Artigo de método

Avaliação dos Limiares Sensoriais em Cães Utilizando Testes Sensoriais Quantitativos Mecânicos e Térmicos a Quente

DOI:

10.3791/62841

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26 de outubro de 2021

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1Comparative Behavioral Research, Department of Clinical Sciences, College of Veterinary Medicine, North Carolina State University, 2Translational Research in Pain (TRiP) Program, Department of Clinical Sciences, College of Veterinary Medicine, North Carolina State University, 3Small Animal Orthopedic Surgery, Department of Clinical Sciences, College of Veterinary Medicine, North Carolina State University, 4Comparative Pain Research and Education Center, College of Veterinary Medicine, North Carolina State University, 5Thurston Arthritis Center, UNC School of Medicine, University of North Carolina - Chapel Hill, 6Center for Translational Pain Research, Department of Anesthesiology, Duke University

Neste artigo

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este trabalho descreve um protocolo padrão para testes sensoriais quantitativos mecânicos e térmicos a quente para avaliar o sistema somatossensorial em cães. Os limiares sensoriais são medidos usando anestesiômetro eletrônico de von Frey, algômetro de pressão e termo de contato quente.

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

O teste sensorial quantitativo (QST) é utilizado para avaliar a função do sistema somatossensorial em cães, avaliando a resposta a estímulos mecânicos e térmicos aplicados. O QST é usado para determinar os limiares sensoriais normais de cães e avaliar alterações nas vias sensoriais periféricas e centrais causadas por vários estados patológicos, incluindo osteoartrite, lesão medular e ruptura do ligamento cruzado cranial. Os limiares sensoriais mecânicos são medidos por anestesiômetros eletrônicos de von Frey e algômetros de pressão. Eles são determinados como a força na qual o cão exibe uma resposta indicando a percepção consciente do estímulo. Os limiares sensoriais térmicos quentes são a latência para responder a um estímulo de temperatura fixa ou rampa aplicada por um termodo de contato.

Seguir um protocolo consistente para a realização do QST e prestar atenção aos detalhes do ambiente de teste, procedimento e sujeitos individuais do estudo são fundamentais para obter resultados precisos de QST para cães. Protocolos para a coleta padronizada de dados de QST em cães não foram descritos em detalhes. O QST deve ser realizado em um ambiente silencioso, livre de distrações e confortável para o cão, o operador do QST e o adestrador. Garantir que o cão esteja calmo, relaxado e posicionado corretamente para cada medição ajuda a produzir respostas confiáveis e consistentes aos estímulos e torna o processo de teste mais gerenciável. O operador e o adestrador de QST devem estar familiarizados e confortáveis com o manuseio de cães e a interpretação das respostas comportamentais dos cães a estímulos potencialmente dolorosos para determinar o desfecho do teste, reduzir o estresse e manter a segurança durante o processo de teste.

Introdução

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O teste sensorial quantitativo (QST) avalia as respostas eliciadas por estímulos aplicados externamente; É utilizado para avaliar a função do sistema somatossensorial em humanos eanimais1. Estímulos mecânicos na forma de pressão puntiforme ou pressão profunda são aplicados como um estímulo rampa. O limiar sensorial é determinado como a força que evoca uma resposta psicofísica1. Estímulos térmicos quentes ou frios podem ser usados como estímulo em rampa ou como estímulo de intensidade fixa. O limiar sensorial é determinado como a temperatura na qual há uma resposta ou a latência para responder ao estímulo. Os limiares sensoriais de pressão puntiforme são medidos usando anestesiômetros eletrônicos de von Frey ou filamentos de cabelo de von Frey, a pressão profunda é medida usando algômetros de pressão portáteis e os limiares sensoriais térmicos são determinados usando uma variedade de sistemas de termóis de contato.

