את האיבר שוב לפני שתניחו מחדש את קצה פון פריי. בצע מדידה כאשר העור אינו גורם לתנועות רפלקס על ידי מריחת קצה פון פריי.
- הפעילו כוח הולך וגובר עם קצה פון פריי (~20 גרם לשנייה) עד שהכלב מושך את האיבר, משמיע קול, מסתובב להסתכל על הגירוי, או מפגין תנועות או תגובות התנהגותיות אחרות המצביעות על תפיסה מודעת של הגירוי. הסר את הגירוי כאשר הכלב מושך את האיבר, או הכוח המרבי הוא הגיע.
הערה: אין לחרוג מ-1,000 גרם של כוח. - רשום את הכוח המרבי המופעל המוצג במכשיר ההקלטה.
הערה: אם מגיעים לסף הבטיחות של 1,000 גרם כוח, 1,000 גרם נרשמים כסף החושי, ומצוין שלא הייתה תגובה לפני ניתוק הבטיחות. - חזור על המדידות בסך הכל חמישה ניסיונות, ואפשר דקה אחת בין כל מדידה (מרווח בין משפטים). אפס את המכשיר בין כל שלב על ידי לחיצה על לחצן CLR .
- אפשרו לכלב להישאר בשכיבה צידית במהלך המרווחים שבין הניסויים אם הוא נשאר רגוע ונינוח יחסית ללא איפוק או מינימלי. אחרת, אפשרו לכלב לשבת, לעמוד או לנוע בחדר QST כדי לשמור על נוחותו. החזירו את הכלב לשכיבה רוחבית לפני המדידה הבאה.
- רשום ציון היתכנות של 0-5 כדי לציין את הקלות שבה נאספו הנתונים.
הערה: ציוני ההיתכנות הם כדלקמן: 0 = אין בעיה, 1 = קושי קל, 2 = קושי בינוני, 3 = קושי משמעותי, 4 = קשה מאוד, 5 = בלתי אפשרי. הכותרת המשמשת להקצאת ציוני היתכנות מופיעה בטבלה 1. - תן לכלב הפסקה של 5 דקות לפני תחילת המדידות עם אלגומטר הלחץ הקהה.
- הניחו את הכלב בשכיבה רוחבית למדידת ספים.
3. אלגומטר לחץ קהה
- הגדרת כלי נגינה
- ודאו שהגשושית הקטנה והקהה מוברגת היטב לתוך המכשיר (איור 2A).
- הפעל את מכשיר ההקלטה ולחץ על MAX כפתור כדי להמשיך כאשר תתבקש לעשות זאת על המסך. לחצו על כפתור UNIT עד שהיחידה תוצג כגרמים (g) בחלק העליון של המסך (איור 2B).
- אפס את המכשיר על ידי לחיצה על כפתור ZERO .
- איסוף נתונים
- הניחו את הכלב בשכיבה רוחבית למדידת ספים.
הערה: כלבים ממוקמים בשכיבה צידית ימנית למדידת ספי הגפיים השמאליות או ממוקמים בשכיבה צידית שמאלית למדידת ספים בגפיים הימניות. אם הכלב לא ישכב מרצונו בשכיבה צידית כאשר יינתנו לו רמזים מילוליים, מפעיל ה- QST והמטפל יכולים להניח את הכלב באופן ידני בשכיבה רוחבית. - יש למרוח ריסון מינימלי עד בינוני לפי הצורך כדי לשמור על הכלב בשכיבה צידית ושקטה יחסית.
הערה: המטפל מבצע שלב זה. - יש להפעיל את הגירוי ברגע שהכלב רגוע ונינוח והאיבר הנבדק נמצא בהארכה של כ-70%. ספקו תמיכה ידנית עדינה לגפה הנבדקת כדי להרחיק את הגפה מהרצפה ולספק גב יציב להפעלת כוח נגדה, מבלי למנוע מהכלב למשוך את האיבר.
הערה: אופרטור QST מבצע שלב זה. - מרחו את הגשושית הקהה בניצב לעור האזור הנבדק (איור 2C). אם הכלב מפגין תנועות רפלקס (למשל, עוויתות של הכף או נסיגה של הגפה לפני הפעלת כוח) מהתחושה של הבדיקה הקהה על העור, אפשרו לכלב להרפות את האיבר שוב לפני שתפעילו מחדש את הבדיקה הקהה. בצע מדידה כאשר היישום של הבדיקה הקהה על העור אינו גורם לתנועות רפלקס.
