הערכת ספי החישה בכלבים באמצעות בדיקה חושית כמותית מכאנית ותרמית חמה
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.
Protocol
Representative Results
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 ז?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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).