O QST fornece informações sobre o funcionamento das vias sensoriais periféricas e centrais e pode ser usado para avaliar alterações nessas vias sensoriais (algoplasticidade) em vários processos patológicos, particularmente naqueles que causam dor crônica1. Os corpúsculos de Meissner detectam pressão puntiforme, e a sensação é transmitida por fibras aferentes Aβ em níveis não nocivos e fibras aferentes Aδ quando o estímulo é de intensidade nociva 1,2. A pressão profunda é detectada pelos corpúsculos pacinianos e transmitida pelas fibras aferentes C, o calor nocivo é detectado pelos corpúsculos de Ruffini e transmitido pelas fibras aferentes Aδ e C, e o frio nocivo é detectado pelos corpúsculos de Krause e transmitido pelas fibras aferentes C 1,2. O QST pode ser usado para detectar tanto a inibição (diminuição da sensibilidade, hipoestesia) quanto a facilitação (aumento da sensibilidade, hiperestesia) desses receptores e vias. Em cães, o QST tem sido utilizado para avaliar alterações nos limiares sensoriais secundárias à lesão medular aguda 3,4,5, malformação Chiari-símile e siringomielia6, ruptura do ligamento cruzado cranial5,7 e osteoartrite (OA)8,9,10. Além disso, alguns estudos utilizaram o QST para avaliar o alívio da dor proporcionado por determinados analgésicos 6,11,12,13 e procedimentos cirúrgicos 14. Esses estudos forneceram informações importantes sobre os mecanismos de sensação de dor em cães, como evidências de sensibilização periférica e central após cirurgia e doenças que causam estados de dor crônica, como ruptura do ligamento cruzado cranial e OA. Essas informações podem ajudar a melhorar a detecção e o tratamento da dor em cães.

Estudos de validação do QST mecânico e térmico quente em cães mostraram boa viabilidade, repetibilidade e confiabilidade dos resultados do QST ao longo do tempo em cães normais e cães com dor crônica decorrente de OA 8,9,15,16. Entretanto, vários estudos têm encontrado baixa repetibilidade e confiabilidade do QST térmico a frio e, ocasionalmente, do de von Frey1,15,17. Esses estudos utilizaram diferentes equipamentos e metodologias, mas forneceram evidências de que o QST mecânico e térmico quente é um método semiquantitativo e acurado de medição de limiares sensoriais em cães. No entanto, a atenção a detalhes precisos, incluindo o ajuste das medidas, é fundamental para otimizar o QST em cães, necessitando de um protocolo padronizado para o QST. Sanchis-Mora e col. detalharam um protocolo de exame de limiar sensorial (STEP) para QST térmico mecânico e quente e frio, mas encontraram dificuldade com cães que não respondem ao QST térmico frio ou ao filamento de von Frey de maior força de grama usado no estudo17. O protocolo a seguir fornece um método padrão para QST mecânico e térmico quente em cães; Este protocolo pode avaliar os limiares sensoriais em cães normais ou com vários processos patológicos que afetam o sistema somatossensorial. O desenvolvimento de protocolos padronizados pode permitir a comparação de resultados entre estudos e meta-análises de dados para melhorar a utilidade do QST em medicina veterinária.

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Protocolo

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Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Estadual da Carolina do Norte.

1. Montagem da sala e aclimatação dos sujeitos de estudo

  1. Execute o QST em um espaço dedicado onde há amplo espaço para um operador de QST, adestrador e cão de qualquer tamanho se movimentar confortavelmente. Minimize possíveis distrações auditivas e visuais e use uma máquina de ruído branco para bloquear o som ambiente.
  2. Coloque um tapete de ioga grande ou acolchoado semelhante no chão para garantir que os cães estejam confortáveis em decúbito lateral durante o teste.
  3. Permita que o cão pelo menos 10 minutos explore e se aclimate livremente ao quarto e fique confortável com o operador e o manipulador do QST. Ofereça água fresca ad libitum no quarto e dê recompensas alimentares ocasionais.
  4. Randomize o local de teste (lado esquerdo ou direito) por meio de um flip de moeda. Clipar um corte de aproximadamente 2 x 4 cm de pelo centrado ao redor do espaço entre a superfície dorsal do terceiro e quarto metatarsos a meio caminho entre a articulação tarsometatarsal e a articulação metatarsofalangeana. Clipar um corte de aproximadamente 1 x 2 cm de pelo no antebráquio lateral logo proximal à articulação antebraquiocarpal sobre a ulna.

