פעולת אלקטרואקופונקטורה בתפזורת לעכברים או חולדות צעירות

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לדיקור אלקטרואקופונקטורה יעיל ומהיר (EA) בעכברים או חולדות צעירות באמצעות מחזיק מודפס תלת מימדי (3D). טכניקה זו מאפשרת הפעלה בו זמנית על בעלי חיים מרובים, חיסכון בזמן והגברת יעילות הניסוי.

Abstract

אלקטרואקופונקטורה (EA) נמצאת בשימוש נרחב לטיפול במצבים בריאותיים שונים. עם זאת, המנגנון הבסיסי של טיפול EA נותר לא ברור, מה שמעכב את קידומו. המחקר המכניסטי דורש מודלים של עכברים או חולדות כדי לטפל בבעיה זו. עם זאת, בעלי חיים אלה אינם מצייתים לתהליך הניסוי, אשר גוזל זמן. כדי לפתור בעיות אלה, תכננו מקבע בתפזורת של גוף בעל חיים קטן המודפס בתלת-ממד כדי לשפר את יעילות הניסויים של EA בבעלי חיים. סרטון זה מראה בפירוט כיצד להשתמש בקיבוע כדי לבצע EA בתפזורת על עכברים או חולדות צעירות. לבחירת נקודות דיקור, הקו האלכסוני הקדמי של קודקוד טמפורלי (MS6 ראש) ונקודת טיאנשו (בטן ST25) נבחרו כדי לאמת את השפעת מכשיר הקיבוע עם מיקום נוטה ומיקום שכיבה. שימוש במחזיק בעלי חיים קטנים המודפס בתלת-ממד מאפשר לשתק מכרסמים מרובים ולטפל בהם בו זמנית, ובכך להפחית את הזמן והמשאבים הדרושים לניסוי. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על מודלים אחרים של בעלי חיים על ידי הדפסה תלת ממדית בגדלים שונים ויכולה לשמש פוטנציאלית לתנאי תיקון שונים. המכשיר מועיל לקידום מחקר מדעי ניסיוני ב- EA.

Introduction

טיפול באלקטרואקופונקטורה (EA) הוא שיטה ייחודית שבה מחטי דיקור מוחדרות לקרקפת ומחוברות למכונה חשמלית כדי לעורר נקודות ספציפיות¹. שלא כמו גירוי ידני, EA מאפשר שליטה טובה יותר על גירוי על ידי ייצוב תדרים ספציפיים וצורות גל כדי להשיג השפעות טיפוליות אופטימליות². על פי סקר, 81.2% מהמוסדות הרפואיים בסין משתמשים ב- EA או בדיקור ידני לטיפול בשיתוק מוחין, נוירולגיה, שיתוק פנים ומצבים אחרים. למרות הפופולריות שלה, מנגנון היעילות הספציפי של EA עדיין לא ידוע, אשר הפריע לקידום שלה ויישומה בטיפול שיקומי של מחלות נוירולוגיות ^1,2,3. יש צורך במחקר נוסף כדי להבין באופן מלא את מנגנון היעילות של EA ולקדם את השימוש בו בטיפול שיקומי במחלות נוירולוגיות.

ככל שהשפעת הדיקור מתרחבת ברחבי העולם, מחקרים רבים כבר חקרו את מנגנוני EA המבוצעים על מודלים של מכרסמים, כגון מודלים של חולדות או עכברים ^1,2,3. מספר בעיות נתקלות לעתים קרובות בניסויי המכרסמים של EA. הראשון הוא כיצד לשתק מכרסמים ללא הרדמה, שכן דיקור סיני המבוצע על נבדקים ערים משקף יותר את הפרקטיקה הקלינית. בנוסף, ניסויים מסוימים דורשים מבעלי חיים להיות ערים כדי לצפות בהשפעות הטיפול ^2,3. אתגר נוסף הוא איתור מדויק של נקודות הדיקור בעכברים או בחולדות התואמות את אלה שבבני אדם. הלוקליזציה המדויקת של נקודות דיקור במכרסמים ניסיוניים נחקרת כיום על ידי חוקרים רבים ^4,5. בפרוטוקול זה נבחרו MS6 ו- ST25, שהוגדרו בבירור במכרסמים על ידי טרנספורמציה של לוקליזציה אנטומית אנושית. MS6 משמש בדרך כלל לטיפול במחלות מוח מסוימות, כגון מחלת פרקינסון⁶. ST25 משמש בדרך כלל לטיפול בבעיות במערכת העיכול, כגון שלשולים⁷. שתי נקודות דיקור אלה נבחרו בעיקר כדי להדגים כיצד ניתן לשתק מכרסמים ביעילות הן במצב שכיבה והן במצב נוטה. יתר על כן, נקודות דיקור אלה נחקרו בהרחבה ומציעות תובנות משמעותיות למטרות מחקר ^6,7.

