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Neuroscience

Avaliação dos Limiares Sensoriais em Cães Utilizando Testes Sensoriais Quantitativos Mecânicos e Térmicos a Quente

Published: October 26, 2021 doi: 10.3791/62841

Summary

Este trabalho descreve um protocolo padrão para testes sensoriais quantitativos mecânicos e térmicos a quente para avaliar o sistema somatossensorial em cães. Os limiares sensoriais são medidos usando anestesiômetro eletrônico de von Frey, algômetro de pressão e termo de contato quente.

Abstract

O teste sensorial quantitativo (QST) é utilizado para avaliar a função do sistema somatossensorial em cães, avaliando a resposta a estímulos mecânicos e térmicos aplicados. O QST é usado para determinar os limiares sensoriais normais de cães e avaliar alterações nas vias sensoriais periféricas e centrais causadas por vários estados patológicos, incluindo osteoartrite, lesão medular e ruptura do ligamento cruzado cranial. Os limiares sensoriais mecânicos são medidos por anestesiômetros eletrônicos de von Frey e algômetros de pressão. Eles são determinados como a força na qual o cão exibe uma resposta indicando a percepção consciente do estímulo. Os limiares sensoriais térmicos quentes são a latência para responder a um estímulo de temperatura fixa ou rampa aplicada por um termodo de contato.

Seguir um protocolo consistente para a realização do QST e prestar atenção aos detalhes do ambiente de teste, procedimento e sujeitos individuais do estudo são fundamentais para obter resultados precisos de QST para cães. Protocolos para a coleta padronizada de dados de QST em cães não foram descritos em detalhes. O QST deve ser realizado em um ambiente silencioso, livre de distrações e confortável para o cão, o operador do QST e o adestrador. Garantir que o cão esteja calmo, relaxado e posicionado corretamente para cada medição ajuda a produzir respostas confiáveis e consistentes aos estímulos e torna o processo de teste mais gerenciável. O operador e o adestrador de QST devem estar familiarizados e confortáveis com o manuseio de cães e a interpretação das respostas comportamentais dos cães a estímulos potencialmente dolorosos para determinar o desfecho do teste, reduzir o estresse e manter a segurança durante o processo de teste.

Introduction

O teste sensorial quantitativo (QST) avalia as respostas eliciadas por estímulos aplicados externamente; É utilizado para avaliar a função do sistema somatossensorial em humanos eanimais1. Estímulos mecânicos na forma de pressão puntiforme ou pressão profunda são aplicados como um estímulo rampa. O limiar sensorial é determinado como a força que evoca uma resposta psicofísica1. Estímulos térmicos quentes ou frios podem ser usados como estímulo em rampa ou como estímulo de intensidade fixa. O limiar sensorial é determinado como a temperatura na qual há uma resposta ou a latência para responder ao estímulo. Os limiares sensoriais de pressão puntiforme são medidos usando anestesiômetros eletrônicos de von Frey ou filamentos de cabelo de von Frey, a pressão profunda é medida usando algômetros de pressão portáteis e os limiares sensoriais térmicos são determinados usando uma variedade de sistemas de termóis de contato.

O QST fornece informações sobre o funcionamento das vias sensoriais periféricas e centrais e pode ser usado para avaliar alterações nessas vias sensoriais (algoplasticidade) em vários processos patológicos, particularmente naqueles que causam dor crônica1. Os corpúsculos de Meissner detectam pressão puntiforme, e a sensação é transmitida por fibras aferentes Aβ em níveis não nocivos e fibras aferentes Aδ quando o estímulo é de intensidade nociva 1,2. A pressão profunda é detectada pelos corpúsculos pacinianos e transmitida pelas fibras aferentes C, o calor nocivo é detectado pelos corpúsculos de Ruffini e transmitido pelas fibras aferentes Aδ e C, e o frio nocivo é detectado pelos corpúsculos de Krause e transmitido pelas fibras aferentes C 1,2. O QST pode ser usado para detectar tanto a inibição (diminuição da sensibilidade, hipoestesia) quanto a facilitação (aumento da sensibilidade, hiperestesia) desses receptores e vias. Em cães, o QST tem sido utilizado para avaliar alterações nos limiares sensoriais secundárias à lesão medular aguda 3,4,5, malformação Chiari-símile e siringomielia6, ruptura do ligamento cruzado cranial5,7 e osteoartrite (OA)8,9,10. Além disso, alguns estudos utilizaram o QST para avaliar o alívio da dor proporcionado por determinados analgésicos 6,11,12,13 e procedimentos cirúrgicos 14. Esses estudos forneceram informações importantes sobre os mecanismos de sensação de dor em cães, como evidências de sensibilização periférica e central após cirurgia e doenças que causam estados de dor crônica, como ruptura do ligamento cruzado cranial e OA. Essas informações podem ajudar a melhorar a detecção e o tratamento da dor em cães.