- הפעילו כוח הולך וגובר עם הגשושית (~20 גרם לשנייה) עד שהכלב מושך את האיבר, משמיע קול, מסתובב להסתכל על הגירוי, או מפגין תנועות או תגובות התנהגותיות אחרות המצביעות על תפיסה מודעת של הגירוי. הסר את הגירוי כאשר הכלב מושך את האיבר או את הכוח המרבי הוא הגיע.
הערה: אין לחרוג מ-2,500 גרם של כוח. - רשום את הכוח המרבי המופעל המוצג במכשיר ההקלטה.
הערה: אם מגיעים לחתך הבטיחות של 2,500 גרם כוח, 2,500 גרם נרשמים כסף החושי, ומצוין שלא הייתה תגובה לפני ניתוק הבטיחות. - חזור על המדידות במשך חמישה ניסויים בסך הכל, ואפשר דקה אחת בין כל מדידה (מרווח בין משפטים). אפס את המכשיר בין כל צעד על ידי לחיצה על כפתור ZERO .
- אפשרו לכלב להישאר בשכיבה צידית במהלך המרווח שבין הניסויים, אם הוא נשאר רגוע ונינוח יחסית, ללא ריסון או מינימום. אחרת, אפשרו לכלב לשבת, לעמוד או לנוע בחדר QST כדי לשמור על נוחותו. החזירו את הכלב לשכיבה רוחבית לפני המדידה הבאה.
- רשום ציון היתכנות של 0-5 כדי לציין את הקלות שבה נאספו הנתונים.
הערה: ציוני ההיתכנות הם כדלקמן: 0 = אין בעיה, 1 = קושי קל, 2 = קושי בינוני, 3 = קושי משמעותי, 4 = קשה מאוד, 5 = בלתי אפשרי. - תן לכלב הפסקה של 5 דקות לפני תחילת המדידות עם הבדיקה התרמית החמה.
- הניחו את הכלב בשכיבה רוחבית למדידת ספים.
4. בדיקה תרמית חמה
- הגדרת כלי נגינה
- חבר את המנתח התרמו-סנסורי למחשב באמצעות כבל USB וודא שהתרמוד בגודל 16 x 16 מ"מ מחובר למנתח. הפעל את המנתח.
- פתח את תוכנת המנתח התרמו-סנסורי במחשב ובחר את מנתח TSA II מתפריט ההפעלה. לחץ על אישור על האזהרה המוקפצת לבדיקה העצמית של המנתח. ודא כי התרמוד אינו מחובר לנבדק המחקר במהלך הבדיקה העצמית.
- בכרטיסיה TEST (בפינה השמאלית העליונה), תחת ההנחיה Select Patient (בצד שמאל של המסך), בחר את המטופל המתאים על-ידי לחיצה כפולה על השם ברשימה.
- כדי ליצור מטופל חדש, לחץ על הכרטיסייה חולים מימין לכרטיסייה בדיקה . לחץ על סמל המטופל החדש בפינה השמאלית התחתונה ומלא את פרטי המטופל (מחלקה, שם פרטי ושם משפחה של המטופל , תעודת זהות, מין ותאריך לידה).
- תחת הפקודה בחר תוכנית בכרטיסיה בדיקה, בחר את התוכנית המתאימה על-ידי לחיצה כפולה על התוכנית ברשימה.
- כדי ליצור תוכנית חדשה, לחץ פעם אחת על הכרטיסייה תוכניות משמאל לכרטיסייה מטופלים . לחץ על סמל תוכנית חדשה בפינה השמאלית התחתונה ומלא את פרטי התוכנית.
הערה: עבור פרוטוקול זה, פרטי התוכנית מפורטים בטבלה 2. אין צורך לבחור אתר גוף תחת ההנחיה בחר אתר גוף בכרטיסיה בדיקה .
- כדי ליצור תוכנית חדשה, לחץ פעם אחת על הכרטיסייה תוכניות משמאל לכרטיסייה מטופלים . לחץ על סמל תוכנית חדשה בפינה השמאלית התחתונה ומלא את פרטי התוכנית.
- לאחר בחירת המטופל והתוכנית המתאימים, לחץ על ההנחיה עבור לבדיקה תחת הכרטיסייה בדיקה . לחץ לחיצה בודדת על כפתור Pre-Test בפינה השמאלית התחתונה כדי לכייל את המנתח לתוכנית שצוינה.
