Een nieuwe fixatiemethode voor acupunctuurbehandeling bij ratten

Samenvatting

Hier beschrijven we een nieuwe methode van rattenfixatie die acupunctuur en moxibustie op de rug van ratten mogelijk maakt.

Samenvatting

Onderzoekers lopen altijd tegen het probleem aan dat dieren moeilijk te controleren zijn in acupunctuur-gerelateerde dierproeven. Er zijn al enkele methoden om te voorkomen dat dieren ontsnappen uit behandelingsplaatsen. Het effect van deze fixatiemethoden is echter anders dan in de menselijke behandelingstoestand. Daarom hebben we een nieuwe fixatiemethode uitgevonden om ratten liggend, stil en wakker te houden tijdens de behandeling.

De uitrusting bestaat uit een poreus plastic bevestigingsplatform, een vierkante katoenen doek en verschillende bevestigingsriemen voor het bevestigen van ratten. Rijg eerst de spanbanden in het bevestigingsplatform. Steek voor elk bandje het door twee gaten in dezelfde rij, laat twee gaten ertussen. Nadat u de eerste riem hebt geplaatst, steekt u de andere riem op dezelfde manier in het platform, waarbij u zorgt voor een opening van vier rijen tussen de twee riemen. Ten tweede, pak de staart van de rat vast en leid hem in het kanaal dat wordt gevormd door twee bevestigingsriemen. Bedek de kop van de rat met een vierkante katoenen doek. Ten derde, trek de veiligheidsriem om de nek aan om het hoofd en de voorpoten vast te zetten. Houd vervolgens de achterpoten van de rat vast en trek de andere riem aan om de taille en achterpoten vast te zetten.

Voor deze methode is geen verdoving nodig. Het apparaat is eenvoudig en gemakkelijk te bedienen. Om de werkzaamheid en veiligheid te evalueren, hebben we de procedure toegediend aan 60 ratten. Allemaal voltooiden ze de acupunctuurbehandeling zonder complicaties. Hoewel 14 ratten tijdens de procedure korte perioden van strijd vertoonden, werden er geen nadelige effecten waargenomen. De resultaten tonen aan dat de methode effectief en veilig is voor gebruik.

Inleiding

Zowel chirurgische modellering als in vitro interventie vereisen geschikte fixatiemethoden bij dieren. Dit zorgt ervoor dat dieren zich in de meest wendbare en relatief comfortabele positie bevinden. We richten ons op de dierfixatiemethode voor acupunctuurinterventie. Acupunctuur is effectief bij de behandeling van vele ziekten ^1,2. De studie van het acupunctuurmechanisme heeft veel aandacht gekregen. Op dit moment zijn acupunctuur en moxibustie hot research topics in binnen- en buitenland. Het pathologische mechanisme van acupunctuurbehandeling moet verder worden onderzocht en naast klinische experimenten is ook basisonderzoeksondersteuning nodig ^3,4. In het basisonderzoek naar acupunctuur en moxibustie is dierfixatie een belangrijke technische stap.

Op dit moment omvatten de meest gebruikte fixatiemethoden bondage, anesthesie, schommelen, hoog platform en andere fixatiemethoden. De voor- en nadelen van deze methoden worden hieronder beschreven.

