兔癫痫异常的多系统监测：一种在诱发癫痫发作期间同步记录视频脑电图、心电图、二氧化碳图和血氧测定的方法

摘要

来源：Bosinski, C.，等。在清醒束缚兔中通过多系统监测识别癫痫发作、心律失常和呼吸暂停。J. Vis. Exp. (2021)。

在本视频中，我们演示了一种多系统监测方法，用于评估静脉注射致痫药物期间的神经及心肺功能异常。通过同步监测视频脑电图（EEG）、心电图（ECG）、血氧饱和度和二氧化碳监测参数，有助于理解癫痫发作相关的实时生理变化。

方案

所有涉及动物模型的实验程序均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 为使兔子适应固定装置，并便于研究者客观确认心肺速率的稳定，需为所有兔子安装心肺和神经传感器，并进行连续视频监测 > 每只动物每次1小时，每天1至3次。

2. 静脉注射药物实验（戊四氮，PTZ）

1. 为了观察耳缘静脉，需剃除兔子耳部背面的毛发'耳部。使用70%乙醇棉片消毒部位并扩张耳缘静脉。该位置由黑色虚线椭圆指示。 图1F.
2. 此时，让一名实验人员遮住兔子'用一只手轻轻遮住兔子的脸，以减轻其在操作过程中的应激反应。第二位实验人员使用无菌的25G套管针小心地穿刺耳缘静脉。
3. 导管插入静脉后，在导管末端安装无菌注射塞，以便通过针头将药物注入静脉。注射塞的位置由蓝色圆圈标示。 图1G.
4. 用胶带将一块4 x 4英寸的纱布缠绕成管状，制成夹板，并将其放入兔子体内'用胶带将夹板固定在耳朵上，使导管固定在位并保持直立，类似于未插管的耳朵。
5. 注入1 mL含10 USP单位/mL的肝素化生理盐水。
   注意： 导管和血管应明显排尽空气并保持通畅。如果导管未进入血管，注射器将难以推动，且生理盐水会在皮下组织积聚。
6. 从1 mg/kg开始，以1 mg/kg为增量，每隔10分钟通过静脉注射给予家兔递增剂量的PTZ，直至剂量达到10 mg/kg。每次给药开始时记录接受注射的动物编号及药物浓度。
   注意： 这可以评估PTZ给药的急性效应及累积效应。或者，为进一步评估低剂量PTZ的慢性效应，可对兔子在每个低剂量浓度下进行重复给药，依次给予7次2 mg/kg剂量、3次5 mg/kg剂量和3次10 mg/kg剂量，每次给药间隔10分钟。
7. 每次给药后，应仔细监测视频-脑电图-心电图-二氧化碳图-血氧饱和度，以发现任何神经-心脏电活动及呼吸异常，以及癫痫样活动的视觉证据。需在实时监测和后续分析过程中记录这些变化。
   注意： 癫痫发作活动通常在给予PTZ后60秒内开始。

结果

图 1：连接设备的兔。 （A）心电图（ECG）电极的位置，左前肢由黄色点表示，右前肢由白色点表示，左后肢由红色点表示，右后肢前方的接地电极由绿色点表示。（B）置于固定装置中的兔，已连接心电图和脑电图（EEG）电极。（C）幼年兔置于经适当改装的固定装置中，以适应体型较小的兔，包括在兔身下加设的垫高装置、颈部泡沫垫以及切割后的PVC管。（D）置于固定装置中的兔，显示脑电图电极的位置，右额部由橙色点表示，左额部由红色点表示，右枕部由黄色点表示，左枕部由蓝色点表示，参考电极由黑色点表示。（E）...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
0.9% 氯化钠冲洗液，USP - 柔性容器	PFIZER (HOSPIRA)	7983-09	稀释剂
10cc 带锁扣鲁尔接头注射器，配 20G × 1" 针头	Sur-Vet	SS-10L2025	药物注射后用于冲洗
4×4 纱布垫	赛默飞世尔科技（Fisher Scientific）	22-415-469	卷成管状，用于与套管针一起固定耳朵作为夹板
计算机	Dell	Optiplex 5040	数据采集计算机
心电图电极	RhythmLink	RLSND116-2.5	13mm 35度弯曲（0.4 mm 直径）皮下针式电极
脑电图电极	RhythmLink	RLSP513	5股绞合 13mm 直型（0.4mm 直径）皮下针式电极
EEGLAB (2020)	斯沃茨计算神经科学中心（Swartz Center for Computational Neuroscience）	开放获取	可用于脑电图的频谱分析
以太网转以太网适配器	Linksys	USB3G16	用于连接相机与计算机的适配器
肝素封管冲洗液	Medline	EMZ50051240	用于维持套管针通畅
红外光源	Bosch	EX12LED-3BD-8W	便于在黑暗环境中进行记录
LabChart Pro (2019, 版本 8.1.16)	ADInstruments	N/A	心电图分析
JELCO PROTECTIV 安全型静脉导管，25 号规格	史密斯医疗（Smiths Medical）	3060	用于耳缘静脉插管
MATLAB (R2019b, Update 5)	MathWorks	N/A	运行 EEGLAB 所需软件
麦克风	索尼立体声（Sony Stereo）	ECM-D570P	记录癫痫发作时可听见的表现
美纹医用胶带，纸质，白色	3M	1530-1	用于固定导线并制作耳部夹板
Natus NeuroWorks	Natus	LC101-8	数据采集与回放软件
戊四氮（1 - 10 mg/kg，始终用 1mL 体积配制）	Sigma-Aldrich	88580	用生理盐水配制稀释液
Quantum 放大器	Natus	13926	放大器 / 数字转换器
Quantum HeadBox 放大器	Natus	22134	64针分线盒
兔用固定器	Plas-Labs	501-TC	提供多种尺寸的兔用固定器。本研究中使用尺寸为 6" × 18" × 6"。
SpO2 耳夹	NONIN	61000	PureSAT/SpO2
SpO2 传感器适配器	NONIN	13931	XPOD PureSAT/SpO2
SRG-X120 1080p PTZ 摄像机，带 HDMI、IP & 3G-SDI 输出	索尼（Sony）	SRG-X120	Impela 摄像机
Terumo Sur-Vet 结核菌素注射器，1cc，25G × 5/8" 标准鲁尔接头	Sur-Vet	13882	用于静脉给药注射
兽用鲁尔锁式注射塞	Sur-Vet	SRIP2V	用于插入针头进行静脉给药的注射塞
Webcol 酒精消毒片，无菌，大号，双层	Covidien	5110	插管前准备耳静脉