عملية الوخز بالإبر الكهربائية السائبة للفئران أو الجرذان الصغيرة

Summary

هنا ، نقدم بروتوكولا للوخز بالإبر الكهربائية الفعالة والسريعة (EA) في الفئران أو الجرذان الصغيرة باستخدام حامل مطبوع ثلاثي الأبعاد (3D). تسمح هذه التقنية بالتشغيل المتزامن على متعددة ، مما يوفر الوقت ويزيد من الكفاءة التجريبية.

Abstract

يستخدم الوخز بالإبر الكهربائية (EA) على نطاق واسع لعلاج الحالات الصحية المختلفة. ومع ذلك ، لا تزال الآلية الأساسية لعلاج EA غير واضحة ، مما يعيق الترويج لها. تتطلب الدراسة الميكانيكية نماذج الفئران أو الفئران لمعالجة هذه المشكلة. ومع ذلك ، فإن هذه ليست مطيعة للعملية التجريبية ، والتي تستغرق وقتا طويلا. لحل هذه المشاكل ، قمنا بتصميم مثبت سائب لجسم صغير مطبوع 3D لتحسين كفاءة تجارب EA على. يوضح هذا الفيديو بالتفصيل كيفية استخدام المثبت لأداء EA السائب على الفئران أو الجرذان الصغيرة. لاختيار نقاط الوخز ، تم اختيار الخط المائل الأمامي للقمة الصدغية (رأس MS6) ونقطة تيانشو (بطن ST25) للتحقق من تأثير جهاز التثبيت مع وضع الانبطاح وتحديد المواقع ضعيفة. يسمح استخدام حامل الصغيرة المطبوع 3D بشل حركة القوارض المتعددة ومعالجتها في وقت واحد ، مما يقلل من الوقت والموارد اللازمة للتجربة. يمكن تطبيق هذه التقنية على نماذج حيوانية أخرى عن طريق طباعة 3D بأحجام مختلفة ويمكن استخدامها لظروف تثبيت مختلفة. الجهاز مفيد لتعزيز البحث العلمي التجريبي في EA.

Introduction

علاج الوخز بالإبر الكهربائية (EA) هو طريقة فريدة يتم فيها إدخال إبر الوخز بالإبر في فروة الرأس وتوصيلها بآلة كهربائية لتحفيز نقاط محددة¹. على عكس التحفيز اليدوي ، يسمح EA بتحكم أفضل في التحفيز عن طريق تثبيت ترددات وأشكال موجية محددة لتحقيق التأثيرات العلاجية المثلى². وفقا لمسح ، تستخدم 81.2٪ من المؤسسات الطبية في الصين EA أو الوخز بالإبر اليدوي لعلاج الشلل الدماغي والألم العصبي وشلل الوجه وحالات أخرى. على الرغم من شعبيتها ، لا تزال الآلية المحددة لفعالية EA غير معروفة ، مما أعاق الترويج لها وتطبيقها في علاج إعادة تأهيل الأمراض العصبية^1،2،3. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم آلية فعالية EA بشكل كامل وتعزيز استخدامها في علاج إعادة التأهيل للأمراض العصبية.

مع توسع تأثير الوخز بالإبر في جميع أنحاء العالم ، قامت العديد من الدراسات بالفعل بالتحقيق في آليات EA التي يتم إجراؤها على نماذج القوارض ، مثل نماذج الفئران أو الفئران^1،2،3. غالبا ما تصادف العديد من المشكلات في تجارب القوارض في EA. الأول هو كيفية شل حركة القوارض دون تخدير ، حيث أن الوخز بالإبر الذي يتم إجراؤه على الأشخاص المستيقظين يعكس الممارسة السريرية. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب بعض التجارب أن تكون مستيقظة لمراقبة آثار العلاج ^2,3. التحدي الآخر هو تحديد نقاط الوخز بدقة في الفئران أو الجرذان التي تتوافق مع تلك الموجودة في البشر. يتم حاليا دراسة التوطين الدقيق لنقاط الوخز في القوارض التجريبية من قبل العديد من العلماء ^4,5. في هذا البروتوكول ، تم اختيار MS6 و ST25 ، والتي تم تحديدها بوضوح في القوارض من خلال تحويل التوطين التشريحي البشري. يستخدم MS6 عادة لعلاج بعض أمراض الدماغ ، مثل مرض باركنسون⁶. يستخدم ST25 عادة لعلاج مشاكل الجهاز الهضمي ، مثل الإسهال⁷. تم اختيار هاتين النقطتين في المقام الأول لتوضيح كيف يمكن تجميد القوارض بشكل فعال في كل من المواقف المستلقية والانبطاح. علاوة على ذلك ، تمت دراسة نقاط الوخز هذه على نطاق واسع وتقدم رؤى مهمة لأغراض البحث ^6,7.

