Name: 体内 用于记录脊髓损伤大鼠模型中长期心血管参数、体温和活动的遥测 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-01-02T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 22 s
Description: 了解在脊髓损伤大鼠模型中使用遥测技术长期记录心血管参数、体温和活动的方法。该手术方案优化了植入流程，提高了动物存活率，为研究自主神经功能障碍提供了可靠的生理数据。

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本出版物的完成得益于以下资助：R01 NS116068、SK 的克雷格·H·尼尔森基金会博士后奖学金（CHNF 1341200）以及肯塔基大学中枢神经系统代谢（CNS-Met）COBRE 项目（P20 GM148326）。我们谨向实验动物资源部（DLAR）致以感谢，感谢其提供的支持与合作。

本研究已获得肯塔基大学机构动物护理和使用委员会的伦理批准，并严格遵循相关方案指南进行操作。成年雌性Wistar大鼠（11-13周龄，体重250-300 g，n = 3）饲养于美国肯塔基大学实验动物研究中心动物设施中，饲养条件为标准环境（12/12小时明暗循环，湿度30%-70%，温度22 ± 2 °C），食物和水自由摄取。ad libitum。所用试剂和设备详见材料表。
1. 遥测植入物放置的手术操作
注意：遥测植入物的放置方法借鉴自 Rabchevsky 等人，并进一步优化以尽量减少并发症和死亡率24。麻醉及术前准备时间约为 10 分钟。遥测植入手术过程耗时 15–30 分钟。腹部和皮肤切口的缝合以及术后护理需 15–20 分钟。遥测植入手术的总时长为 40–60 分钟。用于遥测植入手术的试剂和设备列于材料表中。
<ol>
	<li>术前及手术台准备
	<ol>
		<li>对手术器械、16层纱布块、棉签和结扎线进行高压灭菌。使用注射器将凝胶填充至遥测植入物的压力导管尖端。</li>
		<li>将植入物依次浸入洗涤剂、冷灭菌剂和0.9%氯化钠溶液中，每种溶液各浸泡24小时，以完成灭菌。</li>
		<li>将植入物保持浸没在标有植入物编号的试管内的0.9%氯化钠溶液中。</li>
		<li>在手术台上放置加热垫，并将其温度设定为37–38 °C。先用手术垫单覆盖加热垫，再覆盖无菌洞巾，以在手术过程中维持无菌区域。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>麻醉与术前护理
	<ol>
		<li>使用异氟烷（3%–4%）对大鼠进行麻醉诱导，并通过低流量电子蒸发器将麻醉维持在2%。</li>
		<li>术前皮下注射布托啡诺（0.02 mg/kg；镇痛剂）、美洛昔康（1 mg/kg；抗炎药）以及5 mL的0.9%生理盐水。在双眼涂抹润滑凝胶，以防止角膜脱水。 
		注：采用较低剂量的布托啡诺以尽量减少副作用。该剂量经过多次试验并在兽医监督下已优化。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>手术部位准备、切口及降主动脉暴露
	<ol>
		<li>使用电动剃刀剃除从尿道口上方1 cm至腹部中段的腹部区域毛发。先用聚维酮碘溶液擦洗暴露的皮肤，再用酒精消毒，重复该过程三次。在动物体表覆盖按压密封隔离膜，并剪开一个小口以暴露手术区域。在开始手术前，通过适当监测（如脚趾夹捏反应）确认动物已达到外科麻醉深度。</li>
		<li>从尿道口上方1–1.5 cm处开始，沿中线做一道4.5–5 cm长的皮肤切口，随后进行腹腔切口。使用经灭菌并浸有生理盐水的16层纱布块固定内脏器官。使用金属牵开器进一步固定器官，以保持手术区域的可视性。</li>
		<li>使用两把精细镊子（显微解剖镊和镜面镊）轻轻分离脂肪体，暴露降主动脉和下腔静脉。保持一把镊子稳定以夹持脂肪体，另一把用于解剖分离。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>钝性分离及遥测植入物检查
	<ol>
		<li>使用上述镊子在肾动脉下方约0.5 cm处（以肾动脉作为解剖标志）进行钝性分离，将降主动脉与下腔静脉分开。同时，将降主动脉与其下方的脂肪体分离，以创造空间便于斜角镊子插入。</li>
		<li>将斜角镊经由降主动脉与下腔静脉之间的分离间隙插入至降主动脉下方，确保结扎线能够顺利通过。</li>
		<li>将一根无菌4-0丝线经由分离间隙穿入降主动脉下方，并用止血钳固定线的两端。</li>
		<li>将植入物从0.9%氯化钠溶液中取出，检查压力导管尖端是否存在气泡或间隙；若存在，应在植入前补充凝胶。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>结扎、植入及固定植入物&#160;
	<ol>