Estudos de validação do QST mecânico e térmico quente em cães mostraram boa viabilidade, repetibilidade e confiabilidade dos resultados do QST ao longo do tempo em cães normais e cães com dor crônica decorrente de OA 8,9,15,16. Entretanto, vários estudos têm encontrado baixa repetibilidade e confiabilidade do QST térmico a frio e, ocasionalmente, do de von Frey1,15,17. Esses estudos utilizaram diferentes equipamentos e metodologias, mas forneceram evidências de que o QST mecânico e térmico quente é um método semiquantitativo e acurado de medição de limiares sensoriais em cães. No entanto, a atenção a detalhes precisos, incluindo o ajuste das medidas, é fundamental para otimizar o QST em cães, necessitando de um protocolo padronizado para o QST. Sanchis-Mora e col. detalharam um protocolo de exame de limiar sensorial (STEP) para QST térmico mecânico e quente e frio, mas encontraram dificuldade com cães que não respondem ao QST térmico frio ou ao filamento de von Frey de maior força de grama usado no estudo17. O protocolo a seguir fornece um método padrão para QST mecânico e térmico quente em cães; Este protocolo pode avaliar os limiares sensoriais em cães normais ou com vários processos patológicos que afetam o sistema somatossensorial. O desenvolvimento de protocolos padronizados pode permitir a comparação de resultados entre estudos e meta-análises de dados para melhorar a utilidade do QST em medicina veterinária.

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Protocol

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Estadual da Carolina do Norte.

1. Montagem da sala e aclimatação dos sujeitos de estudo

  1. Execute o QST em um espaço dedicado onde há amplo espaço para um operador de QST, adestrador e cão de qualquer tamanho se movimentar confortavelmente. Minimize possíveis distrações auditivas e visuais e use uma máquina de ruído branco para bloquear o som ambiente.
  2. Coloque um tapete de ioga grande ou acolchoado semelhante no chão para garantir que os cães estejam confortáveis em decúbito lateral durante o teste.
  3. Permita que o cão pelo menos 10 minutos explore e se aclimate livremente ao quarto e fique confortável com o operador e o manipulador do QST. Ofereça água fresca ad libitum no quarto e dê recompensas alimentares ocasionais.
  4. Randomize o local de teste (lado esquerdo ou direito) por meio de um flip de moeda. Clipar um corte de aproximadamente 2 x 4 cm de pelo centrado ao redor do espaço entre a superfície dorsal do terceiro e quarto metatarsos a meio caminho entre a articulação tarsometatarsal e a articulação metatarsofalangeana. Clipar um corte de aproximadamente 1 x 2 cm de pelo no antebráquio lateral logo proximal à articulação antebraquiocarpal sobre a ulna.

