تطوير خوارزمية لإجراء دراسة شاملة من الاستقلال الذاتي خلل المنعكسات في الحيوانات مع ارتفاع اصابات الحبل الشوكي عن طريق جهاز القياس عن بعد

الهدف العام من هذا الإجراء هو توصيف التطور والتقدم الزمني لفرط المنعكس الذاتي، أو AD، باستخدام برنامج للكشف عن AD في نموذج إصابة النخاع الشوكي لدى القوارض. ويتم تحقيق ذلك من خلال زرع جهاز قياس عن بعد في الأبهر البطني لمراقبة ضغط الدم الشرياني ومعدل ضربات القلب بشكل مستمر نبضة بنبضة. وبعد 14 يومًا، يتم قطع قطاع النخاع الشوكي T3 تمامًا.

بعد ذلك، يُستخدم برنامج الكشف عن الـ AD للكشف عن نوبات الـ AD التلقائية وتوصيفها. وبدلاً من ذلك، يمكن تحفيز الـ AD بطريقة غير باضعة باستخدام قسطرة Foley، يتبع ذلك مراقبة لحظية لنوبات الـ AD المستحثة. وفي النهاية، يمكن تقييم ارتفاع ضغط الدم العارض وبداية بطء القلب اللذين يحدثان نتيجة لحوادث الـ AD التلقائية أو المستحثة بواسطة برنامج الكشف عن الـ AD.

يعد إعطاء وقت كافٍ لزرع جهاز القياس عن بُعد قبل إحداث إصابة النخاع الشوكي أمراً حيوياً لبقاء الحيوان على قيد الحياة، حيث يتسبب الانسداد الميكانيكي الناتج عن جهاز القياس عن بُعد في عدم كفاية تدفق الدم إلى الأطراف الخلفية للحيوانات. لقد استخدمنا في البروتوكول الخاص بنا إصابة النخاع الشوكي الكاملة في المنطقة الصدرية العليا T3، لأنها تحفز عدداً من الاختلالات الوظيفية في القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك خلل المنعكس الذاتي الذي يشبه الواقع السريري لإصابات النخاع الشوكي. يعمل برنامج الكشف عن خلل المنعكس الذاتي (AD) الذي قمنا بتطويره عن طريق تحديد الأنماط ضمن تسجيلات ضغط الدم المستمرة التي تشبه خلل المنعكس الذاتي، مما يشير إلى إمكانية استخدام هذا البرنامج في مراقبة المرضى الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي.

قبل البدء في جمع البيانات، يتم زرع قسطرة جهاز القياس عن بُعد في الأبهر البطني للحيوان وفقاً للبروتوكول النصي. بعد جراحة القياس عن بُعد، يتم أخذ عينات من ضغط الدم الشرياني المستمر لكل نبضة للحيوان بتردد 1000 هرتز في مجموعات زمنية مدتها 24 ساعة لمراقبة المعايير الديناميكية الدموية قبل إصابة الحبل الشوكي. بعد مرور أسبوعين، يتم قطع الحبل الشوكي عند القطعة T3 وفقاً للبروتوكولات المعتمدة، يلي ذلك مراقبة ضغط الدم الشرياني لتقييم الاستجابة بعد إصابة الحبل الشوكي.

لتقييم حدوث خلل منعكسات الجهاز الذاتي التلقائي، أو AD، استخدم برنامج الحصول على البيانات المناسب لاستخراج الفاصل الزمني بين النبضات، وضغط الدم الانقباضي، ومتوسط الضغط الشرياني، والوقت من اليوم من بيانات القياس عن بُعد الخام خلال الفترة المعنية. بعد ذلك، قم بتحميل ملف CSV للبيانات المستخرجة، بما في ذلك الفاصل الزمني بين النبضات، وقيم ضغط الدم الانقباضي ومتوسط الضغط الشرياني، والوقت الذي تم تسجيله. ثم قم بإنشاء حد عتبة لضغط الدم الانقباضي باستخدام نافذة متوسط متحرك مدتها 240 ثانية.

