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Neuroscience

Évaluation des seuils sensoriels chez les chiens à l’aide de tests sensoriels quantitatifs mécaniques et thermiques chauds

Published: October 26, 2021 doi: 10.3791/62841

Summary

Ce travail décrit un protocole standard pour les tests sensoriels quantitatifs mécaniques et thermiques à chaud afin d’évaluer le système somatosensoriel chez le chien. Les seuils sensoriels sont mesurés à l’aide d’un anesthésiomètre électronique von Frey, d’un algomètre de pression et d’un thermode à contact chaud.

Abstract

Les tests sensoriels quantitatifs (QST) sont utilisés pour évaluer la fonction du système somatosensoriel chez le chien en évaluant la réponse aux stimuli mécaniques et thermiques appliqués. La TVQ est utilisée pour déterminer les seuils sensoriels des chiens normaux et évaluer les altérations des voies sensorielles périphériques et centrales causées par divers états pathologiques, notamment l’arthrose, les lésions de la moelle épinière et la rupture du ligament croisé crânien. Les seuils sensoriels mécaniques sont mesurés par des anesthésiomètres électroniques von Frey et des algomètres de pression. Ils sont déterminés comme la force à laquelle le chien présente une réponse indiquant une perception consciente du stimuli. Les seuils sensoriels thermiques chauds sont la latence pour répondre à un stimulus de température fixe ou accéléré appliqué par un thermode de contact.

Suivre un protocole cohérent pour effectuer la TVQ et prêter attention aux détails de l’environnement de test, de la procédure et des sujets d’étude individuels est essentiel pour obtenir des résultats précis de la TVQ pour les chiens. Les protocoles de collecte normalisée des données de la TVQ chez les chiens n’ont pas été décrits en détail. La TVQ doit être effectuée dans un environnement calme, sans distraction et confortable pour le chien, l’opérateur de la TVQ et le maître. S’assurer que le chien est calme, détendu et correctement positionné pour chaque mesure aide à produire des réponses fiables et cohérentes aux stimuli et rend le processus de test plus gérable. L’opérateur et le préposé à la TVQ doivent être familiers et à l’aise avec la manipulation des chiens et l’interprétation des réactions comportementales des chiens aux stimuli potentiellement douloureux afin de déterminer le critère d’évaluation des tests, de réduire le stress et de maintenir la sécurité pendant le processus de test.

Introduction

Les tests sensoriels quantitatifs (TVQ) évaluent les réponses suscitées par les stimuli appliqués de l’extérieur; Il est utilisé pour évaluer la fonction du système somatosensoriel chez l’homme et l’animal1. Des stimuli mécaniques sous forme de pression ponctuée ou de pression profonde sont appliqués comme un stimulus rampé. Le seuil sensoriel est déterminé comme la force qui évoque une réponse psychophysique1. Les stimuli thermiques chauds ou froids peuvent être utilisés comme stimulus accéléré ou comme stimulus d’intensité fixe. Le seuil sensoriel est déterminé comme la température à laquelle il y a une réponse ou la latence pour répondre au stimulus. Les seuils sensoriels de pression ponctuée sont mesurés à l’aide d’anesthésiateurs électroniques von Frey ou de filaments capillaires von Frey, la pression profonde est mesurée à l’aide d’algomètres de pression portatifs et les seuils sensoriels thermiques sont déterminés à l’aide de divers systèmes thermodes de contact.

La TVQ fournit de l’information sur le fonctionnement des voies sensorielles périphériques et centrales et peut être utilisée pour évaluer les altérations de ces voies sensorielles (algoplasticité) dans divers processus pathologiques, en particulier ceux qui causent de la douleur chronique1. Les corpuscules de Meissner détectent la pression ponctuée, et la sensation est transmise par les fibres afférentes Aβ à des niveaux non nocifs et les fibres afférentes Aδ lorsque le stimulus est d’une intensité nocive 1,2. La pression profonde est détectée par les corpuscules paciniens et transmise par les fibres afférentes C, la chaleur nocive est détectée par les corpuscules de Ruffini et transmise par les fibres afférentes Aδ et C, et le froid nocif est détecté par les corpuscules de Krause et transmis par les fibres afférentes C 1,2. La TVQ peut être utilisée pour détecter à la fois l’inhibition (diminution de la sensibilité, hypoesthésie) et la facilitation (sensibilité accrue, hyperesthésie) de ces récepteurs et voies. Chez le chien, la TVQ a été utilisée pour évaluer les altérations des seuils sensoriels secondaires à une lésion aiguë de la moelle épinière 3,4,5, à une malformation de type Chiari et à une syringomyélie6, à une rupture du ligament croisé crânien5,7 et à l’arthrose8,9,10. De plus, certaines études ont utilisé la TVQ pour évaluer le soulagement de la douleur procuré par certains analgésiques 6,11,12,13 et les interventions chirurgicales 14. Ces études ont fourni des informations importantes sur les mécanismes de la sensation de douleur chez les chiens, telles que des preuves de sensibilisation périphérique et centrale après une chirurgie et des maladies provoquant des états de douleur chronique telles que la rupture du ligament croisé crânien et l’arthrose. Cette information peut aider à améliorer la détection et le traitement de la douleur chez les chiens.

