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

Résumé

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.

Résumé

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 crânien^5,7 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.

Protocole

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.

Résultats

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 norma...

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 contentio...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Anesthésiomètre électronique von Frey	IITC Life Science Inc.	Article # 23931	Fabriqué sur mesure avec un capteur de force maximale de 1000g
Medoc Main Station logiciel	Medoc	(fourni avec TSA-II)
SMALGO : SMall Animal ALGOmeter	Bioseb	Modèle VETALGO
TSA-II NeuroSensory Analyzer	Medoc	DC 00072 TSA-II	N’est plus fabriqué - le nouveau modèle est TSA-2 avec les mêmes sondes et la même fonction