2. Anestesiômetro eletrônico de von Frey

  1. Configuração do instrumento
    1. Aplique suavemente uma ponta de von Frey rígida de 0,9 mm na célula de carga e certifique-se de que a célula de carga esteja firmemente aparafusada na peça de mão. Conecte o cabo da peça de mão ao dispositivo de gravação através do canal M0 (Figura 1A,B).
    2. Ligue o dispositivo de gravação e pressione o botão MAX para que o dispositivo registre e exiba a força máxima alcançada quando o cão responde ao estímulo aplicado (Figura 1C).
    3. Zere o instrumento pressionando o botão CLR .
  2. Recolha de dados
    1. Colocar o cão em decúbito lateral para mensuração dos limiares.
      OBS: Os cães são colocados em decúbito lateral direito para mensuração dos limiares nos membros esquerdos ou em decúbito lateral esquerdo para mensuração dos limiares nos membros direitos. Se o cão não se deitar voluntariamente em decúbito lateral quando receber pistas verbais, o operador e o adestrador do QST podem colocar manualmente o cão em decúbito lateral.
    2. Aplicar contenção mínima a moderada conforme necessário para manter o cão em decúbito lateral e relativamente imóvel.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
    3. Aplicar o estímulo quando o cão estiver calmo e relaxado e o membro a ser testado estiver em pelo menos 70% de extensão. Fornecer apoio manual suave ao membro que está sendo testado para manter o membro fora do chão e fornecer apoio estável para aplicar força contra enquanto não impede que o cão retire o membro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa.
    4. Aplicar a ponta de von Frey perpendicularmente à pele da área a ser testada. Se o cão apresentar movimentos reflexos (por exemplo, contração da pata ou retirada do membro antes que a força esteja sendo aplicada) a partir da sensação da ponta de von Frey na pele, permita que o cão relaxe o membro novamente antes de reaplicar a ponta de von Frey. Faça uma medição quando a pele não causar movimentos reflexos aplicando a ponta de von Frey.
    5. Aplicar força crescente com a ponta de von Frey (~20 g/seg) até que o cão retire o membro, vocalize, vire para olhar o estímulo ou exiba outros movimentos ou respostas comportamentais que indiquem a percepção consciente do estímulo. Remova o estímulo quando o cão retirar o membro, ou a força máxima for atingida.
      NOTA: Não exceda 1.000 g de força.
    6. Registre a força máxima aplicada que é exibida no dispositivo de gravação.
      NOTA: Se o corte de segurança de 1.000 g de força for atingido, 1.000 g é registrado como o limiar sensorial, e nota-se que não houve resposta antes do corte de segurança.
    7. Repetir as medidas por um total de cinco tentativas, permitindo 1 min entre cada medida (intervalo inter-tentativas). Zere o instrumento entre cada passo pressionando o botão CLR .
      1. Permitir que o cão permaneça em decúbito lateral durante os intervalos inter-experimentais se ele permanecer relativamente calmo e relaxado com nenhuma ou mínima contenção. Caso contrário, permita que o cão se sente, fique de pé ou se mova pela sala QST para manter seu conforto. Recolocar o cão em decúbito lateral antes da medição subsequente.
    8. Registre um escore de viabilidade de 0 a 5 para indicar a facilidade com que os dados foram coletados.
      NOTA: Os escores de viabilidade são os seguintes: 0 = nenhum problema, 1 = dificuldade leve, 2 = dificuldade moderada, 3 = dificuldade significativa, 4 = extremamente difícil, 5 = impossível. A rubrica utilizada para a atribuição dos escores de viabilidade é apresentada na Tabela 1.
    9. Dê ao cão uma pausa de 5 minutos antes de iniciar as medições com o algômetro de pressão sondado rombo.