		<li>由另一名实验人员将止血钳以约45度角持握，并进行角度调整，以最小化或消除血液反流。&#160;</li>
		<li>暂时单侧阻断降主动脉，阻断位置位于导管插入点近端，即降主动脉与下腔静脉分离处。</li>
		<li>如视频所示，使用扭转的21G针头刺穿降主动脉上壁，并插入遥测植入物的压力导管尖端（尖端直径0.74 mm）。若压力导管未能顺利进入主动脉，可在穿刺点使用静脉钩引导其进入。</li>
		<li>将导管尖端插入降主动脉内1.5–2 cm。清理插入部位周围的血液，并滴加数滴组织粘合剂以固定植入物并防止出血。植入后等待30–45秒，使粘合剂充分干燥。在继续下一步操作前，检查是否有血液渗漏。</li>
		<li>将植入物本体在腹腔内锚定于腹壁，位置略远离切口处，通过不可吸收缝线将缝合肋固定，以确保整个实验期间的稳定性。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>腹壁及切口关闭
	<ol>
		<li>使用可吸收缝线以间断方式打方结关闭腹壁。皮肤采用皮内连续缝合技术关闭。</li>
		<li>用过氧化氢清洁切口区域，去除残留血液。随后涂抹聚维酮碘溶液，再涂布含有硫酸多粘菌素B、硫酸锌杆菌肽和硫酸新霉素的三重抗生素软膏，以促进愈合。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>术后护理
	<ol>
		<li>手术后立即皮下注射抗生素恩诺沙星（5 mg/kg）。将大鼠置于底部带有加热垫的饲养笼中，仰卧位放置，直至其从麻醉中恢复。 
		注：大多数动物可立即从麻醉中恢复，但部分可能需要5–10分钟。</li>
		<li>大鼠清醒后，在其颈部佩戴伊丽莎白圈（e-collar）3天，以防止咬伤腹部缝线。</li>
		<li>为维持体温调节，将动物置于恢复笼内的α垫上，笼底放置37–38 °C的水循环加热垫，持续至少24–72小时。将笼子一半置于加热垫上，以便动物在需要时可自行移离热源。</li>
		<li>术后药物皮下注射给药：布托啡诺和美洛昔康（每日两次，连续3天），恩诺沙星（每日一次，连续5天），以控制疼痛、炎症和感染。食物和水自由供应（ad libitum）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 胸段（T3）挫伤损伤的手术操作
注意：T3 挫伤操作步骤改编自 Squair 等人的研究26。T3 挫伤损伤操作的总时长约为 40–45 分钟。进行 T3 挫伤脊髓损伤所需的材料列于材料表中。应在遥测仪植入术后至少两周进行 T3 挫伤操作。选择两周的时间窗口是基于观察结果：大多数动物在术后 7–10 天内可从手术应激中恢复，并回到基础血压水平，但部分动物可能需要稍长时间。
<ol>
	<li>术前准备
	<ol>
		<li>使用腹腔注射氯胺酮（80 mg/kg）和赛拉嗪（7 mg/kg）对大鼠进行麻醉。术前皮下注射布托啡诺（0.02 mg/kg）、美洛昔康（1 mg/kg）以及5 mL 0.9%生理盐水。</li>
		<li>使用电动剃毛器剃除从颈椎至胸中段的背部毛发。用酒精棉片清洁皮肤三次，随后涂抹5%聚维酮碘溶液。使用润滑性眼用凝胶以防止角膜脱水。</li>
		<li>将大鼠置于加热垫上，手术垫巾覆盖无菌手术单，操作方式同遥测手术过程。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>切口、钝性分离与椎板切除
	<ol>
		<li>通过T2棘突明显的背侧突起识别并标记该部位。在C7至T5椎体水平做背部正中切口，并用肌肉牵开器固定术区。</li>
		<li>使用精细的小型剪刀和刮匙对浅层和深层椎旁肌进行钝性分离。分离过程中应避开T4/T5附近的静脉“死亡冠”（venous corona mortis），损伤该结构可能导致动物立即死亡。</li>
		<li>行T3椎板切除术以暴露T3脊髓节段。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>脊髓挫伤
	<ol>
		<li>使用Allis钳将动物固定在IH撞击器平台上，夹持T2和T4脊椎棘突。</li>
		<li>利用三维坐标系统将撞击头对准正中线，确保准确的中线打击。根据需要设定参数（力值 = 400 kdyn，停留时间5 s）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>切口闭合与术后护理
	<ol>
		<li>使用可吸收缝线缝合椎旁肌，并用缝合钉闭合切口。用过氧化氢清除切口周围残留血液。</li>
		<li>随后涂抹聚维酮碘溶液，再涂布含有硫酸多粘菌素B、硫酸新霉素和杆菌肽锌的三重抗生素软膏以促进愈合。损伤后立即皮下注射恩诺沙星（5 mg/kg）。将大鼠置于铺有吸水垫的恢复笼内，笼下放置加热垫。</li>