2. Anestesiômetro eletrônico de von Frey

  1. Configuração do instrumento
    1. Aplique suavemente uma ponta de von Frey rígida de 0,9 mm na célula de carga e certifique-se de que a célula de carga esteja firmemente aparafusada na peça de mão. Conecte o cabo da peça de mão ao dispositivo de gravação através do canal M0 (Figura 1A,B).
    2. Ligue o dispositivo de gravação e pressione o botão MAX para que o dispositivo registre e exiba a força máxima alcançada quando o cão responde ao estímulo aplicado (Figura 1C).
    3. Zere o instrumento pressionando o botão CLR .
  2. Recolha de dados
    1. Colocar o cão em decúbito lateral para mensuração dos limiares.
      OBS: Os cães são colocados em decúbito lateral direito para mensuração dos limiares nos membros esquerdos ou em decúbito lateral esquerdo para mensuração dos limiares nos membros direitos. Se o cão não se deitar voluntariamente em decúbito lateral quando receber pistas verbais, o operador e o adestrador do QST podem colocar manualmente o cão em decúbito lateral.
    2. Aplicar contenção mínima a moderada conforme necessário para manter o cão em decúbito lateral e relativamente imóvel.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
    3. Aplicar o estímulo quando o cão estiver calmo e relaxado e o membro a ser testado estiver em pelo menos 70% de extensão. Fornecer apoio manual suave ao membro que está sendo testado para manter o membro fora do chão e fornecer apoio estável para aplicar força contra enquanto não impede que o cão retire o membro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa.
    4. Aplicar a ponta de von Frey perpendicularmente à pele da área a ser testada. Se o cão apresentar movimentos reflexos (por exemplo, contração da pata ou retirada do membro antes que a força esteja sendo aplicada) a partir da sensação da ponta de von Frey na pele, permita que o cão relaxe o membro novamente antes de reaplicar a ponta de von Frey. Faça uma medição quando a pele não causar movimentos reflexos aplicando a ponta de von Frey.
    5. Aplicar força crescente com a ponta de von Frey (~20 g/seg) até que o cão retire o membro, vocalize, vire para olhar o estímulo ou exiba outros movimentos ou respostas comportamentais que indiquem a percepção consciente do estímulo. Remova o estímulo quando o cão retirar o membro, ou a força máxima for atingida.
      NOTA: Não exceda 1.000 g de força.
    6. Registre a força máxima aplicada que é exibida no dispositivo de gravação.
      NOTA: Se o corte de segurança de 1.000 g de força for atingido, 1.000 g é registrado como o limiar sensorial, e nota-se que não houve resposta antes do corte de segurança.
    7. Repetir as medidas por um total de cinco tentativas, permitindo 1 min entre cada medida (intervalo inter-tentativas). Zere o instrumento entre cada passo pressionando o botão CLR .
      1. Permitir que o cão permaneça em decúbito lateral durante os intervalos inter-experimentais se ele permanecer relativamente calmo e relaxado com nenhuma ou mínima contenção. Caso contrário, permita que o cão se sente, fique de pé ou se mova pela sala QST para manter seu conforto. Recolocar o cão em decúbito lateral antes da medição subsequente.
    8. Registre um escore de viabilidade de 0 a 5 para indicar a facilidade com que os dados foram coletados.
      NOTA: Os escores de viabilidade são os seguintes: 0 = nenhum problema, 1 = dificuldade leve, 2 = dificuldade moderada, 3 = dificuldade significativa, 4 = extremamente difícil, 5 = impossível. A rubrica utilizada para a atribuição dos escores de viabilidade é apresentada na Tabela 1.
    9. Dê ao cão uma pausa de 5 minutos antes de iniciar as medições com o algômetro de pressão sondado rombo.

3. Algômetro de pressão sondado Blunt

  1. Configuração do instrumento
    1. Certifique-se de que a pequena sonda romba esteja firmemente aparafusada no dispositivo (Figura 2A).
    2. Ligue o dispositivo de gravação e pressione o botão MAX para continuar quando solicitado na tela. Pressione o botão UNIT até que a unidade seja exibida como gramas (g) na parte superior da tela (Figura 2B).
    3. Zere o instrumento pressionando o botão ZERO .
  2. Recolha de dados
    1. Colocar o cão em decúbito lateral para mensuração dos limiares.
      OBS: Os cães são colocados em decúbito lateral direito para mensuração dos limiares nos membros esquerdos ou em decúbito lateral esquerdo para mensuração dos limiares nos membros direitos. Se o cão não se deitar voluntariamente em decúbito lateral quando receber pistas verbais, o operador e o adestrador do QST podem colocar manualmente o cão em decúbito lateral.
    2. Aplicar contenção mínima a moderada conforme necessário para manter o cão em decúbito lateral e relativamente imóvel.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
    3. Aplicar o estímulo quando o cão estiver calmo e relaxado e o membro a ser testado estiver com aproximadamente 70% de extensão. Fornecer apoio manual suave ao membro que está sendo testado para manter o membro fora do chão e fornecer apoio estável para aplicar força contra, sem impedir que o cão retire o membro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa.
    4. Aplicar a sonda romba perpendicularmente à pele da área a ser ensaiada (Figura 2C). Se o cão apresentar movimentos reflexos (por exemplo, contração da pata ou retirada do membro antes que a força esteja sendo aplicada) a partir da sensação da sonda romba na pele, permita que o cão relaxe o membro novamente antes de reaplicar a sonda romba. Faça uma medição quando a aplicação da sonda romba na pele não causar movimentos reflexos.
    5. Aplicar força crescente com a sonda (~20 g/s) até que o cão retire o membro, vocalize, vire para olhar o estímulo ou exiba outros movimentos ou respostas comportamentais que indiquem a percepção consciente do estímulo. Remova o estímulo quando o cão retirar o membro ou a força máxima for atingida.
      NOTA: Não exceda 2.500 g de força.
    6. Registre a força máxima aplicada que é exibida no dispositivo de gravação.
      NOTA: Se o limite de segurança de 2.500 g de força for atingido, 2.500 g é registrado como o limiar sensorial, e nota-se que não houve resposta antes do corte de segurança.
    7. Repetir as medidas por um total de cinco tentativas, permitindo 1 min entre cada medida (intervalo inter-tentativas). Zere o instrumento entre cada passo pressionando o botão ZERO .
      1. Permitir que o cão permaneça em decúbito lateral durante o intervalo inter-experimento se ele permanecer relativamente calmo e relaxado com nenhuma ou mínima contenção. Caso contrário, permita que o cão se sente, fique de pé ou se mova pela sala QST para manter seu conforto. Recolocar o cão em decúbito lateral antes da medição subsequente.
    8. Registre um escore de viabilidade de 0 a 5 para indicar a facilidade com que os dados foram coletados.
      NOTA: Os escores de viabilidade são os seguintes: 0 = nenhum problema, 1 = dificuldade leve, 2 = dificuldade moderada, 3 = dificuldade significativa, 4 = extremamente difícil, 5 = impossível.
    9. Dê ao cão uma pausa de 5 minutos antes de iniciar as medições com a sonda térmica quente.