الطريقة السابقة لشل حركة فأر واحد للتجارب ليست تستغرق وقتا طويلا فحسب ، بل يصعب أيضا التعامل معها من قبل شخص واحد⁸. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب عدم تعاون ، فإن معدل النجاح منخفض نسبيا في الممارسة العملية. لذلك ، هناك حاجة ماسة لإنشاء نموذج حيواني سهل التأسيس بخصائص مستقرة لتحسين كفاءة التجربة. في هذه المقالة ، تم تقديم حامل مطبوع 3D للحيوانات الصغيرة يمكنه بسهولة شل حركة القوارض المتعددة ، مما يؤدي إلى تقييد المحرك. الهدف من هذه الورقة هو إدارة علاجات EA لمجموعة من الجرذان أو الفئران الصغيرة ، مع التركيز على استراتيجيات التقييد الجماعي للفئران ، وتحديد وتحفيز نقاط الوخز MS6 و ST25.

Protocol

تتوافق التجارب في هذه الدراسة مع مبدأ "3Rs" لأخلاقيات وقد تمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية المختبرية والعرقية بجامعة الجيش الطبية (AMUWEC20234543).

1. إعداد جهاز تثبيت جسم القوارض

1. تصميم حامل صغير على أساس براءة اختراع نموذج المنفعة الصينية⁹.
2. إنتاج الجهاز من خلال تقنية الطباعة 3D.
3. تحضير حبل بطول 2 متر وتقسيمه إلى 6 حبال. خيط هذه الحبال 6 من خلال الثقوب الموجودة في المثبت. استخدم الإبزيم المحمل بنابض لربط نهايات الحبل ، مما يسهل تعديل حجم الحلقة.
   ملاحظة: يمكن تصنيع المثبت من قبل أي شركة مجهزة بتقنية الطباعة 3D بناء على رسم التصميم. يظهر رسم تصميم الجهاز في الشكل 1. تم إنتاج المثبت المستخدم في هذه الدراسة بواسطة طابعة ثلاثية الأبعاد بواسطة طريقة طباعة تسمى نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) ، والمعروفة أيضا باسم تصنيع الخيوط المنصهرة (FFF) ¹⁰. تقوم طريقة التصنيع المضافة هذه بطباعة أجزاء طبقة التصميم تلو الأخرى عن طريق إيداع المادة بشكل انتقائي في الشكل الذائب في مسار محدد مسبقا. تستخدم العملية بوليمرات لدن بالحرارة تأتي في شكل خيوط لإنشاء الهيكل الفيزيائي النهائي. يمكن لجهاز التثبيت المستخدم في هذه الدراسة تأمين ثلاثة في وقت واحد ، مما يستلزم ستة حبال ، حيث يتطلب كل زوجا من الحبال: واحد للرقبة والآخر للجذع.

2. تحضير القوارض

1. شراء 3 فئران Sprague-Dawley (10-40 جم ، 7-45 يوما) و 3 فئران C57 BL / C (5-40 جم).
2. قم بتربية في غرفة ذات دورة نهارية / ليلية مدتها 12 ساعة ، ودرجة حرارة محيطة تتراوح من 21-23 درجة مئوية ، ورطوبة 45٪ -60٪. تطهير وتهوية بيئة التغذية بانتظام ، والسماح للحيوانات بتناول الطعام والشراب بحرية.

