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Verbesserung der intrathekalen Medikamentenabgabe mit Ultraschall

Ultraschall verbessert die Genauigkeit bei intrathekalen Injektionen für bessere Ergebnisse.

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Inhaltsverzeichnis

Die intrathekale Medikamentenverabreichung ist eine Methode, um Medikamente direkt ins zentrale Nervensystem zu bringen. Diese Methode ist besonders praktisch, weil sie Barrieren umgehen kann, die normalerweise verhindern, dass Medikamente ins Gehirn und Rückenmark gelangen. Zwei gängige Techniken dafür sind die akute Nadelpunktion und die chronische Katheterimplantation. Die akute Nadelpunktion ist einfacher und weniger invasiv im Vergleich zur chronischen Methode, die eine Operation erfordert und teurer ist.

Wann wird die intrathekale Verabreichung eingesetzt?

Die lumbale intrathekale Route ist ideal, wenn das Ziel darin besteht, Erkrankungen zu behandeln, die das Rückenmark und die umliegenden Nerven betreffen. Bei einer akuten Nadelpunktion wird eine Nadel durch die Haut eingeführt, um den intrathekalen Raum zu erreichen. Nachdem bestätigt wurde, dass die Nadel an der richtigen Stelle ist, wird das Medikament injiziert. Diese Technik kann allerdings schwierig sein, besonders bei kleineren Tieren wie Ratten und Mäusen.

Herausforderungen bei der Nadelplatzierung

Die grösste Herausforderung bei dieser Methode besteht darin, die Nadel genau an der richtigen Stelle zu positionieren. Bei kleineren Tieren ist es knifflig, den richtigen Raum zwischen den Wirbeln zu finden. Häufige Anzeichen dafür, dass die Nadel an der richtigen Position ist, sind eine plötzliche Bewegung des Schwanzes und der Fluss von Liquor cerebrospinalis (LCS) durch die Nadel. Leider sind diese Anzeichen schwer zu beobachten, besonders wenn das Tier unter Anästhesie steht. Der Fluss von LCS erfordert auch eine sehr feine Nadel und Druck, um detektiert zu werden.

Die Rolle des Ultraschalls

Ultraschall (US) hat sich als hilfreiches Werkzeug zur Anleitung der Nadelplatzierung bei Menschen und Tieren erwiesen. In der Humanmedizin sind ultraschallgeführte Injektionen mittlerweile die vertrauenswürdigste Technik für verschiedene Verfahren, einschliesslich intrathekaler Blockaden. Diese Methode ist kostengünstig und kann Bilder in Echtzeit zeigen, die helfen, zu bestätigen, wo die Nadel ist. Die Idee ist, dass Ultraschall einige der Probleme, die bei akuten Nadelpunktionen auftreten, angehen kann, indem er eine klarere Sicht auf die Position der Nadel und die Umgebung bietet.

Studienziele

Ziel der Studie ist es, eine neue Methode zur Durchführung akuter intrathekaler Injektionen zu entwickeln, indem Ultraschall zur Anleitung der Nadel und zur Bestätigung ihrer Platzierung verwendet wird.

Studienmethoden

Diese Studie benötigte keine ethische Genehmigung, da mit Rattenkadavern gearbeitet wurde, die bereits gemäss bestehender Richtlinien euthanasiert worden waren. Sechs männliche Sprague-Dawley-Rattenkadaver, die zwischen 250 und 300 Gramm wogen, wurden verwendet. Die Ratten wurden in eine bestimmte Position gebracht, um den Bereich für die Injektion mit einem Ultraschallgerät zu identifizieren.

Intrathekale Injektionen wurden mit zwei verschiedenen Techniken durchgeführt. Die erste Technik beinhaltete eine Sicht, die die Nadel mit Ultraschall ausrichtete. Danach wurde die Wirbelsäule auf Auffälligkeiten untersucht. Basierend auf den Ergebnissen dieser ersten Injektionen wurde eine zweite Reihe von Injektionen mit einem anderen Ansatz durchgeführt, bei dem der Ultraschallkopf gedreht wurde, um den interspinösen Raum aus einem anderen Winkel zu sehen.

Alle Nadelplatzierungen wurden überwacht, während die Situation in Echtzeit auf dem Ultraschall verfolgt wurde. Eine kleine Menge Farbstoff wurde injiziert, sobald die Nadel in den richtigen Raum bestätigt wurde.

Ergebnisse der Techniken

Von drei Kadavern wurde nur eine erfolgreiche Injektion mit der ersten Technik erreicht, während alle drei Kadaver mit der zweiten Technik erfolgreiche Ergebnisse zeigten. Die zweite Methode bestätigte, dass der Farbstoff korrekt im vorgesehenen Bereich verteilt wurde, während die erste Methode dazu führte, dass einige Injektionen in ungeplante Bereiche gingen. Trotzdem konnten beide Ultraschalltechniken den richtigen Raum für die Injektion identifizieren und die Nadelplatzierung bestätigen.