اضبط عتبة نقل ضغط الدم الانقباضي عند 20 millimeters of mercury فوق خط الأساس للمتوسط المتحرك. بعد ذلك، حدد مجموعات ذروة ضغط الدم الانقباضي التي تتجاوز عتبة النقل مع وجود فاصل زمني بين الذروات أقل من ثانيتين، وفاصل زمني بين مجموعات الذروات أكبر من 10 ثوانٍ. اضبط فاصل عتبة مدة AD ليكون في غضون 120 ثانية من بعضها البعض.

للتأكيد على أن مجموعات الذروة هذه مرتبطة بحدث انخفاض ضغط دم تلقائي (AD)، قم بتعيين قيد للحد الأدنى من انخفاض معدل ضربات القلب مرتبط بأول 10% من قيم معدل ضربات القلب عند بداية الحدث المحتمل، و75% من قيم معدل ضربات القلب من نهاية الحدث المحتمل. ثم اطرح عتبة معدل ضربات القلب الأدنى من عتبة معدل ضربات القلب الأعلى لضمان حدوث انخفاض مقابل بمقدار 40 BPM أو أكثر، مع الحرص على تحديد النطاق الفسيولوجي ذي الصلة لتسجيلات ضغط الدم الانقباضي ومعدل ضربات القلب. عند ملء جميع اللوحات، انقر فوق OK. سيتم عرض تمثيل رسومي لأحداث AD المكتشفة، بما في ذلك الارتفاعات المفاجئة في ضغط الدم الانقباضي وبيانات معدل ضربات القلب المرتبطة بها.

سيتم أيضاً إنشاء ملف جدول بيانات يتضمن استجابة الضغط، والمدة، وأقصى ضغط دم انقباضي، وأدنى معدل لضربات القلب، وانخفاض معدل ضربات القلب لكل حدث AD تم اكتشافه. ولتقييم شدة نوبة AD المستحثة، قم بتزييت طرف قسطرة Foley وأدخل طرف البالون غير المنفوخ في مستقيم الحيوان على بعد سنتيمترين من فتحة الشرج. لا تملك الحيوانات المصابة بإصابة في النخاع الشوكي أي إحساس أسفل موقع الإصابة، ومع ذلك، قد تظهر عليها حركات تشنجية ومتقطعة أثناء إدخال القسطرة بسبب التشنج العضلي.

قم بتثبيت القسطرة في الذيل باستخدام شريط جراحي، وضع أنبوباً مخصصاً حول الجزء الخارجي من القسطرة لمنع الجرذ من عض القسطرة أو سحبها. بعد ذلك، قم بنفخ البالون بملليلترين من الهواء خلال 10 ثوانٍ. اترك ضغط الدم ومعدل ضربات القلب حتى يستقرا.

حافظ على التمدد لمدة دقيقة واحدة. بعد فترة راحة مدتها 10 دقائق، كرر عملية التمدد وفترة التعافي التي تستغرق 10 دقائق ثلاث مرات أخرى، ثم قم بتحليل شدة تسرع القلب النابض (AD) المستحث باستخدام برنامج الكشف عن تسرع القلب النابض. يظهر هنا تسجيل نموذجي لضغط الدم الشرياني المستمر نبضة بنبضة، والذي تم أخذ عيناته بواسطة محول الطاقة عن بعد واستخراجه بواسطة برنامج الحصول على البيانات كما تم توضيحه للتو.

كما توضح هذه البيانات المستمدة من المراقبة المستمرة لضغط الدم الشرياني، فإن الـ AD التلقائي يرتبط بزيادة في ضغط الدم الانقباضي تتجاوز 20 millimeters of mercury، يصاحبها انخفاض في معدل ضربات القلب بمقدار 40 BPM أو أكثر عند بدء حدث الـ AD. ويمكن ملاحظة الزيادة السريعة والمستمرة في ضغط الدم الانقباضي المصحوبة ببطء قلب ملحوظ تحدث بعد تحفيز الـ AD عن طريق تمدد القولون والمستقيم كما تم توضيحه للتو في هذه الرسوم البيانية. ومن خلال الجمع بين التمدد والكشف عن أحداث الـ AD التلقائية هذه وتوصيفها، كما تم توضيحه للتو، يمكننا دراسة الخصائص الزمنية لهذه الحالة المهددة للحياة.