3. تثبيت القوارض على المثبت (وضعية الانبطاح)

1. ضع رأس القوارض في فتحة على شكل حرف U أمام المثبت ، مع وضع القوارض في وضعية الانبطاح. مرر جسم القوارض من خلال حلقتين من الحبل.
2. ربط الحبال حول الرقبة والبطن من القوارض ، والتأكد من أنه لا يمكن الهروب ، ولكن ليس بإحكام بحيث يسبب ضائقة تنفسية والموت.
   1. الخطوة الأساسية هي تثبيت الرقبة في مكانها. اترك فجوة 2-5 مم بين عنق القوارض والحبل. تأكد من أن الحبل ليس مشدودا جدا بحيث لا يمكن للحيوانات خنقه أو فضفاضا جدا بحيث لا يمكن الهروب.
3. إصلاح القوارض الأخرى بنفس الطريقة في الجهاز.
4. كرر خطوات التثبيت المذكورة أعلاه (3.1-3.2) لمدة 3 أيام لتقليل استجابة الإجهاد المحتملة الناتجة عن إجراء التثبيت. كرر إجراء التثبيت لمدة 3 أيام متتالية ، مع كل جلسة تستغرق 5 دقائق يوميا.
   ملاحظة: لضمان عدم الإفراط في إجهاد القوارض أثناء إجراء التثبيت ، كررنا الإجراء لمدة 3 أيام متتالية. استمرت كل جلسة 5 دقائق يوميا ، مما يوفر متسعا من الوقت للفئران أو الجرذان للتأقلم مع الإجراء وتقليل أي إزعاج محتمل.
5. سترات EA من اليوم 4.
6. لمنع انتشار المرض ، اغمر قطعة قطن معقمة أو كرة في 75٪ كحول وامسح الحامل جيدا لتنظيفه وتطهيره قبل وبعد كل استخدام. استخدم القفازات ومعدات الحماية الأخرى لتجنب المخاطر الصحية المحتملة عند التعامل مع القوارض.

4. أداء EA في الفئران أو الجرذان الصغيرة (MS6)

1. اختر إبر الوخز بالإبر المعقمة 0.25 مم × 13 مم.
2. ابحث عن نقاط الوخز حسب الموقع التشريحي وتأكد من عمق الإدخال عند نقطة الوخز.
   ملاحظة: يقع MS6 على الجانب الجانبي من الرأس. تمر هذه المنطقة في الرأس عبر الاتصال بين Shencong (Ex-hn1) و Xuanli (GB6) ، المعروف أيضا باسم الجداري الأمامي (Du21). يتوافق MS6 مع التعبير عن التلفيف قبل المركزي للقشرة الدماغية على فروة الرأس. يقع Ex-hn1 على بعد 0.5 سم خلف نقطة منتصف خط الوسط الأمامي الخلفي للرأس. يقع GB6 في منتصف الجزء الأمامي من الأذن وزاوية نهاية العين. يتم توزيع العصب فوق القوقعة العلوي ، والعصب فوق الحجاج ، والعصب القذالي ، والعصب الأذني الصدغي فيه. يستخدم MS6 بشكل أساسي لعلاج السكتة الدماغية والاعتلال الدماغي ، مثل الاضطرابات الحركية.
3. تحريف ببطء وإدخال الإبر المعقمة الثنائية في MS6 على عمق 3/5 من Shenchong الأمامي (Exhn1) إلى Xuanli (GB6) على طول تحت الجلد في 3 قوارض ، على التوالي.
4. قم بتوصيل جانب واحد من كبل التوصيل بجهاز EA.
5. قم بتوصيل جانب آخر من كبل التوصيل يحتوي على مقاطع EA الموجبة والسالبة بسيقان إبرة الوخز بالإبر على MS6 الأيسر والأيمن.
6. قم بتشغيل أداة EA.
   1. قم بتدوير الزر (وظيفة / اختر مفتاح) لضبط وضع التردد والوظيفة.
   2. اضبط التردد على 10 هرتز واختر وضع الموجة المستمرة .
   3. قم بتدوير الزر المقابل (ضبط الشدة) لضبط الشدة. يتحكم كل زر ضبط شدة في القوة الحالية لقوارض السلك المتصل أسفله. اضبط الكثافة الحالية على النطاق المقبول للقوارض ، عادة 1-2 مللي أمبير ، وتستمر 5 دقائق.
      ملاحظة: من المهم مراقبة تنفس وسلوك القوارض أثناء العملية للتأكد من أنها لا تعاني من أي ضيق أو إزعاج. إذا بدا أن الجرذ يكافح أو يعاني من الألم ، فيجب إيقاف الإجراء على الفور.

