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# 生物学# 神経科学

超音波を使った髄腔内薬物投与の改善

超音波は、より良い結果を得るために脊髄内注射の精度を高める。

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超音波が注射精度を上げる超音波が注射精度を上げる射が改善されてるよ。新しい方法で超音波ガイドを使った髄腔内注
目次

髄腔内薬剤投与は、薬を中枢神経系に直接届ける方法だよ。この方法は、通常薬が脳や脊髄に到達するのを妨げる障壁を回避できるから特に便利。一般的な技術としては、急性針刺しと慢性カテーテル挿入があるけど、急性針刺しの方が簡単で侵襲性も低い。一方、慢性方法は手術が必要で高くつく。

いつ髄腔内投与が使われるの?

腰椎髄腔内ルートは、脊髄や近くの神経に影響を与える状態を治療する際に理想的な選択肢だよ。急性針刺しを行う時は、皮膚を通して針を挿入して髄腔に到達するんだ。針の位置が正しいか確認したら薬を注入するけど、この技術は特にラットやマウスみたいな小さい動物だと難しい。

針の位置決めの挑戦

この方法の主な課題は、針を正しい場所に精確に置くことだよ。小さい動物の場合、椎骨の間の正しいスペースを見つけるのが難しい。針が正しい位置にあることを示す一般的なサインは、尾の突然の動きと髄液の流れなんだけど、これらのサインは観察しにくいことも多い。特に、動物が麻酔下にいるときはね。髄液の流れを確認するためには、非常に細い針と圧力が必要なんだ。

超音波の役割

超音波(US)は、針の位置決めをガイドするのに役立つツールとして登場してきたよ。人間の医療では、超音波ガイド付きの注射が、髄腔ブロックを含む様々な手技において最も信頼される技術になってる。コストも手頃で、針の位置を確認するのに役立つリアルタイムの画像を提供できるんだ。超音波は、急性針刺しの際の問題を解決する手助けをして、針の位置や周囲のエリアをより明確に見ることができるんだ。

研究の目的

この研究の目的は、針をガイドしてその位置を確認するために超音波を使って急性髄腔内注射を行う新しい方法を作ることなんだ。

研究の方法

この研究は倫理的承認を必要としなかったのは、すでに安楽死されたラットの死体を使用したからだよ。250から300グラムのオスのスプラーグ・ドーリーラット6体を使用したんだ。ラットは特定の位置に置かれて、超音波装置を使って注射エリアを特定したよ。

髄腔内注射は、二つの異なる技術で行われた。一つ目の技術は、超音波を使って針を合わせるビューを用いた。その後、脊椎を検査して何か所見がないか確認したよ。これらの初回注射の結果に基づいて、別のアプローチを用いて二回目の注射を行ったんだ。これは、超音波プローブを回転させて異なる角度から椎間スペースを見る方法だった。

すべての針挿入は、リアルタイムで超音波の状況を監視しながら行われた。針が正しいスペースにあると確認されたら、少量の染料を注入したよ。

技術の結果

三体の死体のうち、一つの成功した注射は一つ目の技術で達成されたけど、二つ目の技術ではすべての死体が成功した結果を示した。二つ目の方法は、染料が意図したエリア内に正しく広がったことを確認したけど、一つ目の方法では一部の注射が意図しないエリアに入ってしまったんだ。それでも、両方の超音波技術は注射用の正しいスペースを特定して、針の位置を確認できたよ。

ラットの脊椎の解剖学

ラットの脊椎は人間の椎骨と似ていて、頚椎、胸椎、腰椎の異なるセクションで構成されてる。ラットの背中には合計57の椎骨があるよ。脊椎の腰部セクションは、針挿入の適切なエリアを特定するのに重要なんだ。ラットの位置が注射の正しいスポットを見つけるのに役立つよ。

超音波の仕組み

超音波は、さまざまな体の構造物から反響する音波を送信することで機能するんだ。これにより、侵襲的な手続きを行わずに内部の詳細を検出できるんだ。生成される画像は、脊椎や周囲の組織のレイアウトを特定するのに役立つよ。これらの構造を認識することは、成功する針の位置決めには欠かせないんだ。

スキルの重要性

超音波を使った注射には、一定のトレーニングと経験が必要だよ。オペレーターのスキルは、結果に大きく影響することがあるんだ。正しい技術で超音波を使えば、針の位置確認に価値があるツールになり得る。今回の研究では、ラットをスキャンして椎骨と孔を見ることで、針を進める前により正確なアプローチができたんだ。

従来の方法との比較

過去には、小動物に対する髄腔内注射のためにさまざまな方法が使われてきたんだ。一部の技術は成功率が良いことが示されているけど、複雑な手続きが必要だったりして、誰にでも向いているわけじゃないんだ。それに対して急性針刺しは、早くて広範な手術を必要としないため、簡単な注射の実用的な選択肢になってる。

でも従来の方法は、針の正確な位置決めを確認するのが難しいという問題があったりする。超音波は、リアルタイムでガイドを提供することで、成功するための試行回数を減らす助けになってくれるんだ。

研究の限界

この研究の一つの限界は、死後のラットモデルを使用していることだよ。亡くなった動物を扱うと、特定の手続きが簡単になることもあるけど、麻酔下にあるラットは動きが限られて、死体のような感じになるからね。研究はサンプルサイズも小さくて、あくまで予備的な探求なんだ。将来の研究では、実際のラットやもっと大きなグループを使って、これらの発見をさらに確認することを目指してるよ。

結論

超音波は、ラットの急性髄腔内注射中の針位置確認に信頼できるツールとしての可能性を示したよ。この研究で使われた二つのアプローチは、注射プロセスをガイドする上での成功の可能性を示してる。これらの技術の有効性はオペレーターのスキルレベルに依存するけど、今後は生きた動物や大きなグループを使った追加研究が必要だね。

オリジナルソース

タイトル: Ultrasound as a reliable guide for lumbar intrathecal injection in rats: A pilot study

概要: 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.

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

最終更新: 2024-03-20 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585888

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585888.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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