당뇨병 쥐 모델에서 신경 활동 전위를 차단하기 위한 고강도 집속 초음파

사전 이식된 자극 전극이 포함된 노출된 통증 전달 좌골 신경이 있는 마취된 당뇨병 쥐부터 시작합니다. 좌골 신경은 기록 전극이 위치한 비복근에 연결됩니다.

좌골 신경을 들어 올리고 그 아래에 고강도 집속 초음파 또는 HIFU 고정 장치 베이스를 배치합니다.

커넥터를 사용하여 고정 장치 슬롯에 신경을 고정하고 그 위에 HIFU 변환기를 부착합니다.

초음파 전파를 위해 탈기 결합 용액으로 고정 장치의 중앙 웰을 채웁니다.

자극 전극을 통해 전기 자극을 전달하여 근육으로 전달되는 신경 활동 전위를 유발합니다.

이 기본 근육 신호를 기록합니다.

계속 기록하는 동안 변환기를 통해 HIFU 빔을 신경으로 향하게 합니다.

HIFU는 기계적 스트레스를 유발하고 온도를 높여 근육으로의 활동 전위 전파를 일시적으로 차단하고 신호를 낮춥니다.

이는 통증 인식 감소와 관련이 있으며, 이는 당뇨병성 신경병성 통증 완화에 대한 HIFU의 잠재력을 보여줍니다.

STZ 주사 5주 후, 쥐를 마취하고 텍스트 프로토콜에 따라 발바닥 표면을 꼬집은 후 전기 이발기를 사용하여 허벅지와 허리의 털을 제거합니다. 수술 부위의 피부에 액체 요오드를 바르십시오. 그런 다음 알코올 패드를 사용하여 액체 요오드를 닦아냅니다.

멸균 메스로 허벅지 등쪽 피부를 절개합니다. 수술용 가위를 사용하여 피부 아래 조직을 펴십시오. 그리고 피부 후크를 사용하여 피부를 고정합니다.

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위를 사용하여 근육에 박힌 허벅지 중앙 좌골 신경 섬유가 보일 때까지 대퇴골과 평행한 근육을 조심스럽게 분리합니다. 유리 후크를 조심스럽게 사용하여 허벅지 중간 좌골 신경을 주변 결합 조직 및 근육과 분리합니다. 그런 다음 맞춤형 신경 고정 장치를 사용하여 고강도 집속 초음파 또는 HIFU 초점 국소 영역에 좌골 신경을 배치하려면 유리 후크를 사용하여 신경을 조심스럽게 들어 올립니다. 그리고 장치의 구성 요소 1의 슬롯에 넣습니다.

그런 다음 구성 요소 2를 구성 요소 1에 나사로 고정합니다. 그런 다음 링거 용액을 사용하여 초음파 전파 및 신경 보존을 위해 성분 1의 중앙 웰을 채웁니다. 구성 요소 3을 HIFU 하우징 콘에 나사로 고정합니다. 그런 다음 구성 요소 2의 네 다리를 통해 구성 요소 3을 구성 요소 2와 도킹합니다.

한 쌍의 침술 바늘을 좌골 신경의 기점에, 다른 한 쌍을 비복근에 삽입한 후 각 바늘 쌍을 전기 동축 케이블을 통해 전기생리학 획득 시스템에 연결합니다. 전기생리학 획득 시스템의 샘플링 속도와 대역폭을 각각 50kHz 및 70Hz, 3kHz로 설정합니다. 그런 다음 좌골 신경의 기점에서 펄스 폭이 0.1밀리초인 최대 자극을 자극 전극에 가합니다. 전기생리학 획득 시스템에서 기록 전극에서 복합 근육 활동 전위 또는 CMAP를 기록합니다. 그리고 내장 증폭기로 CMAP를 증폭합니다.

상업용 2.68밀리헤르츠 HIFU 변환기를 사용하여 당뇨병성 신경병성 쥐의 CMAP를 억제하려면 탈기된 물로 채워진 탱크에 구형 원뿔, HIFU 변환기 및 콘 커버를 담그십시오. HIFU 변환기를 구형 원뿔에 넣습니다. 그리고 6개의 머리 나사를 사용하여 원뿔 덮개를 구형 원뿔의 상단 구멍에 고정합니다.

물에 비해 기포의 밀도가 낮아 구형 원뿔의 기포가 자연적으로 배출된 후 0.03mm 두께의 투명 테이프를 사용하여 원뿔의 앞쪽 끝 개구부를 밀봉합니다. 그런 다음 구성 요소 3을 구형 원뿔에 나사로 고정합니다. 그리고 탈기된 물 탱크에서 구형 원뿔과 구성 요소 3이 있는 HIFU 변환기를 제거합니다.

구성 요소 1을 신경과 근육 사이의 공간에 조심스럽게 삽입합니다. 그리고 구성 요소 1의 틈새에 신경을 배치합니다. 앞서 설명한 것처럼 신경이 HIFU의 초점 내부에 있는지 확인하려면 구성 요소 2를 구성 요소 1에 나사로 고정합니다. 구성 요소 3을 HIFU 하우징 콘에 나사로 고정한 후 구성 요소 2의 4개 다리를 통해 구성 요소 3을 구성 요소 2와 도킹하고 링거 용액을 사용하여 초음파 전파 및 신경 보존을 위해 구성 요소 1의 중앙 웰을 채웁니다.

함수 발생기와 무선 주파수 전력 증폭기를 연결합니다. 전력 증폭기를 HIFU 빔 생성을 위해 HIFU 변환기에 연결합니다. 그런 다음 수동으로 볼륨을 설정합니다.tage 함수 발생기의 출력은 전력 증폭기를 통해 HIFU 변환기에 있습니다. 그리고 HIFU 노출 시간을 측정하는 타이머를 설정합니다.

HIFU 노출 시간이 끝나면 함수 발생기를 수동으로 끕니다. CMAP를 기록하는 동안 전기생리학 획득 시스템을 통해 자극을 동시에 전달하고 HIFU 시스템을 통해 HIFU 빔을 좌골 신경에 전달합니다. 좌골 신경에 대한 HIFU 노출을 3초, 5초에서 8초로 점차적으로 증가시켜 CMAP의 진폭

이 감소하거나 억제될 때까지 관찰합니다.

HIFU 빔이 전달되는 동안 초당 한 번 CMAP를 기록합니다. CMAP의 진폭 변화를 관찰한 후 HIFU 시스템을 끕니다. 그리고 전기생리학 획득 소프트웨어에서 기록 아이콘을 수동으로 클릭하여 2시간 동안 CMAP를 기록합니다. 신경고정장치 성분을 제거하고 당뇨병 쥐의 수술 부위를 봉합하고 초기 HIFU 초음파 처리 후 7일, 14일 및 28일에 쥐가 회복되도록 한 후, 이전과 같이 마취된 당뇨병성 신경병성 쥐에 자극 및 기록 전극을 삽입합니다. 그리고 추가 CMAP를 기록합니다.