4. Sonda térmica quente

  1. Configuração do instrumento
    1. Conecte o analisador termossensorial ao computador através do cabo USB e certifique-se de que o termômetro de 16 x 16 mm esteja conectado ao analisador. Ligue o analisador.
    2. Abra o software do analisador termossensorial no computador e selecione o analisador TSA II no menu de inicialização. Clique em OK no aviso pop-up para o autoteste do analisador. Certifique-se de que o termômetro não esteja conectado ao sujeito do estudo durante o autoteste.
    3. Na guia TESTE (canto superior direito), no prompt Selecionar paciente (lado esquerdo da tela), selecione o paciente apropriado clicando duas vezes no nome na lista.
      1. Para criar um novo paciente, clique na guia PACIENTES à direita da guia TESTE . Clique no ícone Novo Paciente no canto inferior esquerdo e preencha os dados do paciente (departamento, nome e sobrenome do paciente, RG, sexo e data de nascimento).
    4. No prompt Selecionar programa na guia TESTE , selecione o programa apropriado clicando duas vezes no programa na lista.
      1. Para criar um novo programa, clique uma vez na guia PROGRAMAS à direita da guia PACIENTES . Clique no ícone Novo Programa no canto inferior esquerdo e preencha os detalhes do programa.
        Observação : para este protocolo, os detalhes do programa são fornecidos na tabela 2. Um site de corpo não precisa ser selecionado no prompt Selecionar Site de Corpo na guia TESTE .
    5. Uma vez que o paciente e o programa apropriados tenham sido selecionados, clique no prompt Ir para teste na guia TESTE . Clique no botão Pré-teste no canto inferior esquerdo para calibrar o analisador para o programa especificado.
    6. Quando o Pré-teste estiver concluído, o botão Pré-teste será substituído pelo botão Iniciar e a janela de teste será exibida: Pressione o botão Iniciar para iniciar o teste (Figura 3A).
    7. Desenrole o cabo do termódico e certifique-se de que o termômetro seja facilmente acessível.
  2. Recolha de dados
    1. Coloque o cão em decúbito lateral para medir a latência térmica.
      OBS: Os cães são colocados em decúbito lateral direito para mensuração dos limiares nos membros esquerdos ou em decúbito lateral esquerdo para mensuração dos limiares nos membros direitos. Se o cão não se deitar voluntariamente em decúbito lateral quando receber pistas verbais, o operador e o adestrador do QST podem colocar manualmente o cão em decúbito lateral.
    2. Aplicar contenção mínima a moderada conforme necessário para manter o cão em decúbito lateral e relativamente imóvel.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
    3. Aplicar o estímulo assim que o cão estiver calmo e relaxado e o membro a ser testado estiver em aproximadamente 70% de extensão. Fornecer apoio manual suave ao membro que está sendo testado para manter o membro fora do chão, sem impedir que o cão retire o membro. Além disso, segure e opere um cronômetro com a mão apoiando o membro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa.
    4. Aplicar o termo na pele da área a ser testada (Figura 3B). Se o cão apresentar movimentos reflexos (por exemplo, contração da pata ou retirada do membro antes que o calor esteja sendo aplicado) a partir da sensação do termo, permita que o cão relaxe o membro novamente antes de reaplicar o termo. Faça uma medição quando a aplicação do termode na pele não causar movimentos reflexos.
    5. Clique no botão Iniciar no canto inferior esquerdo da guia TESTAR para iniciar o teste.
      NOTA: O operador QST sinaliza ao manipulador para iniciar o teste (por exemplo, acenando com a cabeça) e o operador QST inicia simultaneamente o cronômetro.
    6. Remova o termômetro quando o cão retira o membro, vocaliza, vira para olhar o estímulo ou exibe outros movimentos ou respostas comportamentais que indicam a percepção consciente do estímulo ou quando a latência máxima é atingida ao parar simultaneamente o cronômetro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa. Não exceda 20 s de aplicação do termódico ou 49 °C da temperatura máxima do termo.
    7. Registre a latência para retirada. Se o ponto de corte de segurança de 20 s de aplicação do termode for atingido, registre 20 s como a latência sensorial e observe que não houve resposta antes do corte de segurança.
    8. Repetir as medidas por um total de cinco tentativas, permitindo 1 min entre cada medida (intervalo inter-tentativas). Clique no botão Finalizar Teste e, em seguida, no botão Pré-Teste entre cada medição para parar de aquecer o termo, e recalibre o termo, para se preparar para a próxima aplicação.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
      1. Permitir que o cão permaneça em decúbito lateral durante o intervalo inter-experimento se ele permanecer relativamente calmo e relaxado com nenhuma ou mínima contenção. Caso contrário, permita que o cão se sente, fique de pé ou se mova pela sala QST para manter seu conforto. Recolocar o cão em decúbito lateral antes da medição subsequente.
    9. Registre um escore de viabilidade de 0 a 5 para indicar a facilidade com que os dados foram coletados.
      NOTA: Os escores de viabilidade são os seguintes: 0 = nenhum problema, 1 = dificuldade leve, 2 = dificuldade moderada, 3 = dificuldade significativa, 4 = extremamente difícil, 5 = impossível.