Les études de validation de la TVQ mécanique et thermique à chaud chez le chien ont montré une bonne faisabilité, répétabilité et fiabilité des résultats de la TVQ au fil du temps chez les chiens normaux et les chiens souffrant de douleur chronique due à l’arthrose 8,9,15,16. Cependant, plusieurs études ont trouvé une répétabilité et une fiabilité médiocres de la thermique froide et parfois de von Frey QST 1,15,17. Ces études ont utilisé un équipement et une méthodologie différents, mais ont fourni des preuves que la TVQ thermique mécanique et thermique est une méthode précise et semi-quantitative de mesure des seuils sensoriels chez les chiens. Cependant, l’attention portée aux détails précis, y compris le réglage des mesures, est essentielle pour optimiser la TVQ chez les chiens, ce qui nécessite un protocole normalisé pour la TVQ. Sanchis-Mora et al. ont détaillé un protocole d’examen du seuil sensoriel (STEP) pour la TVQ thermique mécanique et thermique chaude et froide, mais ont rencontré des difficultés avec les chiens ne répondant pas à la QST thermique froide ou au filament de von Frey à force de gramme le plus élevé utilisé dans l’étude17. Le protocole suivant fournit une méthode standard pour la TVQ mécanique et thermique à chaud chez les chiens; Ce protocole permet d’évaluer les seuils sensoriels chez les chiens normaux ou les chiens présentant divers processus pathologiques affectant le système somatosensoriel. L’élaboration de protocoles normalisés peut permettre de comparer les résultats d’une étude à l’autre et de méta-analyses des données afin d’améliorer l’utilité de la TVQ en médecine vétérinaire.

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Protocol

Toutes les procédures ont été approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Université d’État de Caroline du Nord.

1. Aménagement de la salle et acclimatation des sujets d’étude

  1. Effectuez la TVQ dans un espace dédié où il y a amplement d’espace pour un opérateur de TVQ, un maître-chien et un chien de toute taille pour se déplacer confortablement. Minimisez les distractions auditives et visuelles potentielles et utilisez une machine à bruit blanc pour bloquer le son ambiant.
  2. Placez un grand tapis de yoga ou un rembourrage similaire sur le sol pour vous assurer que les chiens sont à l’aise en position couchée latérale pendant les tests.
  3. Laissez au chien au moins 10 minutes pour explorer et s’acclimater librement à la pièce et se sentir à l’aise avec l’opérateur et le manieur de la TVQ. Offrez de l’eau fraîche ad libitum dans la pièce et donnez des récompenses alimentaires occasionnelles.
  4. Randomisez le site de test (côté gauche ou droit) à l’aide d’un tirage à pile ou face. Couper une section de fourrure d’environ 2 x 4 cm centrée autour de l’espace entre la surface dorsale des troisième et quatrième métatarsiens à mi-chemin entre l’articulation tarsométatarsienne et l’articulation métatarsophalangienne. Attacher une section de fourrure d’environ 1 x 2 cm sur l’antébrachique latéral juste à proximité de l’articulation antébrachiocarpienne au-dessus du cubitus.

2. Anesthésimètre électronique von Frey

  1. Mise en place de l’instrument
    1. Appliquez délicatement une pointe de von Frey rigide de 0,9 mm sur le capteur de pesage et assurez-vous que le capteur de pesage est solidement vissé dans la pièce à main. Connectez le cordon de la pièce à main au dispositif d’enregistrement via le canal M0 (Figure 1A,B).
    2. Allumez l’appareil d’enregistrement et appuyez sur le bouton MAX pour qu’il enregistre et affiche la force maximale obtenue lorsque le chien répond au stimulus appliqué (Figure 1C).
    3. Mettez l’instrument à zéro en appuyant sur le bouton CLR .
  2. Collecte de données
    1. Placez le chien en position couchée latérale pour mesurer les seuils.
      NOTE: Les chiens sont placés en position couchée latérale droite pour mesurer les seuils sur les membres gauches ou placés en position couchée latérale gauche pour mesurer les seuils sur les membres droits. Si le chien ne s’allonge pas volontairement en position couchée latérale lorsqu’il reçoit des signaux verbaux, l’opérateur et le maître-chien de la TVQ peuvent déposer manuellement le chien en position couchée latérale.
    2. Appliquez une contention minimale à modérée au besoin pour maintenir le chien en position couchée latérale et relativement immobile.
      Remarque : Le gestionnaire effectue cette étape.
    3. Appliquez le stimulus une fois que le chien est calme et détendu et que le membre testé est dans une extension d’au moins 70%. Fournir un soutien manuel doux au membre testé pour garder le membre hors du sol et fournir un soutien stable pour appliquer une force contre tout en n’empêchant pas le chien de retirer le membre.
      REMARQUE : L’opérateur de TVQ effectue cette étape.
    4. Appliquer la pointe de von Frey perpendiculairement à la peau de la zone testée. Si le chien présente des mouvements réflexes (par exemple, contraction de la patte ou retrait du membre avant l’application de la force) de la sensation de la pointe von Frey sur la peau, laissez le chien détendre à nouveau le membre avant de réappliquer la pointe von Frey. Prenez une mesure lorsque la peau ne provoque pas de mouvements réflexes en appliquant la pointe von Frey.
    5. Appliquez une force croissante avec la pointe de von Frey (~20 g / sec) jusqu’à ce que le chien retire le membre, vocalise, se tourne pour regarder le stimulus, ou présente d’autres mouvements ou réponses comportementales qui indiquent la perception consciente du stimulus. Retirez le stimulus lorsque le chien retire le membre ou que la force maximale est atteinte.
      REMARQUE : Ne pas dépasser 1 000 g de force.
    6. Enregistrez la force maximale appliquée qui est affichée sur l’appareil d’enregistrement.
      REMARQUE : Si la limite de sécurité de 1 000 g de force est atteinte, 1 000 g est enregistrée comme seuil sensoriel, et il est noté qu’il n’y a pas eu de réponse avant la coupure de sécurité.
    7. Répétez les mesures pour un total de cinq essais, en prévoyant 1 minute entre chaque mesure (intervalle entre les essais). Mettez à zéro l’instrument entre chaque étape en appuyant sur le bouton CLR .
      1. Laissez le chien rester en position couchée latéralement pendant les intervalles entre les essais s’il reste relativement calme et détendu sans contrainte ou avec une contention minimale. Sinon, laissez le chien s’asseoir, se tenir debout ou se déplacer dans la salle de la TVQ pour maintenir son confort. Replacez le chien en position couchée latérale avant la mesure suivante.
    8. Notez une cote de faisabilité de 0 à 5 pour indiquer la facilité avec laquelle les données ont été recueillies.
      NOTE: Les scores de faisabilité sont les suivants: 0 = pas de problème, 1 = difficulté légère, 2 = difficulté modérée, 3 = difficulté significative, 4 = extrêmement difficile, 5 = impossible. La rubrique utilisée pour attribuer les cotes de faisabilité est présentée au tableau 1.
    9. Donnez au chien une pause de 5 minutes avant de commencer les mesures avec l’algomètre de pression sondé émoussé.