- לאחר השלמת הבדיקה המקדימה, לחצן קדם-בדיקה מוחלף בלחצן התחל, וחלון הבדיקה מוצג: לחץ על לחצן התחל כדי להתחיל את הבדיקה (איור 3A).
- שחררו את כבל התרמוד וודאו שהתרמוד נגיש בקלות.
- איסוף נתונים
- הניחו את הכלב בשכיבה צידית למדידת השהיה תרמית.
הערה: כלבים ממוקמים בשכיבה צידית ימנית למדידת ספי הגפיים השמאליות או ממוקמים בשכיבה צידית שמאלית למדידת ספים בגפיים הימניות. אם הכלב לא ישכב מרצונו בשכיבה צידית כאשר יינתנו לו רמזים מילוליים, מפעיל ה- QST והמטפל יכולים להניח את הכלב באופן ידני בשכיבה רוחבית. - יש למרוח ריסון מינימלי עד בינוני לפי הצורך כדי לשמור על הכלב בשכיבה צידית ושקטה יחסית.
הערה: המטפל מבצע שלב זה. - יש להפעיל את הגירוי ברגע שהכלב רגוע ונינוח והאיבר הנבדק נמצא בהארכה של כ-70%. ספקו תמיכה ידנית עדינה לגפה הנבדקת כדי להרחיק את האיבר מהרצפה מבלי למנוע מהכלב למשוך את האיבר. כמו כן, החזיקו והפעילו סטופר כשהיד תומכת באיבר.
הערה: אופרטור QST מבצע שלב זה. - מרחו את התרמוד על העור של האזור הנבדק (איור 3B). אם הכלב מפגין תנועות רפלקס (למשל, עוויתות של הכף או נסיגה של הגפה לפני הפעלת החום) מתחושת התרמוד על העור, אפשרו לכלב להרפות שוב את האיבר לפני שתפעילו מחדש את התרמוד. בצע מדידה כאשר מריחת התרמוד על העור אינה גורמת לתנועות רפלקס.
- לחץ על התחל כפתור בפינה השמאלית התחתונה של הכרטיסייה TEST כדי להתחיל את הבדיקה.
הערה: מפעיל ה- QST מאותת למטפל להתחיל את הבדיקה (לדוגמה, על ידי הנהון ראש), ומפעיל ה- QST מפעיל את שעון העצר בו-זמנית. - הסר את התרמוד כאשר הכלב מושך את האיבר, משמיע קול, מסתובב להסתכל על הגירוי, או מפגין תנועות או תגובות התנהגותיות אחרות המעידות על תפיסה מודעת של הגירוי או מתי מגיעים לחביון המרבי תוך עצירת הסטופר בו זמנית.
הערה: אופרטור QST מבצע שלב זה. אין לחרוג מ-20 שניות של יישום תרמוד או מטמפרטורת תרמוד מרבית של 49°C. - רשום את ההשהיה לנסיגה. אם מגיעים לחיתוך הבטיחות של 20 שניות של יישום תרמודה, רשום 20 שניות כהשהיה חושית, ושים לב שלא הייתה תגובה לפני ניתוק הבטיחות.
- חזור על המדידות במשך חמישה ניסויים בסך הכל, ואפשר דקה אחת בין כל מדידה (מרווח בין משפטים). לחצו על כפתור End Test ולאחר מכן על כפתור Pre-Test בין כל מדידה כדי להפסיק לחמם את התרמוד ולכייל מחדש את התרמוד כדי להתכונן ליישום הבא.
הערה: המטפל מבצע שלב זה.- אפשרו לכלב להישאר בשכיבה צידית במהלך המרווח שבין הניסויים, אם הוא נשאר רגוע ונינוח יחסית, ללא ריסון או מינימום. אחרת, אפשרו לכלב לשבת, לעמוד או לנוע בחדר QST כדי לשמור על נוחותו. החזירו את הכלב לשכיבה רוחבית לפני המדידה הבאה.
- רשום ציון היתכנות של 0-5 כדי לציין את הקלות שבה נאספו הנתונים.
הערה: ציוני ההיתכנות הם כדלקמן: 0 = אין בעיה, 1 = קושי קל, 2 = קושי בינוני, 3 = קושי משמעותי, 4 = קשה מאוד, 5 = בלתי אפשרי.