De eerste stap bij het uitvoeren van de anesthesiefixatiemethode is het verdoven van de ratten. Bij het gebruik van deze methode lopen onderzoekers het risico dat de ratten sterven. Het is ook mogelijk om direct zonder fixatie te opereren na anesthesie⁵. Bij het gebruik van de sok-konijn-platformfixatiemethode steken onderzoekers het hoofd van de rat in een getrimde sok, strekken hun voorpoten uit door de gaten en bevestigen hun poten aan het konijnenplatform met elastiekjes. Deze methode vergemakkelijkt de selectie van acupunten op de ledematen. Onderzoekers moeten de sok bijsnijden volgens de acupunctuurplaats, maar de procedure is enigszins complex⁶. Sommige onderzoekers hebben een moxibustiefixatieapparaat ontwikkeld dat uit drie delen bestaat: fixatiezitting, fixatieclip en moxa-stickhouder. Met dit apparaat kunnen onderzoekers moxibustie op meerdere acupunten tegelijk uitvoeren met behoud van een relatief constante temperatuur. De vaste toestand van deze methode verschilt echter aanzienlijk van de klinische behandeling van mensen⁷. Door de ratten met een doek in te wikkelen en ze met klemmen op te hangen, kan de invloed van fixatie aanzienlijk worden verminderd. Het hangende doek moet echter van tevoren worden afgesneden om acupunten bloot te leggen, wat het onhandig maakt om de behandelingsplaats bloot te leggen⁸. Sommige onderzoekers gebruiken riemen, touwen en een klein jasje met een zelfsluitende klittenband om ratten vast te zetten aan een gaasachtige kooihoes. Het apparaat biedt lage productiekosten, hoge bruikbaarheid en eenvoudige bediening. Maar er is meer dan één persoon nodig om het fixatieproces te voltooien⁹. Sommige onderzoekers construeren een cilinder met gaas, zetten de poten van de ratten vast met klemmen en bevestigen hun nek met een stok. Deze methode zorgt voor een stevige fixatie. Met deze methode kunnen onderzoekers ratten beter opereren omdat de acupunten op het hele lichaam worden blootgelegd. Het probleem is dat de cilinder mogelijk niet compatibel is met de grootte van de rat. Bovendien past deze methode meer stress toe in vergelijking met andere technieken, zodat ratten vatbaarder kunnen zijn voor verstikking¹⁰. De high-platform fixatiemethode maakt gebruik van de hoogtevrees van de ratten. Onderzoekers plaatsen ratten op het hoge platformpedaal 50 cm boven de grond. De ratten blijven in een natuurlijke buikligging zonder dat er extra beperkingen nodig zijn. Met deze methode kunnen de kop en rug van ratten worden geprikt. Deze methode simuleert op authentieke wijze de behandelomgeving, zodat de experimentele resultaten een goede referentiewaarde hebben. Omdat ratten bang zijn voor hoogten, wordt hun mentale toestand abnormaal wanneer ze op dergelijke hoogten worden geplaatst. Dit maakt de methode ongeschikt voor onderzoek naar psychische aandoeningen en kan de experimentele uitkomsten^{beïnvloeden 11}. Sommige onderzoekers gebruiken een verstelbaar bevestigingsplatform en riemen om ratten te fixeren, waardoor een groot behandelingsgebied wordt blootgelegd. Het repliceren van het klinische scenario blijft echter een uitdaging¹².

Er is een dringende behoefte om het probleem aan te pakken dat fixatiemethoden klinische behandelingsomstandigheden niet nauwkeurig kunnen simuleren. We hebben er alles aan gedaan om de omstandigheden van klinische behandelingen bij mensen na te bootsen. De methode die in dit artikel wordt beschreven, valt onder de categorie bondagemethode. De apparatuur die bij deze methode wordt gebruikt, omvat een bevestigingsplatform en bevestigingsriemen, samen met een katoenen doek om te helpen bij de procedure. De apparatuur is relatief eenvoudig te bedienen. In vergelijking met andere methoden legt deze methode de acupunten op de rug van ratten beter bloot en verbetert de efficiëntie van de behandeling.

Om de betrouwbaarheid van het apparaat te testen, werden in totaal 60 ratten gebruikt voor het experiment. Alle 60 ratten werden verdeeld in twee groepen, elk met 30 ratten: de elektroacupunctuurgroep en de warme acupunctuurgroep. De ratten bleven kalm tijdens het behandelingsproces en hun beweging had een minimale invloed op de procedure. In de elektroacupunctuurgroep voltooiden 22 ratten de behandeling rustig zonder te worstelen. In totaal worstelden 8 ratten tijdens de operatie en 6 maakten de naalden los. In totaal bleven 24 ratten in de warme acupunctuurgroep kalm tijdens de behandeling. De andere 6 ratten vertoonden worstelgedrag, maar geen enkele maakte de moxaballen los. Deze ratten die worstelden, konden ook kalmeren nadat ze bedekt en getroost waren. Uiteindelijk hebben alle ratten de behandeling met succes afgerond.

Protocol

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (nr. 82205287). De experimentele protocollen die in deze studie zijn gebruikt, zijn beoordeeld en goedgekeurd door de Ethische Commissie voor Dierproeven en -gebruik van de Beijing University of Chinese Medicine (nr. BUCM-2024052704-2223) voordat experimenten werden uitgevoerd. Alle aangetoonde procedures moeten worden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

Details van de apparatuur die in het onderzoek is gebruikt, staan vermeld in de materiaaltabel. Het protocol kan worden onderverdeeld in vier secties: voorbereiding van het experiment, fixatieproces, behandelingsoperatie en demontage van de apparatuur.