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Representative Results

O QST mecânico e térmico tem sido realizado para detectar limiares sensoriais em cães de pesquisa e de propriedade do cliente sob várias condições clínicas, incluindo cães normais e saudáveis, cães com condições cronicamente dolorosas como OA, cães com lesão medular aguda e para avaliar a dor pós-operatória e a eficácia dos analgésicos. Embora haja um crescente corpo de trabalho sobre QST em cães, nenhuma faixa normal de valores foi estabelecida para quaisquer modalidades de teste. No entanto, vários estudos avaliaram a viabilidade e repetibilidade do QST mecânico e térmico em cães, mostrando os dados do QST como medidas precisas dos limiares sensoriais em cães8,9,15,16.

Os valores aqui relatados são de um conjunto de dados previamente publicado de 23 cães normais com mais de 2 anos de idade, peso superior a 15 kg, sem anormalidades detectadas no exame ortopédico e neurológico e sem história de comprometimento relatada pelo proprietário10. Este grupo de cães incluía 8 cães de raça mista, 4 labradores retrievers, 6 golden retrievers e 1 cada: American Staffordshire terrier, cão de gado australiano, otterhound, cão pastor australiano e ponteiro alemão de pelo curto. Os dados do QST mecânico e térmico quente desses cães, que representam dados típicos obtidos para o QST em cães, estão resumidos na Tabela 3 e representados graficamente na Figura 4, Figura 5 e Figura 6. Para obter o valor médio do QST para cada modalidade em cada cão, com base em trabalhos anteriores e análise do efeitoreplicate16, recomendamos que os maiores e menores valores do cão das cinco tentativas da modalidade QST sejam eliminados, e os três valores restantes sejam medidos. O estudo original usou modelos de efeitos mistos de medidas repetidas para determinar a influência de covariáveis, incluindo idade, sexo, peso corporal e escore de viabilidade. Em seguida, a associação entre as covariáveis e o limiar do QST foi avaliada por meio do teste deWald10. Essa análise não mostrou efeito significativo da idade, sexo e escore de viabilidade sobre os valores de nenhuma das modalidades de QST (p > 0,05) e um impacto substancial do peso corporal sobre os valores de QST térmico quente (p = 0,006), mas nenhuma das outras duas modalidades. Não houve cães suficientes de nenhuma raça para avaliar o efeito da raça sobre os valores de QST.

Na interpretação dos dados do QST mecânico e térmico, menores limiares pressóricos e menores tempos de latência indicam maior sensibilidade ao estímulo aplicado, enquanto limiares pressóricos mais altos e tempos de latência menores indicam menor sensibilidade. Uma variedade de condições clínicas tem demonstrado afetar os limiares sensoriais em cães. Embora haja alguma inconsistência nos dados, a maioria dos estudos relata limiares sensoriais mais baixos (maior sensibilidade, hiperalgesia) em cães com OA tanto no sítio primário da(s) articulação(ões) afetada(s) pela OA quanto em locais secundários distantes da(s) articulação(ões) afetada(s)8,9,10. Todos os estudos que avaliaram limiares sensoriais em cães com lesão medular toracolombar aguda relatam limiares sensoriais mais elevados (diminuição da sensibilidade, hipoalgesia) nos membros pélvicos dessescães3,4,5. Estudos avaliando a dor pós-operatória em cadelas submetidas à ovariossalpingohisterectomia indicaram limiares sensitivos mais baixos no sítio cirúrgico e em um local secundário distante nos membros pélvicos (tíbia distal), que foram aliviados pela administração de medicações analgésicas no pré e pós-operatório11,12. Assim, a população de cães em avaliação e sua história clínica, incluindo a cronicidade da dor e a administração de medicações analgésicas, devem ser consideradas na determinação dos resultados esperados e na interpretação dos dados.