- הניחו את הכלב בשכיבה צידית למדידת השהיה תרמית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
QST מכני ותרמי בוצע כדי לזהות ספי חישה הן בכלבים מחקריים והן בכלבים בבעלות הלקוח בתנאים קליניים שונים, כולל כלבים רגילים ובריאים, כלבים עם מצבים כואבים כרוניים כגון OA, כלבים עם פגיעה חריפה בעמוד השדרה, ולהעריך כאב לאחר הניתוח ויעילות משככי כאבים. למרות שיש גוף הולך וגדל של עבודה על QST בכלבים, לא נקבע טווח נורמלי של ערכים עבור שיטות בדיקה כלשהן. עם זאת, מספר מחקרים העריכו את ההיתכנות והחזרתיות של QST מכני ותרמי בכלבים, והראו נתוני QST כמדידות מדויקות של ספי החישה בכלבים 8,9,15,16.
הערכים המדווחים כאן הם מתוך מערך נתונים שפורסם בעבר של 23 כלבים רגילים שהיו מעל גיל שנתיים, שקלו מעל 15 ק"ג, לא התגלו חריגות בבדיקה אורתופדית ונוירולוגית, ולא הייתה להם היסטוריה של ליקוי שדווח על ידי הבעלים10. קבוצת כלבים זו כללה 8 כלבים מגזע מעורב, 4 כלבי לברדור רטריבר, 6 גולדן רטריבר ואחד כל אחד: סטפורדשייר טרייר אמריקאי, כלב בקר אוסטרלי, אוטרהאונד, כלב רועים אוסטרלי ופוינטר גרמני קצר שיער. נתוני QST מכניים ותרמיים חמים מכלבים אלה, המייצגים נתונים אופייניים המתקבלים עבור QST בכלבים, מסוכמים בטבלה 3 ומיוצגים באופן גרפי באיור 4, איור 5 ואיור 6. כדי לקבל את ערך ה-QST הממוצע עבור כל מודל בכל כלב, בהתבסס על עבודה קודמת וניתוח של אפקט השכפול16, אנו ממליצים לבטל את הערכים הגבוהים והנמוכים ביותר של הכלב מחמשת הניסויים של מודל QST, ושלושת הערכים הנותרים יהיו ממוצעים. המחקר המקורי השתמש במודלים חוזרים ונשנים של השפעות מעורבות כדי לקבוע את ההשפעה של קובריאטים, כולל גיל, מין, משקל גוף וציון היתכנות. לאחר מכן, הקשר בין משתנים משותפים לבין סף QST הוערך באמצעות מבחני Wald10. ניתוח זה לא הראה השפעה משמעותית של גיל, מין וציון היתכנות על הערכים של אף אחת משיטות QST (p > 0.05) והשפעה משמעותית של משקל הגוף על ערכי QST תרמי חם (p = 0.006), אך אף לא אחת משתי השיטות האחרות. לא היו מספיק כלבים מכל גזע כדי להעריך את השפעת הגזע על ערכי QST.
בעת פירוש נתוני QST מכניים ותרמיים, ספי לחץ נמוכים יותר וזמני השהיה קצרים יותר מצביעים על רגישות רבה יותר לגירוי המופעל, בעוד שספי לחץ גבוהים יותר וזמני השהיה ארוכים יותר מצביעים על רגישות פחותה. מגוון מצבים קליניים הוכחו כמשפיעים על ספי החישה אצל כלבים. למרות שיש חוסר עקביות מסוים בנתונים, רוב המחקרים מדווחים על סף חושי נמוך יותר (רגישות גבוהה יותר, שיכוך יתר) אצל כלבים עם OA הן באתר העיקרי של המפרק (ים) מושפע OA ובאתרים משניים מרוחקים המפרק הפגוע (ים) 8,9,10. כל המחקרים שהעריכו סף חושי בכלבים עם פגיעה חריפה בחוט השדרה של תורקולומבר מדווחים על סף תחושתי גבוה יותר (ירידה ברגישות, היפואלגזיה) בגפיים האגני של כלבים אלה 3,4,5. מחקרים שהעריכו כאב לאחר ניתוח אצל כלבות שעברו כריתת רחם הצביעו על סף תחושתי נמוך יותר באתר הניתוח ובאתר משני מרוחק בגפיים האגני (טיביה דיסטלית) שהוקלו על ידי מתן תרופות משככות כאבים לפני ואחרי הניתוח11,12. לפיכך, יש לקחת בחשבון את אוכלוסיית הכלבים המוערכים ואת ההיסטוריה הרפואית שלהם, כולל כרוניקה של כאב ומתן תרופות משככי כאבים, בעת קביעת התוצאות הצפויות ופירוש הנתונים.