1. Voorbereiding van het experiment (Figuur 1)

1. Bereid het poreuze plastic bevestigingsplatform voor. Het bevestigingsplatform is 500 mm lang, 300 mm breed en 5 mm hoog. Het gat erop is 7 mm lang en 3,2 mm breed. De afstand tussen twee aangrenzende gaten is 7 mm. Deze apparatuur dient als platform voor het fixeren van ratten.
2. Bereid de spanriemen voor. Elke spanband is 300 mm lang en 4,8 mm breed. De spanbanden zijn gekarteld en voorzien van een gesp aan de punt, die na het inbrengen kan worden vergrendeld.
3. Houd een vierkante katoenen doek bij de hand. De vierkante katoenen doek meet 30 cm en 30 cm. Gebruik dit om het zicht van de proefdieren te blokkeren.
4. Bereid het elektroacupunctuurinstrument voor. Gebruik dit apparaat om elektro-acupunctuurprocedures uit te voeren.
5. Bereid de acupunctuurnaalden voor (0,25 mm in diameter en 25 mm in lengte).
6. Houd een paar latex handschoenen van laboratoriumkwaliteit bij de hand. Deze handschoenen vormen de fundamentele beschermende maatregel van het experiment.
7. Houd een paar snijwerende handschoenen bij de hand, ontworpen om onderzoekers tijdens het experiment te beschermen tegen rattenbeten.
8. Gebruik moxa om moxaballen met een diameter van 5 mm te maken, die worden gebruikt voor daaropvolgende moxibustietherapie.
9. Om verbranding van de ratten te voorkomen, knipt u enkele vierkante papiertjes van 2 cm en 2 cm.
10. Houd het steriele gaasje klaar om te worden aangebracht om de staart van de rat in te wikkelen en zorg voor elektrische geleidbaarheid tijdens de elektroacupunctuurbehandeling.
11. Voorbereiding voor fixatie: Draag voordat u de ratten hanteert latexhandschoenen van laboratoriumkwaliteit en snijwerende handschoenen om te voorkomen dat u door ratten wordt gebeten.

Afbeelding 1: Apparaten die nodig zijn voor de operatie. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

2. Bevestigend proces

1. Rijg twee spanbanden door het bevestigingsplatform. Steek elke band in via twee gaten in dezelfde rij, met twee gaten uit elkaar, met de banden vier rijen uit elkaar. Deze afstand komt overeen met de lichaamsdiameter van de rat, waardoor de zijwaartse beweging tijdens de behandeling wordt beperkt (Figuur 2). Pas de afstand indien nodig aan op basis van de vorm van de ratten en de behandelingsplaatsen.
2. Pak de staart van de rat met één hand vast. De rat zal instinctief vooruit gaan (Figuur 3A).
3. Plaats de rat bij de ingang van het kanaal gevormd door twee bevestigingsriemen. De rat boort zelf in het kanaal (Figuur 3B).
4. Bedek de kop van de rat met een vierkante katoenen doek en gebruik diezelfde hand om de nek van de rat vast te houden. Pak met een andere hand de staart en achterpoten van de rat vast. Deze methode zorgt ervoor dat de houding van de rat behouden blijft (Figuur 3C).
5. Gebruik de hand die de kop vasthoudt om voorzichtig op het hoofd en de nek van de rat te drukken. Gebruik de andere hand om de veiligheidsriem in de gesp te steken en vast te draaien. Zorg ervoor dat de veiligheidsriem zich aan de staartzijde van het hoofd en de voorpoten bevindt om de beweging van het hoofd te beperken (Figuur 3D, E).
6. Houd de staart van de rat met één hand vast. Zorg ervoor dat de bevestigingsriem zich voor de achterpoten van de rat bevindt. Trek vervolgens de gesp aan om de beweging van de taille te beperken (Figuur 3F). De in bedwang gehouden rat is te zien in figuur 3G.
7. Bij het uitvoeren van acupunctuur bij ratten zorgt deze fixatiemethode voor stabiliteit tijdens de behandeling. Als de rat nog steeds ernstig worstelt, bedek dan voorzichtig zijn kop met de doek. Door zijn hele gezichtsveld af te schermen en in een donkere omgeving te houden, kan de rat kalmeren.
   1. Kies DU20, BL17 en BL23 als voorbeelden. Door deze fixatieafstand beter te selecteren, worden acupunten beter zichtbaar: DU20 bevindt zich in het midden van zijn kop, BL17 bevindt zich tussen de twee bevestigingsriemen en BL23 bevindt zich aan de staartzijde van de bevestigingsriem, waardoor de taille van de rat strakker wordt.
   2. Draai de naald in de acupunten (Figuur 4A). De rat die de acupunctuurbehandeling voltooit, is weergegeven in figuur 4B, C.