Os escores de viabilidade são utilizados para indicar a facilidade com que os dados de QST foram obtidos de cada sujeito para cada modalidade de teste. Os escores de viabilidade são atribuídos com base em uma escala de 6 pontos (0-5). Eles são determinados com base no nível de cooperação do cão com o teste, na quantidade de contenção necessária para realizar o teste e na clareza da reação do cão aos estímulos aplicados (Tabela 1). O aumento dos escores na escala de viabilidade indica a dificuldade crescente de coleta de dados, com escores de 0 a 2 considerados de fácil coleta de dados e de 3 a 5 de difícil coleta. O QST mecânico e térmico quente é geralmente bem tolerado em cães. Estudos têm relatado escores de viabilidade para mostrar que a maioria dos cães tem escores de viabilidade indicando facilidade na coleta de dados 8,10,15. Os escores de viabilidade também indicam a qualidade dos dados coletados, pois cães que requerem contenção significativa, não são cooperativos, são sensíveis ao toque de seus pés ou que têm reações pouco claras ou inconsistentes aos estímulos aplicados diminuem a confiança do operador do QST de que os dados coletados realmente representam os limiares sensoriais do cão (versus ser uma indicação da reação do cão a esses fatores).

Figure 1
Figura 1: Anestesiômetro eletrônico de von Frey. (A) Configuração do dispositivo mostrando a ponta rígida de von Frey aplicada à célula de carga e o cabo da peça de mão conectado ao dispositivo de gravação através do canal M0. (B) Close-up da ponta de von Frey acoplada à célula de carga. (C) Close-up do dispositivo de gravação mostrando a disposição dos botões e exibindo a força atual (centro), força máxima (canto superior esquerdo) e unidades (canto superior direito). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: Algômetro de pressão sondado contundente. (A) Configuração do dispositivo mostrando a pequena sonda romba conectada ao dispositivo de gravação. (B) Close-up do dispositivo de gravação mostrando a disposição dos botões e exibindo a força máxima (centro) e as unidades (parte superior). (C) Aplicação do algômetro de pressão sondado rombo na região metatarsal dorsal de um cão. A ponta é aplicada perpendicularmente à pele. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: Analisador termossensorial quente . (A) Exibição da tela do computador quando o analisador estiver pronto para iniciar um teste. O botão Iniciar está no canto inferior esquerdo da tela. (B) Aplicação do termodo na região metatarsal dorsal de um cão. O operador QST também opera o cronômetro com a mão apoiando o membro. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: Dados dos limiares sensoriais do anestesímetro eletrônico de von Frey (g) por peso corporal (kg). O peso corporal não teve efeito significativo sobre os limiares sensoriais (p = 0,905). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5: Dados dos limiares sensoriais (g) do algômetro de pressão sondado rombo por peso corporal (kg). O peso corporal não teve efeito significativo sobre os limiares sensoriais (p = 0,734). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 6
Figura 6: Dados de latência sensorial da sonda térmica quente por peso corporal (kg). O peso corporal teve efeito significativo sobre a latência sensorial (p = 0,006). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Pontuação de viabilidade Descrição
0 - Sem problemas Mínima contenção necessária; excelente cooperação; reação clara aos estímulos
1 - Dificuldade leve Leve contenção necessária; boa cooperação; reação clara aos estímulos
2 - Dificuldade moderada Contenção moderada necessária; boa cooperação > 50% do tempo; sensibilidade leve do toque dos pés; variação leve na reação aos estímulos
3 - Dificuldade significativa Necessidade de contenção significativa e resistência à decúbito lateral; boa cooperação < 25% do tempo; sensibilidade moderada ao toque dos pés; variação moderada na reação aos estímulos
4 - Dificuldade extrema Contenção constante necessária; não cooperativista; reação pouco clara aos estímulos,
não confia nos dados coletados
5 - Impossível Não foi possível coletar dados devido à disposição do cão e/ou falta de confiança nas reações observadas devido ao estímulo

Tabela 1: Rubrica de pontuação de viabilidade do QST. Rubrica utilizada para avaliação da facilidade com que dados de QST mecânicos e térmicos podem ser coletados de cães. Os escores de viabilidade variam de 0 = nenhum problema a 5 = impossível.

Parâmetros Entrada
Método Rampa e segurar
Seqüenciar 1
Referência 39
Tempo antes da(s) sequência(s) 0
Gatilho Automático
Temperatura de Destino (°C) 49
Taxa de Deatinaytion 8
Critério de destino Temperatura
Tempo(s) de duração 30
Opção de devolução Referência
Taxa de Retorno 1
Número de Ensaios 1

Tabela 2: Detalhes do programa para a sonda térmica quente.