		<li>提供术后护理，包括布托啡诺和美洛昔康（每日两次，持续3天）以及恩诺沙星（每日一次，持续5天）。每日手动排尿两次，直至出现自主排尿（Credé手法）。自由供应食物和饮水。 
		注：术后至少5天内将大鼠置于吸水垫上。同时在笼内放置部分食物颗粒，以确保在活动受限期间仍可取食。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 数据记录与导出的设置
注意：此处提及使用 Ponemah 软件（版本 6.51）记录和导出脊髓损伤前后的心血管参数、核心体温及动物活动参数的设置方法。
<ol>
	<li>数据记录
	<ol>
		<li>为记录各项参数，请在实验选项卡下点击创建，并为实验命名。</li>
		<li>进入硬件选项卡，点击编辑 APR 配置，选择APR，然后点击添加将其移至可用区域。随后，在硬件选项卡中点击编辑 PhysioTel/HD MX2 配置以选择MX-2&#160;，点击添加，并确认其出现在左侧面板中。从右侧的植入物库存中将分配给不同动物的植入物添加到中间和左侧面板。可添加的植入物数量取决于系统连接的接收板数量。在左侧面板中点击每个已添加的植入物（以动物编号标记），并将其连接至不同的接收板。完成所有连接后保存并退出。</li>
		<li>进入设置选项卡，选择实验设置，点击启用页面，然后点击黑色背景区域。选择受试对象，在标签中添加压力，将单位更改为mmHg，设置低值和高值，并选择用于显示血压轨迹的颜色。</li>
		<li>进入设置选项卡，选择动物设置。点击动物编号，选择性别和物种，然后点击压力以启用相关参数。如需显示心率，请点击心率。将通道设置应用于相似通道，然后点击确定。此时将弹出一个窗口，其中不同植入物按垂直顺序排列。</li>
		<li>点击顶部的全部连续，以在屏幕上可视化血压记录轨迹。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>数据导出
	<ol>
		<li>首先进入实验选项卡，点击打开，从目标文件夹中选择所需数据。</li>
		<li>进入操作选项卡，点击开始审阅，通过勾选目标结果来选择受试对象编号、所需信号类型和时间范围。请注意，软件每次最多导出 3GB 数据。可通过操作选项卡中设置的日志记录速率决定数据的分段方式（以秒、分钟或小时为单位）。</li>
		<li>完成选择后，点击实验选项卡，依次选择保存标记部分，然后选择保存衍生数据。</li>
		<li>最后，进入操作选项卡并点击关闭审阅会话，以结束数据导出。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

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</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

将遥测植入物放置于降主动脉是测量心血管参数、核心体温和动物活动的可靠方法。与非遥测技术相比，遥测具有明显优势。它允许在清醒、自由活动的动物中进行数据采集，从而消除麻醉带来的干扰效应，因为麻醉可能改变血压和心率21,27。与非遥测方法不同，遥测可避免热应激和动物束缚应激，确保心血管测量结果的准确性23,28。遥测技术能够对血压、心率、核心体温和活动水平进行连续数周甚至数月的监测，而非遥测方法只能进行间歇性记录21,28,29。总体而言，遥测监测比非遥测方法具有更高的准确性和精确度27。
遥测技术可减少动物的生理和心理应激，保持其自然行为，同时确保符合动物福利指南27。与非遥测技术相比，遥测技术具有更高的精确度和更低的变异性，可减少所需实验动物数量并提高统计效能21,23。在药物发现和心血管研究中，遥测技术还具有较强的可转化价值，因其所获取的数据与人类生理反应高度相似28。综上所述，遥测方法在科学性和伦理层面均优于非遥测方法。
在脊髓损伤（SCI）研究中，将遥测植入物放置于大鼠降主动脉相较于放置于颈动脉或股动脉具有多项优势，后两者是动物模型中常用的替代植入部位。降主动脉作为一条较大的中心血管，可提供稳定且具有代表性的血压和心率测量数据，而血压与心率是评估SCI后心血管功能障碍的关键指标30,31。在此部位植入可最大程度减少对肢体血流的干扰，并降低因外周动脉植入常伴随的缺血及其他并发症风险30,31。此外，该方法还能够持续监测基础心血管参数及自主神经反射异常，这两者在SCI研究中均至关重要24。在股动脉植入可能损害同侧后肢的血液供应，进而影响实验结果和动物福利32,33。尽管颈动脉植入技术上较为简便，但由于其靠近脑循环，存在引发中风或神经系统并发症的风险，因此在专注于外周心血管效应的研究中并不理想33。因此，降主动脉植入提供了一个可靠的植入位点，可最小化局部并发症，并提高在清醒、自由活动动物中所获取数据的实验严谨性与转化价值。然而，在将遥测植入物置入降主动脉过程中，仍会遇到一些常见挑战。