Figuur 2: Montage van het bevestigingsplatform en de spanriem. Het veiligheidsplatform met de geplaatste spanbanden wordt weergegeven in de afbeelding. Elke band wordt ingebracht via twee gaten in dezelfde rij, met twee gaten uit elkaar, waarbij de banden vier rijen uit elkaar staan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Het fixatieproces van een rat. (A) Houd de staart van de rat vast. (B) Laat de rat naar voren vluchten in het kanaal. (C) Bedek de kop van de rat met een katoenen doek. Druk op zijn nek en pak zijn staart en achterpoten vast. (D,E) Trek de riem aan de achterkant aan. (F,G) Trek de riem om de taille aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: Acupunctuuroperatie bij een rat. DU20, BL17 en BL23 werden gekozen als acupunten voor deze acupunctuurprocedure. (A) Draai de naald in de acupunten. (B,C) De rat die de behandeling voltooit, wordt hier getoond. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. Elektro-acupunctuur behandeling

1. Sluit het elektro-acupunctuurinstrument aan na voltooiing van de acupunctuur. Schakel het elektro-acupunctuurapparaat in, druk op de continue golfknop om de vorm van elektrische stimulatie te selecteren en draai aan de knop om de stroomintensiteit aan te passen aan 1 mA en de frequentie aan op 2 Hz (Figuur 5A).
2. Neem DU20, BL17 en BL23 als voorbeeld en sluit drie paar elektroden aan, zoals weergegeven in afbeelding 5. Sluit met name BL17 en BL23 aan dezelfde kant aan als één paar (Figuur 5B, C). Sluit de staart, omwikkeld met gaas gedrenkt in zoutoplossing, aan op DU20 op het hoofd (Figuur 5D, E). De stroomrichting is consistent tussen alle drie de paren elektroden.
3. Draai aan de tijdinstelknop om de behandelingsduur in te stellen op 15 min.

Figuur 5: Elektroacupunctuuroperatie bij een rat. (A) Stel de parameter in op continue golf en pas de stroomintensiteit en de frequentie aan. (B,C) Paar BL17 en BL23 aan dezelfde kant. (D,E) Wikkel de staart in met zoutoplossing doordrenkt gaas en sluit deze aan op DU20. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

4. Warme acupunctuurbehandeling

1. Bereid deze items voor als een warme acupunctuurbehandeling nodig is: moxa, acupunctuurnaald (0,25 mm × 25 mm, hetzelfde als eerder gebruikt) en meerdere vierkante vellen papier. Maak daarnaast van tevoren wat moxaballen klaar voordat de behandeling begint (Figuur 1).
2. Neem een vierkant stuk papier en gebruik voorzichtig een naald om het centrale punt van het papier te doorboren (Figuur 6A). Steek vervolgens de naald in het aangewezen acupunt (Figuur 6B).
   OPMERKING: Ter illustratie werd in deze studie acupunt BL23 geselecteerd.
3. Plaats de moxaballen voorzichtig op de naald en steek ze vervolgens aan (Figuur 6C-E).

Figuur 6: Warme acupunctuuroperatie bij een rat. (A) Neem een vierkant papier en prik in het midden met een naald. (B) Steek naalden in acupunten. (C) Leg de moxaballen op de naalden. (D,E) De rat die de behandeling voltooit, wordt hier getoond. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