השיטה הקודמת של השתקת חולדה בודדת לניסויים היא לא רק גוזלת זמן אלא גם קשה לטיפול על ידי אדם יחיד⁸. בנוסף, בשל אי שיתוף פעולה של בעלי חיים, אחוזי ההצלחה נמוכים יחסית בפועל. לכן, יש צורך קריטי ליצור מודל בעלי חיים מבוסס בקלות עם מאפיינים יציבים כדי לשפר את יעילות הניסוי. במאמר זה הוצג מחזיק מודפס בתלת מימד לבעלי חיים קטנים שיכול בקלות לשתק מכרסמים מרובים, מה שמוביל להגבלה מוטורית. מטרת מאמר זה היא לתת טיפולי EA לקבוצה של חולדות או עכברים צעירים, תוך התמקדות באסטרטגיות להגבלה בתפזורת של עכברים, זיהוי וגירוי של נקודות דיקור MS6 ו-ST25.

Protocol

הניסויים במחקר זה תואמים את עקרון "3Rs" של אתיקה של בעלי חיים ואושרו על ידי הוועדה האתנית לרווחת בעלי חיים במעבדה של האוניברסיטה הרפואית הצבאית (AMUWEC20234543).

1. הכנת מכשיר קיבוע גוף מכרסם

1. עיצוב מחזיק בעל חיים קטן המבוסס על מודל השירות הסיני פטנט⁹.
2. הפק את המכשיר באמצעות טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית.
3. מכינים חבל באורך 2 מ' ומחלקים אותו ל-6 חבלים. השחילו את 6 החבלים הללו דרך החורים בקיבוע. השתמש באבזם העמוס בקפיץ כדי להדק את קצוות החבל, ולהקל על התאמת גודל הלולאה.
   הערה: הקיבוע יכול להיות מיוצר על ידי כל חברה המצוידת בטכנולוגיית הדפסה תלת מימדית המבוססת על שרטוט עיצוב. שרטוט העיצוב של המכשיר מוצג באיור 1. מתקן הקיבוע ששימש במחקר זה הופק על ידי מדפסת תלת-ממד בשיטת הדפסה הנקראת FDM (FDM), הידועה גם בשם ייצור נימה מותכת (FFF)¹⁰. שיטת ייצור תוספים זו מדפיסה את חלקי העיצוב שכבה אחר שכבה על ידי הפקדה סלקטיבית של החומר בצורה מותכת בנתיב קבוע מראש. התהליך משתמש בפולימרים תרמופלסטיים המגיעים בחוטים כדי ליצור את המבנה הפיזי הסופי. מנגנון האימוביליזציה שבו נעשה שימוש במחקר זה יכול לאבטח שלושה בעלי חיים בו זמנית, מה שמצריך שישה חבלים, כאשר כל בעל חיים זקוק לזוג חבלים: אחד לצוואר ואחד לגזע.

2. הכנת מכרסמים

1. רכשו 3 חולדות Sprague-Dawley (10-40 גרם, בנות 7-45 ימים) ו-3 עכברי C57 BL/C (5-40 גרם).
2. הרבו בעלי חיים בחדר עם מחזור יום / לילה של 12 שעות, טמפרטורת סביבה של 21-23 מעלות צלזיוס, ולחות של 45%-60%. לחטא ולאוורר את סביבת ההאכלה באופן קבוע, ולאפשר לבעלי החיים לאכול ולשתות בחופשיות.