3. Algomètre à pression sondé émoussé

  1. Mise en place de l’instrument
    1. Assurez-vous que la petite sonde émoussée est bien vissée dans l’appareil (Figure 2A).
    2. Allumez l’appareil d’enregistrement et appuyez sur la touche MAX pour continuer lorsque vous y êtes invité à l’écran. Appuyez sur le bouton UNIT jusqu’à ce que l’unité s’affiche en grammes (g) en haut de l’écran (Figure 2B).
    3. Mettez l’instrument à zéro en appuyant sur le bouton ZERO .
  2. Collecte de données
    1. Placez le chien en position couchée latérale pour mesurer les seuils.
      NOTE: Les chiens sont placés en position couchée latérale droite pour mesurer les seuils sur les membres gauches ou placés en position couchée latérale gauche pour mesurer les seuils sur les membres droits. Si le chien ne s’allonge pas volontairement en position couchée latérale lorsqu’il reçoit des signaux verbaux, l’opérateur et le maître-chien de la TVQ peuvent déposer manuellement le chien en position couchée latérale.
    2. Appliquez une contention minimale à modérée au besoin pour maintenir le chien en position couchée latérale et relativement immobile.
      Remarque : Le gestionnaire effectue cette étape.
    3. Appliquez le stimulus une fois que le chien est calme et détendu et que le membre testé est à environ 70% d’extension. Fournir un soutien manuel doux au membre testé pour garder le membre hors du sol et fournir un soutien stable pour appliquer une force, sans empêcher le chien de retirer le membre.
      REMARQUE : L’opérateur de TVQ effectue cette étape.
    4. Appliquer la sonde émoussée perpendiculairement à la peau de la zone testée (figure 2C). Si le chien présente des mouvements réflexes (p. ex., contraction de la patte ou retrait du membre avant l’application de la force) de la sensation de la sonde contondante sur la peau, laissez le chien détendre à nouveau le membre avant de réappliquer la sonde contondante. Prenez une mesure lorsque l’application de la sonde émoussée sur la peau ne provoque pas de mouvements réflexes.
    5. Appliquez une force croissante avec la sonde (~ 20 g / s) jusqu’à ce que le chien retire le membre, vocalise, se tourne pour regarder le stimulus ou présente d’autres mouvements ou réponses comportementales qui indiquent la perception consciente du stimulus. Retirez le stimulus lorsque le chien retire le membre ou que la force maximale est atteinte.
      REMARQUE : Ne pas dépasser 2 500 g de force.
    6. Enregistrez la force maximale appliquée qui est affichée sur l’appareil d’enregistrement.
      REMARQUE : Si le seuil de sécurité de 2 500 g de force est atteint, 2 500 g sont enregistrés comme seuil sensoriel, et il est noté qu’il n’y a pas eu de réponse avant le seuil de sécurité.
    7. Répétez les mesures pour un total de cinq essais, en prévoyant 1 minute entre chaque mesure (intervalle entre les essais). Mettez à zéro l’instrument entre chaque étape en appuyant sur le bouton ZERO .
      1. Laissez le chien rester en position couchée latérale pendant l’intervalle entre les essais s’il reste relativement calme et détendu sans contrainte ou avec une contention minimale. Sinon, laissez le chien s’asseoir, se tenir debout ou se déplacer dans la salle de la TVQ pour maintenir son confort. Replacez le chien en position couchée latérale avant la mesure suivante.
    8. Notez une cote de faisabilité de 0 à 5 pour indiquer la facilité avec laquelle les données ont été recueillies.
      NOTE: Les scores de faisabilité sont les suivants: 0 = pas de problème, 1 = difficulté légère, 2 = difficulté modérée, 3 = difficulté significative, 4 = extrêmement difficile, 5 = impossible.
    9. Donnez au chien une pause de 5 minutes avant de commencer les mesures avec la sonde thermique chaude.