通过反复试验，该操作流程已优化以克服以下障碍：（1）腹腔炎症：在遥测植入手术后的急性和慢性阶段均观察到大鼠出现腹腔炎症。为减轻此问题，采用术后镇痛药布托啡诺和抗炎药美洛昔康的治疗方案，显著降低了腹腔炎症的发生率。此前，在每批实验动物中，均有少数个体出现腹部膨胀、僵硬，并最终死亡。在取出植入物时发现，腹腔内常含有清亮液体，或在某些情况下为带有刺鼻气味的棕褐色液体。与未接受该治疗方案的手术动物相比，该方案使炎症发生率降低了约70%-80%；（2）分离腹主动脉与下腔静脉时大量出血：使用精细镊子（显微解剖镊和镜面镊）通过钝性分离（牵拉撕开）轻柔地将降主动脉与下腔静脉分开。避免使用剪刀或刀片在两者之间进行切割，否则可能因损伤下方血管结构而导致大量出血；（3）遥测植入物置于浅层组织：在穿刺降主动脉时，应确保针头穿透上壁全部三层结构，而不仅仅是浅层。穿刺后有血液渗出表明上壁各层均已穿透。若压力导管仅插入浅层，则遥测植入物无法正常记录数据；（4）导管插入长度错误：在植入过程中及植入后，使用显微镜确认压力导管是否穿过阻塞线。若插入导管长度不正确，植入物将无法正常工作；（5）降主动脉出血：植入后需等待30-45秒，使粘合剂充分干燥。这可确保降主动脉穿刺部位完全封闭且无出血。若因血液反流导致轻微渗血，应重新封闭。在缝合植入物本体至腹壁侧部时，避免牵拉压力导管尖端，以防引起出血；（6）大鼠咬除腹部缝线：大鼠可能啃咬并拆除缝线，导致皮肤和内脏损伤。为减少此类情况，关闭腹壁时应采用连续缝合并打方结。皮肤缝合则采用皮内连续缝合，以减少动物接触缝线和结头的机会。术后佩戴伊丽莎白项圈3天，进一步限制其接触伤口。佩戴时应确保项圈贴合但不紧绷，可在项圈与大鼠颈部之间插入一根食指以检查松紧度；（7）后肢缺血：此前在两个位置阻塞主动脉：一处位于肾动脉下方0.5 cm处的降主动脉，另一处位于髂动脉分叉上方。双点阻塞法有助于保持动脉张力，便于顺利植入并减少血液反流。然而，若导管插入操作不够迅速，则可能导致部分动物出现后肢缺血。目前仅在肾动脉下方0.5 cm处进行单点阻塞，可有效消除大鼠后肢缺血现象。采用双点阻塞时，后肢缺血发生率约为20%-30%，而单点阻塞则完全消除了后肢缺血。
应用
遥测植入装置（HD-S10）是一种通过磁力激活的设备，用于记录小型动物模型中的多种生理参数。将此类装置植入降主动脉是针对未束缚、未麻醉且自由活动动物进行连续血流动力学监测的一种精确且可靠的方法。该方法使临床前研究人员能够在疾病建模（如脊髓损伤）、药物疗效评估以及自主神经功能参数的昼夜变化等研究背景下，实时评估多种心血管参数、体温及动物活动情况。研究人员可通过单个动物体内的遥测植入装置获取涵盖急性和慢性时间点的全面生理数据，因而该技术具有较高效率。图1展示了本实验室当前使用的此类遥测技术及其他相关应用。
血流动力学参数，包括收缩压（SBP）、舒张压（DBP）和平均动脉压（MAP），可在急性和慢性阶段持续记录。持续监测24/7的静息-活动节律可作为脊髓损伤（SCI）急性效应的可靠指标34。同步进行心率监测可检测心率变异性，包括心动过速和心动过缓。通过比较脊髓损伤前后血压和心率的波动，研究人员能够了解心血管生理在损伤后的变化情况。心血管参数、核心体温和活动水平的稳定日节律对于维持生理稳态和整体健康至关重要。核心体温昼夜节律的改变也提示脊髓损伤后体温调节功能受损34。已有充分证据表明，脊髓损伤是一种全身性综合征。因此，纳入基于遥测技术的评估指标，可使研究人员在脊髓损伤后获取超越单纯运动功能恢复的全面活动数据，而后者通常被孤立地评估。
然而，该技术存在某些局限性，需要加以考虑。将遥测探针植入降主动脉是一项复杂的操作，因此需要具备显微外科专业技术。由于多种原因，包括脊髓损伤大鼠排尿时操作不当、感染、组织刺激或体内血栓形成，植入物可能在后期发生移位。一旦发生上述任何情况，心血管记录将受到影响，相关数据应予以剔除。此外，如果大鼠未能正常恢复，其基础心血管数据可能受到干扰。遥测设备及植入物价格昂贵，且需要专用软件和仪器进行数据采集。严重的脊髓损伤可能导致死亡率升高，因此必须仔细规划实验动物数量，以维持研究的整体统计效能。
总体而言，评估心血管功能障碍，&#160;核心体温及活动的遥测监测在脊髓损伤后的急性和慢性阶段对于理解损伤对心血管健康和整体健康状况的影响以及设计潜在干预措施至关重要。

创伤性脊髓损伤（SCI）会损害感觉和运动功能，并破坏心血管和体温调节功能1,2,3,4。T6水平及以上部位的损伤会破坏自主神经功能的上位脊髓控制，导致多种心血管反应发生严重改变，包括压力感受器反射受损、血压调节异常、心率变异性异常（心动过缓或心动过速）、体温调节障碍以及运动活动减少3,5,6,7,8,9,10。这些异常在损伤的急性期和慢性期均可观察到2,3。由于近年来人口结构的老龄化变化，心血管功能障碍已成为脊髓损伤患者死亡和长期致残的主要原因之一9,11。损伤急性期可引起神经源性休克，通常表现为由于交感神经功能中断所致的低血压和心动过缓9，但也可能在T6水平以上损伤的个体中引发高血压12,13。在慢性期，这些个体常出现自主神经反射异常（AD）和直立性低血压（OH）5。