3. תיקון מכרסמים לקיבוע (מצב נוטה)

1. הניחו את ראש המכרסם בחור בצורת U מול הקיבוע, כאשר המכרסם במצב נוטה. מעבירים את גופו של המכרסם דרך שתי לולאות חבל.
2. הדקו את החבלים סביב צווארו ובטנו של המכרסם, כדי להבטיח שהוא לא יוכל לברוח, אך לא בצורה הדוקה עד כדי גרימת מצוקה נשימתית ומוות.
   1. שלב המפתח הוא לתקן את הצוואר במקום. השאירו רווח של 2-5 מ"מ בין צוואר המכרסם לחבל. ודא שהחבל אינו הדוק מדי עבור בעלי החיים כדי להיחנק או רופף מדי כדי לברוח.
3. תקן את המכרסמים האחרים באותו אופן במכשיר.
4. חזור על שלבי הקיבוע לעיל (3.1-3.2) במשך 3 ימים כדי למזער את תגובת הלחץ הפוטנציאלית הנגרמת על ידי הליך הקיבוע. חזור על הליך הקיבוע במשך 3 ימים רצופים, כאשר כל מפגש נמשך 5 דקות ביום.
   הערה: כדי להבטיח שהמכרסמים לא יהיו בסטרס יתר במהלך הליך הקיבוע, חזרנו על ההליך במשך 3 ימים רצופים. כל מפגש נמשך 5 דקות ביום, מה שסיפק מספיק זמן לעכברים או חולדות להסתגל להליך ומזער כל אי נוחות פוטנציאלית.
5. Strat EA מהיום הרביעי.
6. כדי למנוע התפשטות מחלות, יש לטבול צמר גפן סטרילי או כדור באלכוהול 75% ולנגב היטב את המחזיק כדי לנקות ולחטא אותו לפני ואחרי כל שימוש. השתמש בכפפות ובציוד מגן אחר כדי למנוע סיכונים בריאותיים פוטנציאליים בעת טיפול במכרסמים.

4. ביצוע EA בעכברים או חולדות צעירות (MS6)

1. בחר 0.25 מ"מ x 13 מ"מ מחטי דיקור סטריליות חד פעמיות.
2. מצא את נקודות הדיקור לפי מיקום אנטומי ואשר את עומק ההחדרה בנקודת הדיקור.
   הערה: MS6 ממוקם בצד הצדדי של הראש. אזור זה בראש עובר דרך החיבור בין Shencong (Ex-hn1) ו- Xuanli (GB6), הידוע גם בשם הקודקוד הקדמי (Du21). MS6 מתאים לביטוי של הפיתול הקדם-מרכזי של קליפת המוח על הקרקפת. Ex-hn1 ממוקם 0.5 ס"מ מאחורי נקודת האמצע של קו האמצע הקדמי-אחורי של הראש. GB6 ממוקם בנקודת האמצע של קדמת האוזן ובזווית הקצה של העין. העצב העליון supratrochlear, עצב supraorbital, עצב העורפית, עצב auriculotemporal מופצים בו. MS6 משמש בעיקר לטיפול שבץ ואנצפלופתיה, כגון הפרעות מוטוריות.
3. סובבו באיטיות והכניסו מחטים סטריליות דו-צדדיות לתוך MS6 בעומק של 3/5 מהשנצ'ונג הקדמי (Exhn1) לשואנלי (GB6) לאורך התת עורי ב-3 מכרסמים, בהתאמה.
4. חבר צד אחד של כבל החיבור למכשיר EA.
5. חבר צד נוסף של כבל החיבור המכיל את תפסי EA החיוביים והשליליים לשוקי מחט הדיקור משמאל ומימין MS6.
6. הפעל את מכשיר EA.
   1. סובב את הלחצן (פונקציה/ בחר מתג) כדי להגדיר את מצב התדר והתפקוד.
   2. הגדר את התדר ל- 10 הרץ ובחר מצב גל רציף .
   3. סובבו את הלחצן המתאים ('התאם עוצמה') לקביעת העוצמה. כל כפתור כוונון עוצמה שולט בחוזק הנוכחי של מכרסמים של החוט המחובר מתחתיו. התאימו את עוצמת הזרם לטווח המקובל של מכרסמים, בדרך כלל 1-2 mA, שנמשך 5 דקות.
      הערה: חשוב לעקוב אחר נשימתם והתנהגותם של המכרסמים במהלך ההליך כדי לוודא שהם אינם חווים מצוקה או אי נוחות כלשהי. אם נראה שהחולדה נאבקת או סובלת מכאבים, יש להפסיק את ההליך באופן מיידי.