4. Sonde thermique chaude

  1. Mise en place de l’instrument
    1. Connectez l’analyseur thermosensoriel à l’ordinateur via le câble USB et assurez-vous que le thermode 16 x 16 mm est connecté à l’analyseur. Mettez l’analyseur sous tension.
    2. Ouvrez le logiciel de l’analyseur thermosensoriel sur l’ordinateur et sélectionnez l’analyseur TSA II dans le menu de démarrage. Cliquez sur OK dans l’avertissement contextuel pour l’auto-test de l’analyseur. Assurez-vous que la thermode n’est pas connectée au sujet de l’étude pendant l’autotest.
    3. Dans l’onglet TEST (coin supérieur droit), sous l’invite Sélectionner un patient (côté gauche de l’écran), sélectionnez le patient approprié en double-cliquant sur le nom dans la liste.
      1. Pour créer un nouveau patient, cliquez sur l’onglet PATIENTS à droite de l’onglet TEST . Cliquez sur l’icône Nouveau patient dans le coin inférieur gauche et remplissez les détails du patient (service, prénom et nom du patient , ID, sexe et date de naissance).
    4. Sous l’invite Sélectionner un programme dans l’onglet TEST, sélectionnez le programme approprié en double-cliquant sur le programme dans la liste.
      1. Pour créer un nouveau programme, cliquez une fois sur l’onglet PROGRAMMES à droite de l’onglet PATIENTS . Cliquez sur l’icône Nouveau programme dans le coin inférieur gauche et remplissez les détails du programme .
        REMARQUE : Pour ce protocole, les détails du programme sont donnés dans le tableau 2. Il n’est pas nécessaire de sélectionner un site de corps sous l’invite Sélectionner un site de corps dans l’onglet TEST .
    5. Une fois que le patient et le programme appropriés ont été sélectionnés, cliquez sur l’invite Aller au test sous l’onglet TEST . Cliquez une fois sur le bouton Pré-test dans le coin inférieur gauche pour calibrer l’analyseur selon le programme spécifié.
    6. Une fois le pré-test terminé, le bouton Pré-test est remplacé par le bouton Démarrer et la fenêtre de test s’affiche : Appuyez sur le bouton Démarrer pour démarrer le test (Figure 3A).
    7. Déroulez le câble thermode et assurez-vous que le thermode est facilement accessible.
  2. Collecte de données
    1. Placez le chien en position couchée latérale pour mesurer la latence thermique.
      NOTE: Les chiens sont placés en position couchée latérale droite pour mesurer les seuils sur les membres gauches ou placés en position couchée latérale gauche pour mesurer les seuils sur les membres droits. Si le chien ne s’allonge pas volontairement en position couchée latérale lorsqu’il reçoit des signaux verbaux, l’opérateur et le maître-chien de la TVQ peuvent déposer manuellement le chien en position couchée latérale.
    2. Appliquez une contention minimale à modérée au besoin pour maintenir le chien en position couchée latérale et relativement immobile.
      Remarque : Le gestionnaire effectue cette étape.
    3. Appliquez le stimulus une fois que le chien est calme et détendu et que le membre testé est dans une extension d’environ 70%. Fournir un soutien manuel doux au membre testé pour garder le membre hors du sol tout en n’empêchant pas le chien de retirer le membre. Tenez et actionnez également un chronomètre avec la main soutenant le membre.
      REMARQUE : L’opérateur de TVQ effectue cette étape.
    4. Appliquer la thermode sur la peau de la zone testée (figure 3B). Si le chien présente des mouvements réflexes (p. ex., contraction de la patte ou retrait du membre avant l’application de chaleur) de la sensation de la thermode sur la peau, laissez-le détendre à nouveau le membre avant de réappliquer la thermode. Prenez une mesure lorsque l’application de la thermode sur la peau ne provoque pas de mouvements réflexes.
    5. Cliquez sur le bouton Démarrer dans le coin inférieur gauche de l’onglet TEST pour démarrer le test.
      REMARQUE : L’opérateur de la TVQ fait signe au manutentionnaire de commencer l’essai (p. ex., en hochant la tête), et l’opérateur de la TVQ démarre simultanément le chronomètre.
    6. Retirez la thermode lorsque le chien retire le membre, vocalise, se tourne pour regarder le stimulus, ou présente d’autres mouvements ou réponses comportementales qui indiquent la perception consciente du stimulus ou lorsque la latence maximale est atteinte tout en arrêtant simultanément le chronomètre.
      REMARQUE : L’opérateur de TVQ effectue cette étape. Ne pas dépasser 20 s d’application de thermode ou 49 °C de température maximale de thermode.
    7. Enregistrez la latence jusqu’au retrait. Si le seuil de sécurité de 20 s d’application de thermode est atteint, noter 20 s comme latence sensorielle et noter qu’il n’y a pas eu de réponse avant le seuil de sécurité.
    8. Répétez les mesures pour un total de cinq essais, en prévoyant 1 minute entre chaque mesure (intervalle entre les essais). Cliquez sur le bouton Fin de test, puis sur le bouton Pré-test entre chaque mesure pour arrêter de chauffer le thermode et recalibrer le thermode pour préparer l’application suivante.
      Remarque : Le gestionnaire effectue cette étape.
      1. Laissez le chien rester en position couchée latérale pendant l’intervalle entre les essais s’il reste relativement calme et détendu sans contrainte ou avec une contention minimale. Sinon, laissez le chien s’asseoir, se tenir debout ou se déplacer dans la salle de la TVQ pour maintenir son confort. Replacez le chien en position couchée latérale avant la mesure suivante.
    9. Notez une cote de faisabilité de 0 à 5 pour indiquer la facilité avec laquelle les données ont été recueillies.
      NOTE: Les scores de faisabilité sont les suivants: 0 = pas de problème, 1 = difficulté légère, 2 = difficulté modérée, 3 = difficulté significative, 4 = extrêmement difficile, 5 = impossible.

