Instrumento ultrasónico para la conducción del nervio bloquear en modelos de rata diabética

El objetivo general de esta técnica de ultrasonido es realizar un bloqueo temporal de la conducción de los nervios periféricos mediante un efecto térmico de ultrasonido. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo del tratamiento del dolor, como la analgesia de la neuropatía periférica diabética. La principal ventaja de esta técnica es que la exposición al ultrasonido en el nervio diana es localizada y repetible.

Las implicaciones de esta técnica tienden hacia la analgesia del dolor neuropático humano, ya que el tratamiento ecográfico es un proceso largo y muy seguro. Los que demuestren el procedimiento serán Cheng Jung-Sung y Tan Joo-Shin, además de asistentes de investigación de un laboratorio. Después de ayunar ratas macho Sprague-Dawley o SD y preparar la solución STZ de acuerdo con el protocolo de texto, use una aguja de calibre 26 o 28 para extraer la solución de STZ de 50 miligramos por kilogramo en una jeringa de insulina o tuberculina de un mililitro.

Use una almohadilla de etanol para limpiar el sitio de inyección en las ratas e inyecte la solución STZ en el abdomen del animal. A las 72 horas después de la inyección, mida la concentración de glucosa plasmática en ayunas de todas las ratas inyectadas utilizando una lanceta de sangre para pinchar la punta de la cola y obtener una pequeña gota de sangre. Coloque la gota de sangre en una tira reactiva de glucosa e insértela en un medidor de glucosa antes de registrar los niveles de glucosa plasmática en ayunas.

Para habituar a una rata diabética inducida por STZ, transfiérala a una jaula en un piso de malla metálica de un centímetro de diámetro durante 30 minutos. Luego, para evaluar la respuesta de retirada de la pata trasera, utilice una sonda electrónica de Von Frey con una punta rígida para aplicar presión manualmente a la superficie plantar de la pata trasera de las ratas y aumentar gradualmente la presión hasta que se vea una respuesta de retirada de la pata. Registre la presión y espere 30 segundos antes de volver a repetir la medición.

Cinco semanas después de la inyección de STZ, después de anestesiar a las ratas y realizar un pellizco de la superficie plantar del pie de acuerdo con el protocolo de texto, use una cortadora eléctrica para eliminar el vello del muslo y la parte inferior de la espalda. Aplique yodo líquido sobre la piel en el sitio quirúrgico. Luego, use una almohadilla con alcohol para limpiar el yodo líquido.

Con un bisturí estéril, haga una incisión de la piel en la parte dorsal del muslo. Use tijeras quirúrgicas para esparcir el tejido debajo de la piel y use ganchos para la piel para asegurar la piel. Con las tijeras, separe cuidadosamente los músculos paralelos al fémur hasta que las fibras del nervio ciático de la mitad del muslo incrustadas en los músculos sean visibles.

Use con cuidado un gancho de vidrio para separar el nervio ciático de la mitad del muslo del tejido conectivo y los músculos circundantes. Luego, para colocar el nervio ciático en la zona focal de ultrasonido focalizado de alta intensidad, o HIFU, usando un fijador de nervios hecho a medida, use un gancho de vidrio para levantar cuidadosamente el nervio y colocarlo en la ranura del componente uno del dispositivo. A continuación, atornille el componente dos al componente uno.

A continuación, utilice la solución de Ringer para llenar el pocillo central del componente uno para la propagación ultrasónica y la conservación de los nervios. Atornille el componente tres al cono de la carcasa HIFU. Luego, a través de las cuatro patas del componente dos, acople el componente tres con el componente dos.

Después de insertar un par de agujas de acupuntura en el origen del nervio ciático y el otro par en el músculo gastrocnemio, conecte cada par de agujas al sistema de adquisición de electrofisiología a través de un cable coaxial eléctrico. Establezca la frecuencia de muestreo y el ancho de banda del sistema de adquisición de electrofisiología en 50 kilohercios y 70 hercios tres kilohercios, respectivamente. Luego, en el origen del nervio ciático, aplique un estímulo supramáximo con un ancho de pulso de 0,1 milisegundos a los electrodos estimulantes.