5. Demontage van de apparatuur

1. Demontage van de elektro-acupunctuurapparatuur
   1. Schakel na voltooiing van de elektro-acupunctuurbehandeling het elektro-acupunctuurinstrument uit. Maak vervolgens voorzichtig de elektrodeclip los van de acupunctuurnaalden. Trek ten slotte de acupunctuurnaalden voorzichtig terug uit het behandelgebied.
2. Demontage van de warme acupunctuurapparatuur
   1. Verwijder na de warme acupunctuurbehandeling voorzichtig de as van de moxaballen en gooi deze weg door deze in water te plaatsen. Trek vervolgens de naalden voorzichtig terug en verwijder alle bijgevoegde papieren.
3. Demontage van de fixatieapparatuur
   1. Bedek het hoofd van de rat met een vierkante katoenen doek en ontspan tegelijkertijd de bevestigingsriemen. Maak de bevestigingsriem los en trek eerst de taille van de rat aan. Pak vervolgens de achterpoten en het heupgebied van de rat stevig vast met één hand.
   2. Maak de riem los die met de andere hand om de nek van de rat zit en trek de rat vervolgens voorzichtig uit de fixatieriem door zijn staart vast te houden.

Resultaten

Om de effectiviteit van de fixatiemethode te evalueren, voerden we een proef uit op in totaal 60 ratten, die werden verdeeld in twee groepen: 30 ratten in de elektroacupunctuurgroep en 30 ratten in de warme acupunctuurgroep. De behandelingsoperaties omvatten respectievelijk elektroacupunctuur en warme acupunctuur.

Na het inbrengen van naalden in acupunten, voerde de acupuncturist liftende, stotende en roterende manipulaties uit op elke naald om deqi te bereike...

Discussie

Ratten hebben de neiging om in donkere omgevingen te leven. Ze voelen zich veilig als ze beschut zijn en reageren kalm op prikkels, waardoor ze minder stress vertonen. De hier beschreven methode maakt gebruik van deze rattenkenmerken. De voordelen van deze fixatiemethode kunnen als volgt worden samengevat: (i) Deze methode kan de stressrespons en pijn die proefdieren ervaren minimaliseren. Het sluit aan bij de 3V-principes van dierethiek, namelijk vermindering, verfijning en vervanging

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Acupunctunennaalden	Beijing ZhongYan TaiHe Medical Instrument Co., Ltd.	20222200133	De specificaties van de acupunctunennaalden zijn 0,25 mm in diameter en 25 mm in lengte.
Snijbestendige handschoenen	Lvdazhou Labor Protection Products Factory In Lanshan District, Linyi City	H0315103941	Ontworpen om onderzoekers te beschermen tegen rattenbeten tijdens het experiment.
Elektroacupunctuurinstrument	Suzhou Medical Appliance Factory Ltd.	20172200675	Dit apparaat wordt gebruikt om elektroacupunctuurprocedures uit te voeren.
Latex handschoenen van laboratoriumkwaliteit	Zhonghong Pulin Medical Products Co., Ltd.	268237719221	Deze handschoenen vormen de fundamentele beschermingsmaatregel van het experiment.
Moxa	Beijing Tongrentang Xing'an Health Technology Co., Ltd.	152200000000613	Moxa dient als materiaal voor het maken van moxa-ballen met een diameter van 5 mm, die worden gebruikt voor de daaropvolgende moxibustiontherapie.
Poreuze kunststof fixatieplatform	Chuzhou Huaxin VinyIIndustry Co., Ltd.	341124000005877	Het fixatieplatform is 500 mm lang, 300 mm breed en 5 mm hoog. De gaten zijn 7 mm lang en 3,2 mm breed. De afstand tussen twee opeenvolgende gaten is 7 mm. Dit apparaat dient als platform voor het fixeren van ratten.
Fixatiestrepen	Zhejiang Litai Plastic Co., Ltd.	331003000001553	Elke fixatiestreep meet 300 mm in lengte en 4,8 mm in breedte. De fixatiestrepen zijn getand en hebben een gesp aan hun punt, die na inbrenging kan worden vergrendeld.
Vierkante katoenen doek	MUJI (SHANGHAI) Company Limited	WYLP20241105_1	De vierkante katoenen doek meet 30 cm × 30 cm. Het wordt gebruikt om het zicht van de proefdieren te blokkeren.
Vierkante papieren	DELI Group Co., Ltd.	7752-1114	Om verbranding van de ratten te voorkomen, snijden onderzoekers wat vierkante papieren die specificaties hebben van 2 cm × 2 cm.
Steriele gaasjes	Jiangxi Zhonggan Medical Devices Co., Ltd.	20172140084	Het steriele gaasje wordt gebruikt om de staart van de rat in te wikkelen, waardoor elektrische geleidbaarheid wordt gewaarborgd tijdens de elektroacupunctuurbehandeling.