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Representative Results

La TVQ mécanique et thermique a été réalisée pour détecter les seuils sensoriels chez les chiens de recherche et les chiens appartenant aux clients dans diverses conditions cliniques, y compris les chiens normaux et en bonne santé, les chiens souffrant de douleurs chroniques telles que l’arthrose, les chiens atteints de lésions aiguës de la moelle épinière, et pour évaluer la douleur postopératoire et l’efficacité des analgésiques. Bien qu’il y ait de plus en plus de travaux sur la TVQ chez les chiens, aucune plage normale de valeurs n’a été établie pour les modalités d’essai. Cependant, plusieurs études ont évalué la faisabilité et la répétabilité de la TVQ mécanique et thermique chez les chiens, montrant les données de la TVQ comme mesures précises des seuils sensoriels chez les chiens 8,9,15,16.

Les valeurs rapportées ici proviennent d’un ensemble de données précédemment publié de 23 chiens normaux âgés de plus de 2 ans, pesant plus de 15 kg, n’ayant aucune anomalie détectée à l’examen orthopédique et neurologique et n’ayant aucun antécédent d’affaiblissement des facultés signalé par le propriétaire10. Ce groupe de chiens comprenait 8 chiens de race mixte, 4 Labrador retrievers, 6 golden retrievers et 1 chacun de: American Staffordshire terrier, bouvier australien, loutrerhound, chien de berger australien et pointer allemand à poil court. Les données de TVQ mécanique et thermique à chaud de ces chiens, qui représentent des données typiques obtenues pour la TVQ chez les chiens, sont résumées dans le tableau 3 et représentées graphiquement à la figure 4, à la figure 5 et à la figure 6. Pour obtenir la valeur moyenne de la TVQ pour chaque modalité chez chaque chien, en fonction des travaux antérieurs et de l’analyse de l’effet de répétition16, nous recommandons que les valeurs les plus élevées et les plus faibles du chien provenant des cinq essais de la modalité de TVQ soient éliminées et que les trois valeurs restantes soient moyennées. L’étude originale utilisait des modèles à effets mixtes à mesures répétées pour déterminer l’influence des covariables, y compris l’âge, le sexe, le poids corporel et le score de faisabilité. Ensuite, l’association entre les covariables et le seuil de la TVQ a été évaluée à l’aide des tests de Wald10. Cette analyse n’a montré aucun effet significatif de l’âge, du sexe et du score de faisabilité sur les valeurs de l’une ou l’autre des modalités de TVQ (p > 0,05) et un impact substantiel du poids corporel sur les valeurs de la TVQ thermique à chaud (p = 0,006), mais aucune des deux autres modalités. Il n’y avait pas assez de chiens de n’importe quelle race pour évaluer l’effet de la race sur les valeurs de la TVQ.

Lors de l’interprétation des données de TVQ mécanique et thermique, des seuils de pression plus bas et des temps de latence plus courts indiquent une plus grande sensibilité au stimulus appliqué, tandis que des seuils de pression plus élevés et des temps de latence plus longs indiquent une sensibilité moindre. Il a été démontré qu’une variété de conditions cliniques affectent les seuils sensoriels chez les chiens. Bien qu’il y ait une certaine incohérence dans les données, la plupart des études rapportent des seuils sensoriels plus bas (plus grande sensibilité, hyperalgésie) chez les chiens atteints d’arthrose à la fois au site primaire de l’articulation ou des articulations touchées par l’arthrose et aux sites secondaires éloignés de l’articulation ou des articulations touchées8,9,10. Toutes les études qui ont évalué les seuils sensoriels chez les chiens atteints de lésions aiguës de la moelle épinière thoraco-lombaire rapportent des seuils sensoriels plus élevés (diminution de la sensibilité, hypoalgésie) dans les membres pelviens de ces chiens 3,4,5. Les études évaluant la douleur postopératoire chez les chiens subissant une ovariohystérectomie ont indiqué des seuils sensoriels plus bas au site chirurgical et à un site secondaire éloigné dans les membres pelviens (tibia distal) qui ont été soulagés par l’administration pré et postopératoire de médicaments analgésiques11,12. Ainsi, la population de chiens évalués et leurs antécédents médicaux, y compris la chronicité de la douleur et l’administration de médicaments analgésiques, doivent être pris en compte lors de la détermination des résultats attendus et de l’interprétation des données.