AD是一种危及生命的状况，定义为收缩压（SBP）突然发作性升高，超过基线20–40 mmHg14,15。患者可能出现一系列症状，包括剧烈头痛、皮肤潮红、出汗、鼻塞、毛发竖立、焦虑和视力模糊13,14,16。若不及时治疗，AD可使SBP升高至300 mmHg，可能导致癫痫发作、中风、心肌梗死或猝死17,18。OH表现为从仰卧或坐位转为站立位时血压（BP）突然下降，可能导致头晕、头昏或晕厥。临床上定义为站立后3分钟内持续性收缩压下降至少20 mmHg或舒张压（DBP）下降至少10 mmHg19,20。因此，严重高位胸段SCI患者的慢性期特征表现为高血压和低血压事件交替出现。深入理解动物模型中的心血管生理、核心体温波动及活动情况，对于设计针对SCI后急性期和慢性期自主神经功能障碍的靶向干预措施至关重要。
将遥测植入物放置于降主动脉，可高效记录脊髓损伤（SCI）对血压（收缩压和舒张压）、平均动脉压（MAP）、心率、核心体温以及活动水平的影响，适用于实验性SCI的啮齿类动物模型。理解遥测植入物放置的可靠且灵敏的方法，对于获取SCI后可靠的生理数据至关重要。相比非遥测技术（例如尾套法），遥测技术在血压记录方面具有多项优势，包括可实现连续实时监测、减少由应激引起的数据伪影、提高数据的准确性和可重复性、改善动物福利，并适用于体型较小或敏感的动物模型，如疾病模型、妊娠动物和新生动物21,22,23。由于这些优势，遥测技术能够通过在无束缚、自由活动的动物中模拟类似人类的自主神经和神经反应，促进SCI研究中的实验可重复性，并增强研究的转化价值。
本文提供了一种在降主动脉中植入遥测装置的详细分步操作方法24，随后进行严重的高胸段挫伤性脊髓损伤手术25,26. 它展示了如何使用Ponemah软件记录多种心血管、核心体温及行为参数。该文稿还概述了该操作过程中相关的挑战，并提供了潜在的解决方案。此外，文章强调了该技术的多种应用 体内 脊髓损伤研究中的遥测技术

<table><tbody><tr><td>斜口镊子</td><td>Dumont surgicals, 瑞士</td><td>S&amp;amp;T 00571</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>可吸收缝线（5-0），单丝</td><td>Covidien LLC, 美国</td><td>UM-213</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>Actril冷消毒剂</td><td>Minntech肾科系统, 美国</td><td>P/N 78270-000</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>人工泪液</td><td>Henry Schein, 美国</td><td>NDC 11695-6832-1</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>丁丙诺啡</td><td>Hospira, Inc., 美国&amp;nbsp;</td><td>0409-2012-32</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>棉签</td><td>VWR北美公司, 美国</td><td>89031-272</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>刮匙</td><td>世界精密仪器公司, 美国</td><td>503753</td><td>T3手术</td></tr><tr><td>伊丽莎白圈</td><td>Henry&amp;rsquo;s新鲜健康宠物食品, 美国</td><td>RC404 VS-中号</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>电动剃毛器</td><td>Remington, 美国&amp;nbsp;</td><td>HC-5855</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>恩诺沙星</td><td>Norbrook laboratories limited, 英国</td><td>555529-154-01</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>鱼嘴（Micro-Adson）镊子</td><td>F.S.T, 德国</td><td>11006-12</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>测量用海绵</td><td>Dukal公司, 美国</td><td>DUK4162</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>Haemo-Sol清洗剂</td><td>Haemo-Sol国际公司, 