ציוני היתכנות משמשים כדי לציין את הקלות שבה התקבלו נתוני QST מכל נבדק עבור כל שיטת בדיקה. ציוני היתכנות מוקצים על בסיס סולם של 6 נקודות (0-5). הם נקבעים בהתבסס על רמת שיתוף הפעולה של הכלב בבדיקות, מידת האיפוק הדרושה לביצוע הבדיקה, ובהירות תגובת הכלב לגירויים המופעלים (טבלה 1). הגדלת הציונים בסולם ההיתכנות מצביעה על הקושי הגובר באיסוף הנתונים, כאשר ציונים של 0-2 נחשבים לאיסוף נתונים קל ו-3-5 נחשבים לאיסוף נתונים קשה. QST תרמי מכני וחם נסבל בדרך כלל היטב אצל כלבים. מחקרים דיווחו על ציוני היתכנות המראים כי לרוב הכלבים יש ציוני היתכנות המצביעים על איסוף נתונים קל 8,10,15. ציוני היתכנות מצביעים גם על איכות הנתונים שנאספים, שכן כלבים הדורשים ריסון משמעותי, אינם משתפים פעולה, רגישים למגע ברגליהם, או שיש להם תגובות לא ברורות או לא עקביות לגירויים המופעלים מפחיתים את הביטחון של מפעיל ה- QST כי הנתונים שנאספו מייצגים באמת את ספי החושים של הכלב (לעומת היותם אינדיקציה לתגובת הכלב לגורמים אלה).
איור 1: חומר הרדמה אלקטרוני של פון פריי. (A) הגדרת התקן המציגה את קצה פון פריי הקשיח שהוחל על תא הטעינה ואת הכבל מהידית המחוברת להתקן ההקלטה דרך ערוץ M0. (B) תקריב של קצה פון פריי המחובר לתא העומס. (C) צילום תקריב של התקן ההקלטה המציג את סידור הלחצנים ומציג את הכוח הנוכחי (מרכז), הכוח המרבי (למעלה משמאל) והיחידות (למעלה מימין). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: אלגומטר לחץ קהה. (A) הגדרת התקן המציגה את הבדיקה הקהה הקטנה המחוברת להתקן ההקלטה. (B) צילום תקריב של מכשיר ההקלטה המציג את סידור הכפתורים ומציג את הכוח המרבי (מרכז) והיחידות (למעלה). (C) יישום של אלגומטר לחץ קהה על האזור המטטרסלי הגבי של כלב. הקצה מוחל בניצב לעור. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: מנתח תרמו-סנסורי חם . (A) תצוגת מסך מחשב כאשר המנתח מוכן להתחיל בדיקה. לחצן התחל נמצא בפינה הימנית התחתונה של המסך. (B) יישום התרמוד על האזור המטטרסלי הגבי של כלב. מפעיל QST מפעיל גם את שעון העצר כשהיד תומכת באיבר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: נתוני סף חושי של מד הרדמה אלקטרוני של פון פריי (g) לפי משקל גוף (kg). למשקל הגוף לא הייתה השפעה משמעותית על ספי החושים (p = 0.905). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: נתונים עבור ספים חושיים של אלגומטר לחץ קהה (g) לפי משקל גוף (kg). למשקל הגוף לא הייתה השפעה משמעותית על ספי החושים (p = 0.734). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: נתוני חביון חושי של בדיקה תרמית חמה (s) לפי משקל גוף (kg). למשקל הגוף הייתה השפעה משמעותית על החביון החושי (p = 0.006). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
| ציון היתכנות | תיאור | |
| 0 - אין בעיה | נדרש ריסון מינימלי; שיתוף פעולה מצוין; תגובה ברורה לגירויים | |
| 1 - דרגת קושי קלה | יש צורך בריסון קל; שיתוף פעולה טוב; תגובה ברורה לגירויים | |
| 2 - דרגת קושי בינונית | יש צורך באיפוק מתון; שיתוף פעולה טוב > 50% מהזמן; רגישות קלה של כפות רגליים שנוגעות בהן; שונות קלה בתגובה לגירויים | |
| 3 - קושי משמעותי | היה צורך בריסון משמעותי והתנגדות לשכיבה רוחבית; שיתוף פעולה טוב < 25% מהזמן; רגישות בינונית למגע בכפות הרגליים; שונות מתונה בתגובה לגירויים | |
| 4 - קושי קיצוני | נדרש ריסון מתמיד; לא משתף פעולה; תגובה לא ברורה לגירויים, לא בטוח בנתונים שנאספו |
|
| 5 - בלתי אפשרי | לא ניתן היה לאסוף נתונים בשל טבעו של הכלב ו / או חוסר אמון בתגובות שנצפו כתוצאה מהגירוי | |
טבלה 1: כותרת ניקוד היתכנות QST. רובריק המשמש להערכת הקלות שבה ניתן לאסוף נתוני QST מכניים ותרמיים מכלבים. ציוני היתכנות נעים בין 0 = אין בעיה ל 5 = בלתי אפשרי.