Les cotes de faisabilité sont utilisées pour indiquer la facilité avec laquelle les données de la TVQ ont été obtenues de chaque sujet pour chaque modalité d’essai. Les scores de faisabilité sont attribués sur une échelle de 6 points (0-5). Ils sont déterminés en fonction du niveau de coopération du chien avec les tests, de la quantité de contention nécessaire pour effectuer les tests et de la clarté de la réaction du chien aux stimuli appliqués (tableau 1). L’augmentation des scores sur l’échelle de faisabilité indique la difficulté croissante de la collecte de données, les scores de 0 à 2 étant considérés comme une collecte de données facile et de 3 à 5 comme une collecte de données difficile. La TVQ thermique mécanique et thermique à chaud est généralement bien tolérée chez le chien. Des études ont rapporté des scores de faisabilité pour montrer que la plupart des chiens ont des scores de faisabilité indiquant une collecte de données facile 8,10,15. Les scores de faisabilité indiquent également la qualité des données recueillies, car les chiens qui nécessitent une contention importante, ne sont pas coopératifs, sont sensibles au toucher de leurs pieds ou ont des réactions peu claires ou incohérentes aux stimuli appliqués diminuent la confiance de l’opérateur de la TVQ que les données recueillies représentent vraiment les seuils sensoriels du chien (plutôt que d’être une indication de la réaction du chien à ces facteurs).

Figure 1
Figure 1 : Anesthésimètre électronique von Frey. (A) Configuration du dispositif montrant la pointe rigide de von Frey appliquée sur le capteur de pesage et le cordon de la pièce à main connectée à l’appareil d’enregistrement par le canal M0. (B) Gros plan de la pointe von Frey fixée au capteur de pesage. (C) Gros plan de l’appareil d’enregistrement montrant la disposition des boutons et affichant la force actuelle (centre), la force maximale (en haut à gauche) et les unités (en haut à droite). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Algomètre à pression sondé émoussé. (A) Configuration de l’appareil montrant la petite sonde émoussée fixée à l’appareil d’enregistrement. (B) Gros plan de l’appareil d’enregistrement montrant la disposition des boutons et affichant la force maximale (centre) et les unités (haut). (C) Application de l’algomètre à pression sondé émoussé sur la région métatarsienne dorsale d’un chien. La pointe est appliquée perpendiculairement à la peau. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : Analyseur thermosensoriel chaud. (A) L’écran de l’ordinateur s’affiche lorsque l’analyseur est prêt à démarrer un test. Le bouton Démarrer se trouve dans le coin inférieur gauche de l’écran. (B) Application de la thermode sur la région métatarsienne dorsale d’un chien. L’opérateur de la TVQ actionne également le chronomètre avec la main soutenant le membre. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4 : Données des seuils sensoriels de l’anesthésiomètre électronique von Frey (g) par poids corporel (kg). Le poids corporel n’a pas eu d’effet significatif sur les seuils sensoriels (p = 0,905). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5
Figure 5 : Données pour les seuils sensoriels de l’algomètre à pression sondée contondante (g) par poids corporel (kg). Le poids corporel n’a pas eu d’effet significatif sur les seuils sensoriels (p = 0,734). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 6
Figure 6 : Données sur la latence sensorielle de la sonde thermique chaude par poids corporel (kg). Le poids corporel avait un effet significatif sur la latence sensorielle (p = 0,006). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Score de faisabilité Description
0 - Pas de problème Contention minimale nécessaire; excellente coopération; réaction claire aux stimuli
1 - Difficulté légère Une légère contention est nécessaire; bonne coopération; réaction claire aux stimuli
2 - Difficulté modérée Une contention modérée est nécessaire; une bonne coopération > 50 % du temps; légère sensibilité des pieds touchés; légère variation de la réaction aux stimuli
3 - Difficulté importante Une contention importante est nécessaire et résiste à la position couchée latérale; une bonne coopération < 25 % du temps; sensibilité modérée au toucher des pieds; variation modérée de la réaction aux stimuli
4 - Difficulté extrême Contention constante requise; non coopératif; réaction incertaine aux stimuli,
Manque de confiance dans les données recueillies
5 - Impossible Impossible de recueillir des données en raison de la disposition du chien et / ou du manque de confiance dans les réactions observées en raison du stimulus

Tableau 1 : Rubrique de notation de faisabilité de la TVQ. Grille d’évaluation de la facilité avec laquelle les données de TVQ mécaniques et thermiques peuvent être recueillies auprès des chiens. Les scores de faisabilité vont de 0 = aucun problème à 5 = impossible.

Paramètres Entrée
Méthode Rampe et maintien
Séquence 1
Ligne de base 39
Temps avant séquence(s) 0
Gâchette Auto
Température de destination (°C) 49
Taux de déatinaytion 8
Critère de destination Température
Durée(s) 30
Option de retour Ligne de base
Taux de retour 1
Nombre d’essais 1

Tableau 2 : Détails du programme pour la sonde thermique chaude.