5. تثبيت القوارض على المثبت (موقف ضعيف)

1. ضع رؤوس القوارض في فتحة على شكل حرف U أمام المثبت ، مع وضع القوارض في وضعية الانبطاح. مرر جسم القوارض من خلال حلقتين من الحبل.
2. اربط الحبل حول عنق وبطن القوارض ، مع التأكد من أنه لا يمكن الهروب ، ولكن ليس ضيقا بحيث يسبب ضائقة تنفسية والموت.
   ملاحظة: النقاط التي يجب ملاحظتها أثناء التثبيت هي نفسها الواردة في الخطوة 3.2.
3. إصلاح القوارض الأخرى بنفس الطريقة.
4. كما في الخطوة 3.4 ، كرر خطوات التثبيت المذكورة أعلاه لمدة 3 أيام لتقليل استجابة القوارض للإجهاد.
5. سترات EA من اليوم 4.
   ملاحظة: يتم إجراء التطهير كما هو مذكور في الخطوة 3.6.

6. أداء EA (ST25)

1. اختر إبر الوخز بالإبر المعقمة 0.25 مم × 13 مم.
2. ابحث عن نقاط الوخز حسب الموقع التشريحي وتأكد من عمق الإدخال عند نقطة الوخز.
   ملاحظة: يقع ST25 على مستوى السرة. يتطلب وضع هذه النقطة في القوارض أولا قياس طول مخلب القوارض. يقع ST25 في 2/3 طول مخلب بجانب السرة. على سبيل المثال ، إذا كان مخلب القوارض المقاس 0.6 سم ، فإن ST25 يقع على بعد 0.4 سم إلى يمين ويسار السرة.
3. تحريف ببطء واختراق الإبر المعقمة في ST25 الثنائية على عمق 4-8 ملم على 3 القوارض ، على التوالي.
4. قم بتوصيل جانب واحد من كبل التوصيل بجهاز EA.
5. قم بتوصيل جانب آخر من كابل التوصيل الذي يحتوي على مقاطع EA الموجبة والسالبة بسيقان إبرة الوخز بالإبر على ST25 الأيسر والأيمن.
6. قم بتشغيل أداة EA.
   1. قم بتدوير الزر (وظيفة / اختر مفتاح) لضبط وضع التردد والوظيفة.
   2. اضبط التردد على 10 هرتز واختر وضع الموجة المستمرة.
   3. قم بتدوير الزر المقابل (ضبط الشدة) لضبط الشدة. يتحكم كل زر ضبط شدة في القوة الحالية لفأر السلك المتصل أسفله. اضبط الكثافة الحالية على النطاق المقبول للقوارض ، عادة 1-2 مللي أمبير ، وتستمر 5 دقائق.
      ملاحظة: كانت الملاحظات هي نفسها الواردة في الخطوة 4-6.

النتائج

يوضح الشكل 1 مخطط أرضية مثبت جسم الذي صممناه. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقديم نموذج رسومي ثلاثي الأبعاد لهذا المثبت لتوفير رؤية شاملة للتصميم (الملف التكميلي 1). هذا جهاز يسمح بتثبيت 3 قوارض وأداء EA في وقت واحد. اقتصرت الجرذان والفئران على المثبت في حالة اليقظة ، ويمكن تث...

Discussion

الوخز بالإبر الكهربائية (EA) هو شكل من أشكال الوخز بالإبر يتضمن استخدام التحفيز الكهربائي على إبر الوخز بالإبر¹¹. تتضمن هذه التقنية استخدام تيارات النبض الدقيقة ذات الكثافة والتردد المحددين لتحفيز نقاط الوخز بالإبر وتحقيق تأثيرات علاجية معززة³. ومع ذلك ، فإن آلية E...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D printing batch mice fixator	MESH INVENT	Custom made	The fixator produced by 3D printer. The printing method is called fused deposition modeling (FDM), also known as fused filament fabrication (FFF).
Electroacupuncture instrument	Hwato, Suzhou Medical Appliance Factory	SDZ-III	www.Hwato-med.com
Disposable sterile acupuncture needle	Suzhou Medical Appliance Factory	N/A	0.25 mm x 13 mm