| פרמטרים | קלט |
| שיטת | כבש והחזק |
| רצף | 1 |
| בסיסית | 39 |
| זמן לפני רצף (ים) | 0 |
| ההדק | אוטומטי |
| טמפרטורת יעד (°C) | 49 |
| שיעור Deatinaytion | 8 |
| קריטריון יעד | טמפרטורה |
| משך זמן (ים) | 30 |
| אפשרות החזרה | בסיסית |
| שיעור החזר | 1 |
| מספר הניסויים | 1 |
טבלה 2: פרטי התוכנית עבור הבדיקה התרמית החמה.
| ממוצע ± SD | טווח | |
| פון פריי האלקטרוני (ז') | 521.1 ± 216.8 | 230.2 – 957.1 |
| אלגומטר לחץ (גרם) | 1338.0 ± 308.6 | 758.9 – 1894.0 |
| בדיקה תרמית חמה (ים) | 17.31 ± 3.55 | 8.13 – 20 |
טבלה 3: ממוצע וטווח הערכים של QST תרמי מכני וחם מביא ל-23 כלבים רגילים. הערכים הגבוהים והנמוכים ביותר של חמשת הניסויים מכל שיטה לא נכללו, ולאחר מכן הערכים של שלושת הניסויים הנותרים היו ממוצעים עבור כל כלב. הממוצע הכולל, סטיית התקן והטווח חושבו מתוך ממוצעים בודדים אלה. ערכי הסף של פון פריי ואלגומטר הלחץ מדווחים בגרמים (g), וההשהיה של התרמוד החם מדווחת בשניות (s). כל המדידות נלקחו באזור המטטרסלי הגבי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
חשוב מאוד להשיג נתונים מדויקים - המשקפים את סף החושים של הכלב - שהכלב יהיה רגוע, רגוע וממוקם כראוי לכל מדידה. מחקר קודם ציין כי תסיסה מאיפוק או הסחת דעת מגורמים בתוך או מחוץ לסביבת הבדיקה השפיעה על תגובות הכלבים לגירויי QST16. אם הכלב נעשה נסער משכיבה או איפוק או מוסח, יש לתת לכלב זמן להתיישב לפני ביצוע מדידה; כלבים שאינם מתיישבים במהירות צריכים לקבל הפסקה קצרה מהליך הבדיקה. כלבים חרדים יתר על המידה או לחוצים מהליך הבדיקה עלולים להציג שיכוך כאבים כתוצאה מלחץ, מה שגורם לעלייה שגויה בסף החושיהנמדד 9. כלבים חרדים או לחוצים עלולים גם להגיב יתר על המידה לגירויים או להליך הבדיקה. הם עשויים להיראות כבעלי סף חושי נמוך יותר. עם זאת, סביר להניח שזה נובע מתגובת הכלב לנוכחות הגירוי או מפעולות מפעיל ה- QST במקום תחושה מזיקה מהגירוי. אם הכלב נכנס לחרדה או ללחץ, יש להפסיק את הליך הבדיקה. עבור כלבים שמניחים את הגפה שלהם בצורה גמישה או שיש להם מתח שרירים, מפעיל QST יכול להאריך בעדינות את הגפה ולהחזיק אותה בהארכה עד שהכלב נרגע, מה שמאפשר תגובת גמילה עקבית יותר. עבור כלבים המפגינים תנועות רפלקס במגע של הגשושיות או התרמוד לעור, המפעיל יכול לגעת לזמן קצר או לשפשף בעדינות רבה את העור של אזור הבדיקה לפני מגע או להחיל מגע רציף של הגשושית או התרמוד מבלי להשתמש בכוח או בחום כדי להפחית את רגישות העור למגע. כל מגע או שפשוף צריכים להיות קלים וקצרים כדי למנוע הסתגלות של קולטני החישה העמוקים יותר הנבדקים.