Moyenne ± ET Gamme
Electronic von Frey (g) 521,1 ± 216,8 230.2 – 957.1
Algomètre de pression (g) 1338,0 ± 308,6 758.9 – 1894.0
Sonde(s) thermique(s) chaude(s) 17,31 ± 3,55 8.13 – 20

Tableau 3 : Moyenne et plage des valeurs de la TVQ mécanique et thermique à chaud chez 23 chiens normaux. Les valeurs les plus élevées et les plus basses des cinq essais de chaque modalité ont été exclues, puis les valeurs des trois essais restants ont été moyennées pour chaque chien. La moyenne globale, l’écart-type et la fourchette ont été calculés à partir de ces moyennes individuelles. Les seuils pour l’algomètre de von Frey et l’algomètre de pression sont indiqués en grammes (g), et la latence pour le thermode chaud est indiquée en secondes (s). Toutes les mesures ont été prises dans la région métatarsienne dorsale.

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Discussion

Il est crucial pour l’acquisition de données précises - qui reflètent les seuils sensoriels du chien - que le chien soit aussi calme, détendu et positionné de manière adéquate que possible pour chaque mesure. Une étude antérieure a noté que l’agitation causée par la contention ou la distraction causée par des facteurs à l’intérieur ou à l’extérieur de l’environnement de test affectait les réponses des chiens aux stimuli de la TVQ16. Si le chien devient agité par la position couchée ou la contention ou est distrait, le chien devrait avoir le temps de s’installer avant qu’une mesure ne soit prise; Les chiens qui ne s’installent pas rapidement devraient bénéficier d’une courte pause de la procédure de test. Les chiens qui sont trop anxieux ou stressés par la procédure de test peuvent présenter une analgésie induite par le stress, provoquant une fausse augmentation du seuil sensoriel mesuré9. Les chiens anxieux ou stressés peuvent également devenir trop réactifs aux stimuli ou à la procédure de test. Ils peuvent sembler avoir des seuils sensoriels diminués. Cependant, cela est probablement dû au fait que le chien réagit à la présence du stimulus ou aux actions de l’opérateur de la TVQ au lieu d’une sensation nocive du stimulus. Si un chien devient anxieux ou stressé, la procédure de test doit être terminée. Pour les chiens qui reposent leur membre de manière flexible ou qui ont une tension musculaire, l’opérateur de la TVQ peut étendre doucement le membre et le maintenir en extension jusqu’à ce que le chien se détende, ce qui permet une réponse de retrait plus cohérente. Pour les chiens qui présentent des mouvements réflexes au contact des sondes ou de la thermode avec la peau, l’opérateur peut toucher brièvement ou frotter très doucement la peau de la zone d’essai avant le contact ou appliquer un contact continu de la sonde ou de la thermode sans utiliser la force ou la chaleur pour désensibiliser la peau au toucher. Tout contact ou frottement doit être léger et bref pour empêcher l’adaptation des récepteurs sensoriels plus profonds testés.

L’opérateur et le préposé à la TVQ doivent être à l’aise avec la manipulation et la contention des chiens et connaître leurs réactions comportementales à des stimuli potentiellement douloureux afin d’acquérir des données de qualité et d’assurer la sécurité des investigateurs et des sujets de l’étude. Idéalement, l’opérateur et le gestionnaire de la TVQ devraient être les mêmes personnes pendant toute la durée de la collecte d’un ensemble de données afin de maintenir l’uniformité des données. Cependant, l’effet des différents manipulateurs n’a pas été étudié. La TVQ est une méthode psychophysique de mesure du seuil sensoriel et nécessite l’observation des réponses comportementales pour déterminer le critère d’évaluation des tests chez les espèces non verbales1. En plus du retrait du membre, les chiens peuvent présenter une vocalisation, se tourner pour regarder directement le stimulus, ou d’autres mouvements qui indiquent la perception consciente du stimulus10. La réponse comportementale de chaque chien aux stimuli QST doit être observée de près pour déterminer le critère d’évaluation des mesures. Selon l’expérience des auteurs, une petite proportion de chiens présenteront des réactions extrêmes aux stimuli de la TVQ, y compris une tentative de mordre, même lorsqu’ils semblaient calmes et détendus avant d’appliquer le stimulus. L’opérateur et le manieur doivent toujours être conscients du comportement et du niveau d’anxiété du chien pour assurer des tests sécuritaires. La procédure de test doit être terminée si un chien présente un comportement potentiellement dangereux.

Les sites d’essai décrits dans ce protocole ont été choisis parce qu’il s’agit de zones où des différences dans les seuils sensoriels peuvent être détectées pour diverses conditions cliniques, y compris les lésions de la moelle épinière 3,4,5, la rupture du ligament croisé crânien7 et l’arthrose 10,16. De plus, plusieurs études ont démontré une très bonne faisabilité de l’analyse de la TVQ des sites dans les membres distaux 8,9,15,16. L’utilisation des mêmes sites d’essai permet également une meilleure comparaison des résultats entre les études. Bien que la plupart des rapports de TVQ chez les chiens aient les chiens positionnés en position couchée latérale, plusieurs études ont été menées avec les chiens debout ou dans d’autres positions dictées par le chien au besoin pour leur état clinique 3,7,8,9. Les chiens peuvent devenir stressés par la contention nécessaire pour les maintenir en position couchée latérale, et certains chiens refusent complètement de s’allonger latéralement. Ces chiens peuvent être autorisés à adopter des positions alternatives, telles que la position couchée sternale avec les hanches en position couchée latérale ou debout, afin de réduire le stress du chien et de produire des réponses cohérentes aux stimuli. La question de savoir si un positionnement différent affecte ou non la réponse aux stimuli de la TVQ ou le seuil sensoriel ou la latence n’a pas été rapportée.