美国</td><td>026-050</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>Halsey持针器</td><td>F.S.T, 德国</td><td>12500-12</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>加热垫</td><td>Sunbeam, 美国</td><td>PN126985-L</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>过氧化氢（3%）</td><td>Medline Industries, Inc, 美国</td><td>MDS098001ZCT</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>Infinite Horizon, IH</td><td>精密系统与仪器公司, 美国</td><td>IH-0400</td><td>T3手术</td></tr><tr><td>异氟烷</td><td>Animal health International, Inc., 美国</td><td>78949580</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>氯胺酮</td><td>Covetrus, 美国</td><td>80524</td><td>T3手术</td></tr><tr><td>磁铁</td><td>Data Science International, Inc., 美国</td><td>N/A</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>美洛昔康</td><td>Dechra Veterinary products, 美国&amp;nbsp;</td><td>17033-051-20</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>显微解剖镊&amp;nbsp;</td><td>世界精密仪器公司, 瑞士</td><td>504515</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>镜面镊子</td><td>Dumont surgicals, 瑞士</td><td>11251-23</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>肌肉牵开器（大号，1个）</td><td>F.S.T, 德国</td><td>17007-08</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>肌肉牵开器（小号，2个）</td><td>Wexler外科, 美国</td><td>TL0086.1</td><td>T3手术</td></tr><tr><td>针头，21G（弯曲用于穿刺）</td><td>BD precision glide针头, Becton, Dickinson and company, 美国</td><td>5296673</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>不可吸收缝线（4-0）聚丙烯缝线</td><td>DEMETECH公司, 美国</td><td>PM194013F13M</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>结扎线（丝线）</td><td>Clover needlecraft, Inc, 日本</td><td>96</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>Ponemah软件</td><td>Data Science International, Inc., 美国</td><td>N/A</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>聚维酮碘（贝塔碘）（5%）</td><td>Avrio health, 美国</td><td>304968-08</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>Press and Seal密封膜</td><td>Glad, 美国</td><td>CLO70441</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>Regel-Kit</td><td>Data Science International, Inc., 