מפעיל ה- QST והמטפל צריכים להרגיש בנוח עם טיפול וריסון כלבים ולהכיר את תגובותיהם ההתנהגותיות לגירויים שעלולים להיות כואבים כדי להשיג נתונים איכותיים ולשמור על בטיחות החוקרים ונושאי המחקר. באופן אידיאלי, מפעיל QST והמטפל צריכים להיות אותם אנשים למשך האיסוף של ערכת נתונים כדי לשמור על עקביות בנתונים. עם זאת, ההשפעה של מטפלים שונים לא נחקרה. QST היא שיטה פסיכו-פיזית למדידת סף חושי ודורשת תצפית על תגובות התנהגותיות כדי לקבוע את נקודת הסיום של הבדיקה במינים לא מילוליים1. בנוסף לנסיגה של האיבר, כלבים עשויים להפגין קול, לפנות להסתכל ישירות על הגירוי, או תנועות אחרות המצביעות על התפיסה המודעת של הגירוי10. יש לעקוב מקרוב אחר התגובה ההתנהגותית של כל כלב לגירויי QST כדי לקבוע את נקודת הסיום של המדידות. מניסיונם של המחברים, חלק קטן מהכלבים יפגינו תגובות קיצוניות לגירויי QST, כולל ניסיון לנשוך, גם כאשר הם נראו רגועים ונינוחים לפני הפעלת הגירוי. המפעיל והמטפל צריכים תמיד להיות מודעים להתנהגות הכלב ולרמת החרדה שלו כדי להבטיח בדיקה בטוחה. יש להפסיק את הליך הבדיקה אם הכלב מפגין התנהגות שעלולה להיות מסוכנת.
אתרי הבדיקה המתוארים בפרוטוקול זה נבחרו מכיוון שהם אזורים שבהם ניתן לזהות הבדלים בספים התחושתיים עבור מצבים קליניים שונים, כולל פגיעה בחוט השדרה 3,4,5, קרע ברצועה הצולבת הגולגולתית7 ודלקת מפרקים ניוונית 10,16. בנוסף, מספר מחקרים הראו היתכנות טובה בדרך כלל של בדיקת QST של אתרים בגפיים הדיסטליות 8,9,15,16. שימוש באותם אתרי בדיקה מאפשר גם השוואה טובה יותר של תוצאות בין מחקרים. למרות שרוב הדיווחים על QST בכלבים מציבים את הכלבים בשכיבה צידית, נערכו מספר מחקרים עם הכלבים בעמידה או בתנוחות אחרות המוכתבות על ידי הכלב לפי הצורך למצבם הקליני 3,7,8,9. כלבים עלולים להילחץ מהאיפוק הנדרש כדי לשמור אותם בשכיבה צידית, וחלק מהכלבים מסרבים לשכב בשכיבה צידית לחלוטין. ניתן לאפשר לכלבים אלה לאמץ תנוחות חלופיות, כגון שכיבה עצם החזה עם הירכיים בשכיבה צידית או בעמידה, כדי להפחית את הלחץ על הכלב ולייצר תגובות עקביות לגירויים. האם מיקום שונה משפיע על התגובה לגירויי QST או על הסף החושי או ההשהיה לא דווח.