La réalisation de la TVQ chez le chien présente des défis uniques qui donnent lieu à certaines limites dans la méthode. Lors de la mesure des seuils sensoriels chez les chiens et d’autres espèces non verbales, la détermination du critère d’évaluation des tests repose sur l’observation par l’opérateur d’une réponse comportementale qu’il juge indiquer la perception consciente du stimulus. Chez l’homme, la différenciation des seuils de la première détection du stimulus, de la première sensation de douleur et de la douleur maximale tolérable peut être faite par rapport verbal1. On ne sait pas à quelle intensité du stimulus les chiens répondent et il est probable que différents chiens répondront à différents niveaux d’intensité de stimulus perçus. De plus, certains chiens peuvent réagir au toucher ou au contact constant de la sonde plutôt qu’à l’intensité du stimulus produisant une sensation nocive. Chez les humains, on a constaté que des facteurs cognitifs, y compris l’attention, la motivation et les troubles cognitifs, affectaient les seuils de TVQ18, et des facteurs similaires pourraient probablement affecter les résultats chez les chiens. Les caractéristiques de la population étudiée doivent être prises en compte lors de l’interprétation des résultats de la TVQ et des facteurs déterminants susceptibles de modifier ces résultats.

Plusieurs études ont fait état d’une bonne faisabilité et d’une bonne répétabilité en utilisant divers équipements et méthodologies pour la TVQ mécanique et thermique à chaud chez les chiens 8,9,15,16,17. Les résultats de ces études suggèrent que les algomètres sous pression pourraient produire les résultats les plus cohérents des modalités de TVQ. La plupart des études récentes ont utilisé un anesthésiomètre électronique von Frey qui mesure sur une plage de force continue, effectuant des mesures plus précises et plus précises que les mesures graduées des filaments de von Frey. Cependant, aucune comparaison directe des deux méthodes n’a été effectuée chez le chien1. Une variété d’équipements a été utilisée pour évaluer les seuils de chaleur sensorielle chez les chiens. Un équipement utilisant des stimuli thermiques à intensité constante ou à rampe, des thermodes portatifs et un appareil dans lequel les chiens se tenaient sur une plaque de verre chauffée par une source lumineuse ont montré une bonne faisabilité et une bonne répétabilité. Cependant, chaque méthode a ses limites 8,9,16. Certaines études ont révélé une latence prolongée pour répondre aux stimuli thermiques froidschez les chiens normaux 1,15,17, qui atteignent souvent le temps limite de sécurité sans répondre, et signalent une variance plus importante et une probabilité plus faible de QST thermique à froid, tous des résultats qui reflètent ceux des études humaines 19. Ces facteurs peuvent limiter l’utilité de la modalité thermique froide dans les tests QST chez les chiens. Par conséquent, un protocole pour les essais thermiques à froid n’a pas été détaillé ici.

Bien que de nombreuses études de TVQ aient été réalisées chez des chiens pour établir la validité de la méthode et comparer les seuils sensoriels de chiens normaux et de chiens atteints de divers états pathologiques, aucune étude à ce jour n’a visé à établir une plage de données normatives sur les valeurs de la TVQ pour les chiens. La plupart des études ont eu des échantillons de petite taille de chiens normaux, ce qui rend difficile de déterminer si les caractéristiques des chiens - telles que le poids corporel, l’âge, le sexe ou la race - ont un effet significatif sur les seuils sensoriels. En outre, la méthodologie a considérablement varié, ce qui rend difficile la comparaison et le contraste entre différentes études et a rendu impossible la combinaison des données. Des études à grande échelle de diverses populations de chiens normaux sont justifiées pour établir des fourchettes normatives de valeurs QST et pour mieux élucider les facteurs qui affectent les seuils sensoriels chez les chiens normaux. Ces études devraient être réalisées à l’aide de protocoles normalisés, bien décrits et reproductibles pour la collecte de données. L’établissement de ces données de référence aidera à mieux comprendre comment les seuils sensoriels sont affectés par différents états pathologiques chez les chiens.

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Disclosures

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Acknowledgments

Les auteurs aimeraient remercier Andrea Thomson, Jon Hash, Hope Woods et Autumn Anthony pour la manipulation des chiens pour QST, Masataka Enomoto pour son aide au dépistage des chiens et Sam Chiu pour sa contribution à l’établissement du protocole pour la TVQ thermique chaude.

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

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Ce mois-ci dans JoVE numéro 176
Évaluation des seuils sensoriels chez les chiens à l’aide de tests sensoriels quantitatifs mécaniques et thermiques chauds
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Cunningham, R. M., Park, R. M.,More

Cunningham, R. M., Park, R. M., Knazovicky, D., Lascelles, B. D. X., Gruen, M. E. Assessment of Sensory Thresholds in Dogs Using Mechanical and Hot Thermal Quantitative Sensory Testing. J. Vis. Exp. (176), e62841, doi:10.3791/62841 (2021).

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