Média ± DP Gama
Eletrônica von Frey (g) 521,1 ± 216,8 230.2 – 957.1
Algômetro de pressão (g) 1338,0 ± 308,6 758.9 – 1894.0
Sonda térmica quente (s) 17.31 ± 3.55 8.13 – 20

Tabela 3: Média e amplitude dos valores dos resultados do QST mecânico e térmico quente em 23 cães normais. Os maiores e menores valores das cinco tentativas de cada modalidade foram excluídos e, em seguida, os valores das três tentativas restantes foram calculados em média para cada cão. A média geral, o desvio padrão e o intervalo foram calculados a partir dessas médias individuais. Os limiares para o algômetro de von Frey e pressão são relatados em gramas (g), e a latência para o termômetro quente é relatada em segundos (s). Todas as medidas foram realizadas na região metatarsal dorsal.

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Discussion

É crucial para a obtenção de dados precisos - que reflitam os limiares sensoriais do cão - que o cão esteja o mais calmo, relaxado e posicionado adequadamente possível para cada medição. Um estudo anterior observou que a agitação por contenção ou distração de fatores dentro ou fora do ambiente de teste afetou as respostas dos cães aos estímulos QST16. Se o cão ficar agitado por decúbito ou contenção ou estiver distraído, o cão deve ter tempo para se acomodar antes de uma medição ser tomada; Os cães que não se acomodam rapidamente devem receber uma pequena pausa do procedimento de teste. Cães excessivamente ansiosos ou estressados com o procedimento de teste podem apresentar analgesia induzida por estresse, causando um falso aumento no limiar sensorial medido9. Cães ansiosos ou estressados também podem se tornar excessivamente reativos aos estímulos ou ao procedimento de teste. Eles podem parecer ter limiares sensoriais diminuídos. No entanto, isso provavelmente ocorre quando o cão reage à presença do estímulo ou às ações do operador do QST em vez de uma sensação nociva do estímulo. Se um cão ficar ansioso ou estressado, o procedimento de teste deve ser encerrado. Para cães que descansam o membro de forma flexível ou têm tensão muscular, o operador do QST pode estender suavemente o membro e segurá-lo em extensão até que o cão relaxe, permitindo uma resposta de retirada mais consistente. Para cães que apresentam movimentos reflexos ao entrar em contato das sondas ou do termodo com a pele, o operador pode tocar brevemente ou esfregar muito suavemente a pele da área de teste antes do contato ou aplicar contato contínuo da sonda ou do termo, sem usar força ou calor para dessensibilizar a pele ao toque. Qualquer toque ou fricção deve ser leve e breve para evitar a adaptação dos receptores sensoriais mais profundos que estão sendo testados.

O operador e o manipulador de QST devem estar confortáveis com o manuseio e contenção de cães e familiarizados com suas respostas comportamentais a estímulos potencialmente dolorosos para adquirir dados de qualidade e manter a segurança dos pesquisadores e sujeitos do estudo. Idealmente, o operador e o manipulador QST devem ser as mesmas pessoas durante a coleta de um conjunto de dados para manter a consistência nos dados. No entanto, o efeito de diferentes manipuladores não foi estudado. O QST é um método psicofísico de mensuração do limiar sensorial e requer a observação de respostas comportamentais para determinar o desfecho do teste em espécies não-verbais1. Além da retirada do membro, os cães podem apresentar vocalização, virando para olhar diretamente para o estímulo, ou outros movimentos que indiquem a percepção consciente doestímulo10. A resposta comportamental de cada cão aos estímulos do QST deve ser observada de perto para determinar o desfecho das medições. Na experiência dos autores, uma pequena proporção de cães exibirá reações extremas aos estímulos do QST, incluindo a tentativa de morder, mesmo quando eles pareciam calmos e relaxados antes da aplicação do estímulo. O operador e o adestrador devem estar sempre atentos ao comportamento e ao nível de ansiedade do cão para garantir testes seguros. O procedimento de teste deve ser encerrado se um cão apresentar um comportamento potencialmente perigoso.