ביצוע QST בכלבים מציב אתגרים ייחודיים המעוררים מגבלות מסוימות בשיטה. בעת מדידת ספי חושים אצל כלבים ומינים לא מילוליים אחרים, קביעת נקודת הסיום של הבדיקה מסתמכת על התבוננות של המפעיל בתגובה התנהגותית שהוא שופט כדי להצביע על התפיסה המודעת של הגירוי. בבני אדם, הבחנה בין סף הגילוי הראשון של הגירוי, תחושת הכאב הראשונה והכאב הנסבל המרבי יכולה להיעשות על ידי דיווח מילולי1. לא ידוע באיזו עוצמה של הגירוי כלבים מגיבים וסביר להניח שכלבים שונים יגיבו לרמות שונות של עוצמת גירוי נתפסת. בנוסף, כלבים מסוימים עשויים להגיב למגע או למגע מתמיד של הגשושית במקום לעוצמת הגירוי המייצר תחושה מזיקה. בבני אדם, גורמים קוגניטיביים הכוללים תשומת לב, מוטיבציה וליקוי קוגניטיבי נמצאו כמשפיעים על ספי QST18, וגורמים דומים עשויים להשפיע על התוצאות אצל כלבים. יש לקחת בחשבון את המאפיינים של אוכלוסיית המחקר בעת פירוש תוצאות QST וקביעת גורמים שעשויים לשנות תוצאות אלה.
מספר מחקרים דיווחו על היתכנות טובה וחזרתיות באמצעות ציוד ומתודולוגיה שונים עבור QST תרמי מכני וחם בכלבים 8,9,15,16,17. תוצאות במחקרים אלה מצביעות על כך שמדי לחץ עשויים להפיק את התוצאות העקביות ביותר של שיטות QST. רוב המחקרים האחרונים השתמשו במד הרדמה אלקטרוני של פון פריי המודד על פני טווח כוח רציף, ומבצע מדידות מדויקות ומדויקות יותר מאשר המדידות המדורגות של חוטי פון פריי. עם זאת, לא בוצעה השוואה ישירה בין שתי השיטות בכלבים1. מגוון ציוד שימש להערכת ספי חום חושיים אצל כלבים. ציוד המשתמש בעוצמה קבועה או בגירויי חום משתוללים, תרמודים ידניים ומכשיר שבו כלבים עומדים על צלחת זכוכית המחוממת על ידי מקור אור הוכיחו היתכנות וחזרתיות טובות. עם זאת, לכל שיטה יש את מגבלותיה 8,9,16. מחקרים מסוימים מצאו חביון ממושך להגיב לגירויים תרמיים קרים אצל כלבים רגילים 1,15,17, אשר לעתים קרובות מגיעים לזמן חיתוך הבטיחות מבלי להגיב, ומדווחים על שונות משמעותית יותר והיתכנות נמוכה יותר של QST תרמי קר, כל הממצאים המשקפים את אלה במחקרים בבני אדם 19. גורמים אלה עשויים להגביל את התועלת של השיטה התרמית הקרה בבדיקות QST בכלבים. לכן, פרוטוקול לבדיקה תרמית קרה לא פורט כאן.
למרות שמחקרי QST רבים בוצעו בכלבים כדי לבסס את תקפות השיטה ולהשוות את הספים החושיים של כלבים וכלבים נורמליים עם מצבי מחלה שונים, אף מחקר עד כה לא ניסה לקבוע טווח נתונים נורמטיבי של ערכי QST לכלבים. ברוב המחקרים היו מדגם קטן של כלבים רגילים, מה שמקשה לקבוע אם למאפיינים של הכלבים - כגון משקל גוף, גיל, מין או גזע - יש השפעה משמעותית על סף החושה. בנוסף, המתודולוגיה השתנתה באופן משמעותי, מה שמקשה על השוואה וניגוד בין מחקרים שונים ולא מאפשר לשלב נתונים. מחקרים בקנה מידה גדול על אוכלוסיות מגוונות של כלבים רגילים נדרשים כדי לקבוע טווחים נורמטיביים של ערכי QST ולהבהיר טוב יותר אילו גורמים משפיעים על סף החישה אצל כלבים רגילים. מחקרים כאלה צריכים להתבצע באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים, מתוארים היטב, חוזרים על עצמם לאיסוף נתונים. ביסוס נתונים בסיסיים אלה יסייע להבין טוב יותר כיצד ספי חושים מושפעים ממצבי מחלה שונים אצל כלבים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
Acknowledgments
המחברים רוצים להודות לאנדריאה תומסון, ג'ון האש, הופ וודס וסתיו אנתוני על הטיפול בכלבים עבור QST, למסאטקה אנומוטו על עזרתו בסינון כלבים, ולסם צ'יו על תרומתו לביסוס הפרוטוקול ל-QST תרמי חם.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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).
- Cutaneous and subcutaneous somatic sensory receptors. Neuroscience, 2nd edition. Purves, D., et al. , (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.