Anatomie der Rattenwirbelsäule

Die Rattenwirbelsäule ähnelt der menschlichen Wirbelsäule und besteht aus verschiedenen Abschnitten: zervikal, thorakal und lumbal. Es gibt insgesamt 57 Wirbel im Rücken einer Ratte. Der lumbale Abschnitt der Wirbelsäule ist entscheidend für die Identifizierung des geeigneten Bereichs für die Nadelplatzierung. Die Position der Ratte kann helfen, die richtigen Plätze für die Injektion zu finden.

Wie Ultraschall funktioniert

Ultraschall funktioniert, indem Schallwellen gesendet werden, die von verschiedenen Körperstrukturen zurückgeworfen werden. Das hilft, verschiedene interne Details zu erkennen, ohne invasive Verfahren durchführen zu müssen. Die erzeugten Bilder können helfen, die Anordnung der Wirbelsäule und der umgebenden Gewebe zu identifizieren. Diese Strukturen zu erkennen, ist entscheidend für eine erfolgreiche Nadelplatzierung.

Bedeutung von Fähigkeiten

Die Verwendung von Ultraschall für Injektionen erfordert ein gewisses Mass an Training und Erfahrung. Die Fähigkeiten des Bedieners können die Ergebnisse erheblich beeinflussen. Mit der richtigen Technik kann Ultraschall ein wertvolles Werkzeug zur Bestätigung der Nadelplatzierung sein. In dieser Studie wurden die Ratten gescannt, um die Wirbel und Foramina sichtbar zu machen, was einen genaueren Ansatz vor dem Vorantreiben der Nadel ermöglichte.

Vergleich mit traditionellen Methoden

In der Vergangenheit wurden verschiedene Methoden für intrathekale Injektionen bei kleinen Tieren verwendet. Obwohl einige Techniken gute Erfolgsraten zeigten, sind sie oft komplex und möglicherweise nicht für jeden geeignet. Im Gegensatz dazu ist die akute Nadelpunktion schnell und erfordert keine umfangreiche Chirurgie, was sie zu einer praktischen Wahl für einfache Injektionen macht.

Traditionelle Methoden können jedoch anfällig für Probleme sein, wie Schwierigkeiten bei der Bestätigung der genauen Nadelplatzierung. Ultraschall bietet eine Lösung, indem er eine Echtzeitführung bereitstellt, die die Anzahl der Versuche für erfolgreiche Injektionen verringern kann.

Einschränkungen der Studie

Eine Einschränkung dieser Studie ist die Verwendung von kadaverischen Rattenmodellen. Die Arbeit mit verstorbenen Tieren kann bestimmte Verfahren erleichtern. Allerdings hätten Ratten unter Anästhesie auch eingeschränkte Bewegungsmöglichkeiten, ähnlich wie Kadaver. Die Studie hatte ausserdem eine kleine Stichprobengrösse, was sie zu einer vorläufigen Erkundung macht. Zukünftige Studien werden darauf abzielen, lebende Ratten und grössere Gruppen zu verwenden, um diese Ergebnisse weiter zu bestätigen.

Fazit

Ultraschall hat sich als vielversprechendes Werkzeug zur Bestätigung der Nadelplatzierung während akuter intrathekaler Injektionen bei Ratten erwiesen. Beide in dieser Studie verwendeten Ansätze haben potenziellen Erfolg bei der Anleitung des Injektionsprozesses gezeigt. Während die Wirksamkeit dieser Techniken vom Können des Bedieners abhängt, sind weitere Studien mit lebenden Tieren und grösseren Gruppen notwendig, um die Wirksamkeit von Ultraschall in diesem Kontext vollständig zu bewerten.

Originalquelle

Titel: Ultrasound as a reliable guide for lumbar intrathecal injection in rats: A pilot study

Zusammenfassung: Lumbar intrathecal administration provides an ideal route for drug delivery into the central nervous system, especially when dorsal root ganglions are the main target for the therapy in rat model of chronic pain. Two main methods of lumbar intrathecal administrations are chronic catheter implantation and the acute needle puncture. Chronic catheter implantation involves surgical manipulation to insert micro indwelling catheter into the intrathecal space. However, this method is invasive, produces inflammatory reactions, and generates more surgical stress. Acute needle puncture is less invasive and cheaper but is technically challenging to perform. We performed an ultrasound-guided lumbar intrathecal injection in six male Sprague Dawley rat cadavers, on average weighing 250-300 grams. Fresh rat cadavers were positioned in a sternal recumbent position, vertebrae were palpated and scanned using a linear probe ultrasound. A 25G needle insertion was advanced with real-timeultrasound guidance, and placement was confirmed prior to dye injection (Methylene blue, Sigma Aldrich). Cadavers were then dissected, and the vertebrae were visually inspected for dye staining. All three cadavers that underwent intrathecal injection with sagittal and axial plane ultrasound guidance showed positive dye staining within the intrathecal space, confirming successful acute intrathecal administration. There was one successful intrathecal injection under sagittal plane-only ultrasound guidance. Ultrasound is a useful, operator-dependent tool to guide acute needle puncture intrathecal administration.

Autoren: Pryambodho, I. H. Dilogo, A. R. Tantri, R. A. Aman, T. G. A. Senapathi, J. S. Purba, N. C. Siregar

Letzte Aktualisierung: 2024-03-20 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585888

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585888.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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