Os locais de teste descritos neste protocolo foram selecionados por serem áreas onde podem ser detectadas diferenças nos limiares sensoriais para diversas condições clínicas,incluindo lesão medular3,4,5, ruptura do ligamento cruzado cranial7 e osteoartrite10,16. Além disso, vários estudos têm demonstrado, em geral, boa viabilidade do teste de QST em locais nos membros distais8,9,15,16. A utilização dos mesmos locais de teste também permite uma melhor comparação dos resultados entre os estudos. Embora a maioria dos relatos de QST em cães tenha os cães posicionados em decúbito lateral, vários estudos têm sido realizados com os cães em pé ou em outras posições ditadas pelo cão conforme necessário para sua condição clínica 3,7,8,9. Os cães podem ficar estressados com a contenção necessária para mantê-los em decúbito lateral, e alguns cães se recusam a deitar em decúbito lateral completamente. Esses cães podem adotar posições alternativas, como decúbito esternal com os quadris em decúbito lateral ou em pé, para reduzir o estresse do cão e produzir respostas consistentes aos estímulos. Não foi relatado se o posicionamento diferente afeta ou não a resposta aos estímulos do QST ou o limiar sensorial ou a latência.

A realização do QST em cães apresenta desafios únicos que geram algumas limitações no método. Ao medir limiares sensoriais em cães e outras espécies não-verbais, determinar o ponto final do teste depende da observação do operador de uma resposta comportamental que eles julgam indicar a percepção consciente do estímulo. Em humanos, a diferenciação dos limiares da primeira detecção do estímulo, da primeira sensação de dor e da dor máxima tolerável pode ser feita pelo relato verbal1. Não se sabe em que intensidade do estímulo os cães respondem e é provável que diferentes cães respondam a diferentes níveis de intensidade de estímulo percebido. Além disso, alguns cães podem reagir ao toque ou ao contato constante da sonda em vez da intensidade do estímulo que produz uma sensação nociva. Em humanos, fatores cognitivos, incluindo atenção, motivação e comprometimento cognitivo, afetam os limiares do QST18, e fatores semelhantes podem afetar os resultados em cães. As características da população estudada devem ser consideradas na interpretação dos resultados do QST e dos fatores determinantes que podem alterá-los.

Vários estudos têm relatado boa viabilidade e repetibilidade utilizando diversos equipamentos e metodologia para QST mecânico e térmico a quente em cães8,9,15,16,17. Os resultados desses estudos sugerem que os algômetros de pressão podem produzir os resultados mais consistentes das modalidades de QST. Os estudos mais recentes utilizaram um anestesiômetro eletrônico de von Frey que mede em uma faixa contínua de força, fazendo medidas mais precisas e precisas do que as medidas graduadas dos filamentos de von Frey. Entretanto, nenhuma comparação direta dos dois métodos foi realizada emcães1. Uma variedade de equipamentos tem sido utilizada para avaliar os limiares sensoriais de calor em cães. Equipamentos que utilizam estímulos de calor de intensidade constante ou rampa, garrafas térmicas portáteis e um aparelho em que os cães ficavam sobre uma placa de vidro aquecida por uma fonte de luz mostraram boa viabilidade e repetibilidade. Entretanto, cada método apresenta suas limitações8,9,16. Alguns estudos encontraram latência prolongada para responder a estímulos térmicos frios em cães normais 1,15,17, que muitas vezes atingem o tempo de corte de segurança sem responder, e relatam variância mais significativa e menor viabilidade do QST térmico frio, achados que espelham os de estudos em humanos 19. Esses fatores podem limitar a utilidade da modalidade térmica fria no teste de QST em cães. Portanto, um protocolo para teste térmico a frio não foi detalhado aqui.

Embora muitos estudos de QST tenham sido realizados em cães para estabelecer a validade do método e comparar os limiares sensoriais de cães normais e cães com vários estados patológicos, nenhum estudo até o momento teve como objetivo estabelecer uma faixa de dados normativos de valores de QST para cães. A maioria dos estudos teve amostras pequenas de cães normais, tornando difícil determinar se as características dos cães - como peso corporal, idade, sexo ou raça - têm um efeito significativo sobre os limiares sensoriais. Além disso, a metodologia tem variado significativamente, dificultando a comparação e o contraste entre diferentes estudos e impossibilitando a combinação de dados. Estudos em larga escala de diversas populações de cães normais são necessários para estabelecer faixas normativas de valores de QST e elucidar melhor quais fatores afetam os limiares sensoriais em cães normais. Tais estudos devem ser realizados utilizando protocolos padronizados, bem descritos e repetíveis para a coleta de dados. O estabelecimento desses dados basais ajudará a entender melhor como os limiares sensoriais são afetados por diferentes estados de doença em cães.

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Disclosures

Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

Acknowledgments

Os autores gostariam de agradecer a Andrea Thomson, Jon Hash, Hope Woods e Autumn Anthony por lidar com cães para QST, Masataka Enomoto por sua ajuda na triagem de cães e Sam Chiu por suas contribuições para estabelecer o protocolo para QST térmico quente.

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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Avaliação dos Limiares Sensoriais em Cães Utilizando Testes Sensoriais Quantitativos Mecânicos e Térmicos a Quente
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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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