3. Algômetro de pressão sondado Blunt

  1. Configuração do instrumento
    1. Certifique-se de que a pequena sonda romba esteja firmemente aparafusada no dispositivo (Figura 2A).
    2. Ligue o dispositivo de gravação e pressione o botão MAX para continuar quando solicitado na tela. Pressione o botão UNIT até que a unidade seja exibida como gramas (g) na parte superior da tela (Figura 2B).
    3. Zere o instrumento pressionando o botão ZERO .
  2. Recolha de dados
    1. Colocar o cão em decúbito lateral para mensuração dos limiares.
      OBS: Os cães são colocados em decúbito lateral direito para mensuração dos limiares nos membros esquerdos ou em decúbito lateral esquerdo para mensuração dos limiares nos membros direitos. Se o cão não se deitar voluntariamente em decúbito lateral quando receber pistas verbais, o operador e o adestrador do QST podem colocar manualmente o cão em decúbito lateral.
    2. Aplicar contenção mínima a moderada conforme necessário para manter o cão em decúbito lateral e relativamente imóvel.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
    3. Aplicar o estímulo quando o cão estiver calmo e relaxado e o membro a ser testado estiver com aproximadamente 70% de extensão. Fornecer apoio manual suave ao membro que está sendo testado para manter o membro fora do chão e fornecer apoio estável para aplicar força contra, sem impedir que o cão retire o membro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa.
    4. Aplicar a sonda romba perpendicularmente à pele da área a ser ensaiada (Figura 2C). Se o cão apresentar movimentos reflexos (por exemplo, contração da pata ou retirada do membro antes que a força esteja sendo aplicada) a partir da sensação da sonda romba na pele, permita que o cão relaxe o membro novamente antes de reaplicar a sonda romba. Faça uma medição quando a aplicação da sonda romba na pele não causar movimentos reflexos.
    5. Aplicar força crescente com a sonda (~20 g/s) até que o cão retire o membro, vocalize, vire para olhar o estímulo ou exiba outros movimentos ou respostas comportamentais que indiquem a percepção consciente do estímulo. Remova o estímulo quando o cão retirar o membro ou a força máxima for atingida.
      NOTA: Não exceda 2.500 g de força.
    6. Registre a força máxima aplicada que é exibida no dispositivo de gravação.
      NOTA: Se o limite de segurança de 2.500 g de força for atingido, 2.500 g é registrado como o limiar sensorial, e nota-se que não houve resposta antes do corte de segurança.
    7. Repetir as medidas por um total de cinco tentativas, permitindo 1 min entre cada medida (intervalo inter-tentativas). Zere o instrumento entre cada passo pressionando o botão ZERO .
      1. Permitir que o cão permaneça em decúbito lateral durante o intervalo inter-experimento se ele permanecer relativamente calmo e relaxado com nenhuma ou mínima contenção. Caso contrário, permita que o cão se sente, fique de pé ou se mova pela sala QST para manter seu conforto. Recolocar o cão em decúbito lateral antes da medição subsequente.
    8. Registre um escore de viabilidade de 0 a 5 para indicar a facilidade com que os dados foram coletados.
      NOTA: Os escores de viabilidade são os seguintes: 0 = nenhum problema, 1 = dificuldade leve, 2 = dificuldade moderada, 3 = dificuldade significativa, 4 = extremamente difícil, 5 = impossível.
    9. Dê ao cão uma pausa de 5 minutos antes de iniciar as medições com a sonda térmica quente.