En el sistema de adquisición de electrofisiología, registre los potenciales de acción muscular compuesto o CMAP de los electrodos de registro y amplifique los CMAP con el amplificador incorporado. Para utilizar un transductor HIFU comercial de 2,68 milihercios para suprimir los CMAP en ratas neuropáticas diabéticas, sumerja el cono esférico, el transductor HIFU y la tapa del cono en el tanque lleno de agua desgasificada. Coloque el transductor HIFU en el cono esférico y use seis tornillos de cabeza para fijar la cubierta del cono a la abertura superior del cono esférico.

Después de que las burbujas en el cono esférico se expulsen naturalmente debido a la baja densidad de las burbujas en comparación con el agua, use cinta adhesiva transparente de 0,03 milímetros de grosor para sellar la abertura frontal del cono. A continuación, atornille el componente tres en el cono esférico y retire el transductor HIFU con el cono esférico y el componente tres del depósito de agua desgasificada. Inserte con cuidado el componente uno en el espacio entre el nervio y el músculo y coloque el nervio en el espacio del componente uno.

Para asegurarse de que el nervio esté dentro del foco del HIFU como se demostró anteriormente, atornille el componente dos al componente uno. Después de atornillar el componente tres al cono de la carcasa HIFU, a través de las cuatro patas del componente dos, acople el componente tres con el componente dos y use la solución de Ringer para llenar el pozo central del componente uno para la propagación ultrasónica y la preservación de nervios. Conecte un generador de funciones y un amplificador de potencia de radiofrecuencia.

Conecte el amplificador de potencia al transductor HIFU para la generación del haz HIFU. A continuación, configure manualmente la salida de voltaje del generador de funciones al transductor HIFU a través del amplificador de potencia y configure un temporizador para medir el tiempo de exposición HIFU. Apague manualmente el generador de funciones una vez que finalice el tiempo de exposición HIFU.

Administre simultáneamente el estímulo a través del sistema de adquisición de electrofisiología y el haz HIFU a través del sistema HIFU al nervio ciático mientras registra los CMAP. Aumente gradualmente la exposición al HIFU en el nervio ciático de tres segundos, cinco segundos y luego a ocho segundos, hasta que se observe una disminución o inhibición de la amplitud de los CMAP. Registre los CMAP una vez por segundo durante la entrega del haz HIFU.

Después de observar el cambio en la amplitud de los CMAP, apague el sistema HIFU y haga clic manualmente en el icono Grabar en el software de adquisición de electrofisiología para registrar los CMAP durante dos horas. Después de extraer los componentes del fijador nervioso, suturar el sitio quirúrgico de la rata diabética y permitir que las ratas se recuperen, en los días siete, 14 y 28 después de la sonicación inicial del HIFU, inserte electrodos estimulantes y de grabación en las ratas neuropáticas diabéticas anestesiadas como antes y registre CMAP adicionales como se demostró anteriormente en este video. El estudio in vivo demostrado en este vídeo demostró que con un ultrasonido focalizado de alta intensidad, o dosis de HIFU de tres segundos de sonicación a una intensidad de 2810 vatios por centímetro cuadrado, los CMAP se suprimieron en un 20 por ciento de la línea de base, pero se recuperaron por completo después de 30 minutos.

Para la exposición HIFU de cinco segundos a la misma intensidad, los CMAP disminuyeron al 65,4 por ciento de la línea de base a los cuatro minutos y se recuperaron al 73,7 por ciento de la línea de base a los 120 minutos. Los CMAP no volvieron a los niveles basales hasta el día 14. Cuando el tiempo de sonicación del HIFU se incrementó a 8 segundos con la misma intensidad, los CMAP se redujeron al 26 por ciento de la línea de base a los cuatro minutos, pero aumentaron al 38 por ciento de la línea de base a los 120 minutos y aumentaron gradualmente hasta el 74 por ciento de la línea de base en el día 28.

Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en una hora si se realiza correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante recordar tratar el nervio con mucho cuidado. Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como la detección fácil de marca, para responder a preguntas adicionales como la interacción sensorial periférica.

Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo del tratamiento del dolor exploraran una nueva modalidad energética para la accupain en la neuropatía periférica. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo graficar la conducción de los nervios neuropáticos diabéticos en un modelo de rata mediante ultrasonido. No olvide que trabajar con el amplificador de potencia puede ser extremadamente peligroso y siempre se deben tomar precauciones, como el uso de guantes de trabajo aislantes, al realizar este procedimiento.