0 閲覧数 • 7:04 分 • August 7th, 2025
埋め込まれた刺激電極を含む痛み伝達坐骨神経が露出した麻酔をかけた糖尿病ラットから始めます。坐骨神経は腓腹筋に接続されており、そこに記録電極が配置されています。
坐骨神経を持ち上げ、その下に高密度集束超音波またはHIFU固定器ベースを配置します。
コネクタを使用して、神経を固定器スロットに固定し、その上にHIFUトランスデューサーを取り付けます。
固定具の中央ウェルに、超音波伝播用の脱気カップリング溶液を充填します。
刺激電極を介して電気刺激を送り、筋肉に伝達される神経活動電位をトリガーします。
このベースラインの筋肉信号を記録します。
記録を続けながら、HIFU ビームをトランスデューサーを通して神経に向けます。
HIFUは機械的ストレスを誘発し、温度を上昇させ、筋肉への活動電位の伝播を一時的にブロックし、信号を低下させます。
これは痛みの知覚の低下と相関しており、糖尿病性神経因性疼痛緩和に対する HIFU の可能性を示しています。
STZ注射の5週間後、ラットに麻酔をかけ、テキストプロトコルに従って足の足底表面をつまんだ後、電動バリカンを使用して太ももと腰から毛を取り除きます。液体ヨウ素を手術部位の皮膚に塗布します。次に、アルコールパッドを使用して液体ヨウ素を拭き取ります。
滅菌メスで、太ももの背側の皮膚を切開します。手術用はさみを使用して、皮膚の下に組織を広げます。そして、スキンフックを使用してスキンを固定します。
はさみで、筋肉に埋め込まれた太ももの中央坐骨神経線維が見えるまで、大腿骨と平行に筋肉を慎重に分離します。ガラスフックを慎重に使用して、太ももの中央坐骨神経を周囲の結合組織や筋肉から分離します。次に、カスタムメイドの神経固定器を使用して坐骨神経を高密度集束超音波またはHIFU焦点局所ゾーンに配置するには、ガラスフックを使用して神経を慎重に持ち上げます。そして、デバイスのコンポーネント1のスロットに入れます。
次に、コンポーネント 2 をコンポーネント 1 にねじ込みます。次に、リンゲル液を使用して、超音波伝播と神経保存のために成分1の中央ウェルを満たします。コンポーネント3をHIFUハウジングコーンにねじ込みます。次に、コンポーネント 2 の 4 本の脚を通して、コンポーネント 3 をコンポーネント 2 にドッキングします。
1対の鍼を坐骨神経の起点に挿入し、もう1対を腓腹筋に挿入した後、各針のペアを電気同軸ケーブルを介して電気生理学的取得システムに接続します。電気生理学取得システムのサンプリングレートと帯域幅をそれぞれ50キロヘルツと70ヘルツ、3キロヘルツに設定します。次に、坐骨神経の起点で、パルス幅0.1ミリ秒の超最大刺激を刺激電極に加えます。電気生理学取得システムでは、記録電極から複合筋活動電位またはCMAPを記録します。そして、内蔵アンプでCMAPを増幅します。
市販の2.68ミリヘルツHIFUトランスデューサを使用して糖尿病性神経障害性ラットのCMAPを抑制するには、球状コーン、HIFUトランスデューサ、およびコーンカバーを脱気水で満たされたタンクに浸します。HIFUトランスデューサーを球形の円錐に入れます。そして、6本の頭のネジを使用して、コーンカバーを球形円錐の上部開口部に固定します。
水に比べて気泡の密度が低いため、球形円錐内の気泡が自然に排出された後、厚さ0.03mmの透明テープを使用して円錐の前端の開口部を密閉します。次に、コンポーネント3を球形の円錐にねじ込みます。そして、脱気した水タンクから球形の円錐とコンポーネント3を備えたHIFUトランスデューサーを取り外します。
コンポーネント1を神経と筋肉の間の空間に慎重に挿入します。そして、コンポーネント1の隙間に神経を配置します。前述のように、神経がHIFUの焦点の内側にあることを確認するには、コンポーネント2をコンポーネント1にねじ込みます。コンポーネント 3 を HIFU ハウジング コーンにねじ込んだ後、コンポーネント 2 の 4 本の脚を通して、コンポーネント 3 をコンポーネント 2 とドッキングし、リンゲル液を使用してコンポーネント 1 の中央ウェルを充填し、超音波伝播と神経温存を行います。
ファンクションジェネレータと無線周波数パワーアンプをリンクします。パワーアンプをHIFUトランスデューサに接続して、HIFUビームを生成します。次に、パワーアンプを介してファンクションジェネレータのHIFUトランスデューサへの電圧出力を手動で設定します。そして、HIFUの露光時間を測定するタイマーを設定します。
HIFU露光時間が経過したら、ファンクションジェネレーターを手動でオフにします。CMAPを記録しながら、電気生理学的取得システムを介して刺激を同時に送達し、HIFUシステムを介してHIFUビームを坐骨神経に送ります。坐骨神経への HIFU 曝露を 3 秒、5 秒、CMAP の振幅の減少または阻害が観察されるまで 8 秒に徐々に増やします。
HIFUビームの配信中に1秒に1回CMAPを記録します。CMAPの振幅の変化を観察した後、HIFUシステムをオフにします。また、電気生理学取得ソフトウェアの記録アイコンを手動でクリックして、CMAPを2時間記録します。神経固定器コンポーネントを取り外し、糖尿病ラットの手術部位を縫合し、最初のHIFU超音波処理後7、14、および28日目にラットを回復させた後、以前と同様に麻酔をかけた糖尿病性神経因性ラットに刺激および記録電極を挿入します。そして、追加のCMAPを記録します。