4. Sonda térmica quente

  1. Configuração do instrumento
    1. Conecte o analisador termossensorial ao computador através do cabo USB e certifique-se de que o termômetro de 16 x 16 mm esteja conectado ao analisador. Ligue o analisador.
    2. Abra o software do analisador termossensorial no computador e selecione o analisador TSA II no menu de inicialização. Clique em OK no aviso pop-up para o autoteste do analisador. Certifique-se de que o termômetro não esteja conectado ao sujeito do estudo durante o autoteste.
    3. Na guia TESTE (canto superior direito), no prompt Selecionar paciente (lado esquerdo da tela), selecione o paciente apropriado clicando duas vezes no nome na lista.
      1. Para criar um novo paciente, clique na guia PACIENTES à direita da guia TESTE . Clique no ícone Novo Paciente no canto inferior esquerdo e preencha os dados do paciente (departamento, nome e sobrenome do paciente, RG, sexo e data de nascimento).
    4. No prompt Selecionar programa na guia TESTE , selecione o programa apropriado clicando duas vezes no programa na lista.
      1. Para criar um novo programa, clique uma vez na guia PROGRAMAS à direita da guia PACIENTES . Clique no ícone Novo Programa no canto inferior esquerdo e preencha os detalhes do programa.
        Observação : para este protocolo, os detalhes do programa são fornecidos na tabela 2. Um site de corpo não precisa ser selecionado no prompt Selecionar Site de Corpo na guia TESTE .
    5. Uma vez que o paciente e o programa apropriados tenham sido selecionados, clique no prompt Ir para teste na guia TESTE . Clique no botão Pré-teste no canto inferior esquerdo para calibrar o analisador para o programa especificado.
    6. Quando o Pré-teste estiver concluído, o botão Pré-teste será substituído pelo botão Iniciar e a janela de teste será exibida: Pressione o botão Iniciar para iniciar o teste (Figura 3A).
    7. Desenrole o cabo do termódico e certifique-se de que o termômetro seja facilmente acessível.
  2. Recolha de dados
    1. Coloque o cão em decúbito lateral para medir a latência térmica.
      OBS: Os cães são colocados em decúbito lateral direito para mensuração dos limiares nos membros esquerdos ou em decúbito lateral esquerdo para mensuração dos limiares nos membros direitos. Se o cão não se deitar voluntariamente em decúbito lateral quando receber pistas verbais, o operador e o adestrador do QST podem colocar manualmente o cão em decúbito lateral.
    2. Aplicar contenção mínima a moderada conforme necessário para manter o cão em decúbito lateral e relativamente imóvel.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
    3. Aplicar o estímulo assim que o cão estiver calmo e relaxado e o membro a ser testado estiver em aproximadamente 70% de extensão. Fornecer apoio manual suave ao membro que está sendo testado para manter o membro fora do chão, sem impedir que o cão retire o membro. Além disso, segure e opere um cronômetro com a mão apoiando o membro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa.
    4. Aplicar o termo na pele da área a ser testada (Figura 3B). Se o cão apresentar movimentos reflexos (por exemplo, contração da pata ou retirada do membro antes que o calor esteja sendo aplicado) a partir da sensação do termo, permita que o cão relaxe o membro novamente antes de reaplicar o termo. Faça uma medição quando a aplicação do termode na pele não causar movimentos reflexos.
    5. Clique no botão Iniciar no canto inferior esquerdo da guia TESTAR para iniciar o teste.
      NOTA: O operador QST sinaliza ao manipulador para iniciar o teste (por exemplo, acenando com a cabeça) e o operador QST inicia simultaneamente o cronômetro.
    6. Remova o termômetro quando o cão retira o membro, vocaliza, vira para olhar o estímulo ou exibe outros movimentos ou respostas comportamentais que indicam a percepção consciente do estímulo ou quando a latência máxima é atingida ao parar simultaneamente o cronômetro.
      Observação : O operador QST executa esta etapa. Não exceda 20 s de aplicação do termódico ou 49 °C da temperatura máxima do termo.
    7. Registre a latência para retirada. Se o ponto de corte de segurança de 20 s de aplicação do termode for atingido, registre 20 s como a latência sensorial e observe que não houve resposta antes do corte de segurança.
    8. Repetir as medidas por um total de cinco tentativas, permitindo 1 min entre cada medida (intervalo inter-tentativas). Clique no botão Finalizar Teste e, em seguida, no botão Pré-Teste entre cada medição para parar de aquecer o termo, e recalibre o termo, para se preparar para a próxima aplicação.
      Observação : O manipulador executa essa etapa.
      1. Permitir que o cão permaneça em decúbito lateral durante o intervalo inter-experimento se ele permanecer relativamente calmo e relaxado com nenhuma ou mínima contenção. Caso contrário, permita que o cão se sente, fique de pé ou se mova pela sala QST para manter seu conforto. Recolocar o cão em decúbito lateral antes da medição subsequente.
    9. Registre um escore de viabilidade de 0 a 5 para indicar a facilidade com que os dados foram coletados.
      NOTA: Os escores de viabilidade são os seguintes: 0 = nenhum problema, 1 = dificuldade leve, 2 = dificuldade moderada, 3 = dificuldade significativa, 4 = extremamente difícil, 5 = impossível.

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Resultados

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O QST mecânico e térmico tem sido realizado para detectar limiares sensoriais em cães de pesquisa e de propriedade do cliente sob várias condições clínicas, incluindo cães normais e saudáveis, cães com condições cronicamente dolorosas como OA, cães com lesão medular aguda e para avaliar a dor pós-operatória e a eficácia dos analgésicos. Embora haja um crescente corpo de trabalho sobre QST em cães, nenhuma faixa normal de valores foi estabelecida para quaisquer modalidades de teste. No entanto, vários estudos avaliaram a ...

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Discussão

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É crucial para a obtenção de dados precisos - que reflitam os limiares sensoriais do cão - que o cão esteja o mais calmo, relaxado e posicionado adequadamente possível para cada medição. Um estudo anterior observou que a agitação por contenção ou distração de fatores dentro ou fora do ambiente de teste afetou as respostas dos cães aos estímulos QST16. Se o cão ficar agitado por decúbito ou contenção ou estiver distraído, o cão deve ter tempo para se acomodar antes de uma medição ser tomada; Os cãe...

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Divulgações

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

Agradecimentos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores gostariam de agradecer a Andrea Thomson, Jon Hash, Hope Woods e Autumn Anthony por lidar com cães para QST, Masataka Enomoto por sua ajuda na triagem de cães e Sam Chiu por suas contribuições para estabelecer o protocolo para QST térmico quente.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Anestesiômetro eletrônico de von FreyIITC Life Science Inc.Item # 23931Feito sob medida com uma célula de carga de força máxima de 1000g
Medoc Main Station softwareMedoc(fornecido com TSA-II)
SMALGO: SMall Animal ALGOmeterBiosebModelo VETALGO
TSA-II Analisador NeuroSensorialMedocDC 00072 TSA-IINão mais fabricado - o novo modelo é TSA-2 com as mesmas sondas e a mesma função

Referências

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