5. תיקון מכרסמים לקיבוע (מצב שכיבה)

1. מניחים את ראשי המכרסם בחור בצורת U מול הקיבוע, כאשר המכרסם במצב נוטה. מעבירים את גופו של המכרסם דרך שתי לולאות חבל.
2. הדקו את החבל סביב צווארו ובטנו של המכרסם, כדי להבטיח שהוא לא יוכל לברוח, אך לא חזק עד כדי כך שיגרום למצוקה נשימתית ולמוות.
   הערה: הנקודות שיש לציין במהלך הקיבוע זהות לשלב 3.2.
3. תקן את המכרסמים האחרים באותו אופן.
4. כמו בשלב 3.4, חזור על שלבי הקיבוע לעיל במשך 3 ימים כדי להפחית את תגובת הלחץ של מכרסמים.
5. Strat EA מהיום הרביעי.
   הערה: החיטוי מתבצע כאמור בשלב 3.6.

6. ביצוע EA (ST25)

1. בחר 0.25 מ"מ x 13 מ"מ מחטי דיקור סטריליות חד פעמיות.
2. מצא את נקודות הדיקור לפי מיקום אנטומי ואשר את עומק ההחדרה בנקודת הדיקור.
   הערה: ST25 ממוקם ברמת הטבור. מיקום נקודה זו במכרסמים דורש תחילה מדידה של אורך כפו של המכרסם. ST25 ממוקם ב 2/3 אורך הכף ליד הטבור. לדוגמה, אם הכף הנמדדת של המכרסם היא 0.6 ס"מ, אז ST25 ממוקם 0.4 ס"מ מימין ומשמאל לטבור.
3. לסובב ולחדור באיטיות מחטים סטריליות לתוך ST25 דו צדדי בעומק של 4-8 מ"מ על 3 מכרסמים, בהתאמה.
4. חבר צד אחד של כבל החיבור למכשיר EA.
5. חבר צד נוסף של כבל החיבור המכיל את קליפסי EA החיוביים והשליליים לשוקי מחט הדיקור משמאל ומימין ST25.
6. הפעל את מכשיר EA.
   1. סובב את הלחצן (פונקציה/ בחר מתג) כדי להגדיר את מצב התדר והתפקוד.
   2. הגדר את התדר ל- 10 הרץ ובחר מצב גל רציף.
   3. סובבו את הלחצן המתאים ('התאם עוצמה') לקביעת העוצמה. כל כפתור כוונון עוצמה שולט בחוזק הנוכחי של החולדה של החוט המחובר מתחתיו. התאימו את עוצמת הזרם לטווח המקובל של מכרסמים, בדרך כלל 1-2 mA, שנמשך 5 דקות.
      הערה: התצפיות היו זהות לשלב 4.6.

תוצאות

תוכנית הרצפה של מתקן קיבוע גוף החיה שעיצבנו מוצגת באיור 1. בנוסף, הוגש מודל גרפי תלת ממדי של קיבוע זה כדי לספק מבט מקיף על העיצוב (קובץ משלים 1). זהו מכשיר המאפשר 3 מכרסמים להיות משותק ולבצע EA בו זמנית. חולדות ועכברים הוגבלו לקיבוע במצב ערות, וניתן היה לקבע היטב גם את ה?...

Discussion

אלקטרואקופונקטורה (EA) היא סוג של דיקור הכולל שימוש בגירוי חשמלי על מחטי דיקור¹¹. טכניקה זו כוללת שימוש בזרמי מיקרו-פולס בעוצמה ותדירות ספציפיים כדי לעורר נקודות דיקור ולהשיג אפקטים טיפוליים משופרים³. עם זאת, מנגנון הריפוי של EA מוגבל ודורש מחקר בסיסי נרחב כדי להוכי?...

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