美国</td><td>276-0038-001</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>手术刀柄</td><td>F.S.T, 德国</td><td>91003-12</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>剪刀（小型，精细）</td><td>F.S.T, 德国</td><td>14959-11</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>氯化钠（0.9%）</td><td>Vetivex, 美国</td><td>17033-492-50</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>Somnoflo</td><td>Kent Scientific corp. ,美国</td><td>SF-01</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>缝合钉</td><td>&amp;nbsp;Fine Science Tools, 美国</td><td>12022-09</td><td>T3手术</td></tr><tr><td>无菌酒精擦拭片</td><td>Dukal公司, 美国</td><td>&amp;nbsp;65517-0002-1</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>无菌手套</td><td>McKESSON, 美国</td><td>20-1065N</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>无菌手术巾（18&amp;rdquo;X26&amp;rdquo;）</td><td>Dynarex公司, 美国</td><td>DYA4410</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>手术垫（17&amp;rdquo;X24&amp;rdquo;）</td><td>Dukal公司, 美国</td><td>22-415-758</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>手术刀片（11号）</td><td>Integra Lifesciences Production Corporation, 日本</td><td>2029-03--01</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>遥测HD-S10植入物</td><td>Data Sciences International, Inc., 美国</td><td>270-0180-001X</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>晶体管</td><td>Data Science International, Inc., 美国</td><td>N/A</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>三重抗生素软膏</td><td>Cosette Pharmaceuticals, Inc., 美国</td><td>29-62231CPLNC1</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>静脉钩</td><td>Sai输注技术公司, 印度</td><td>VP-10</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>Vet bond</td><td>3M动物护理产品, 美国</td><td>34-8720-6521-3</td><td>遥测手术</td></tr><tr><td>水加热泵</td><td>C2Dx TP700 T</td><td>CESS-95009-00</td><td>遥测和T3手术</td></tr><tr><td>赛拉嗪</td><td>Covetrus, 美国&amp;nbsp;</td><td>61035</td><td>T3手术</td></tr></tbody></table>

体内 遥测技术用于长期记录脊髓损伤大鼠模型的心血管参数、体温及活动度

In Vivo Telemetry to Record Long-Term Cardiovascular Parameters, Temperature, and Activity in Spinal Cord Injury Rat Models

胸段6（T6）以上的高位脊髓损伤（SCI）会破坏自主神经功能，导致血压、心率和体温波动等继发性并发症。在大鼠中，将遥测植入物放置于降主动脉是一种评估多种心血管参数的可靠方法，这些参数包括收缩压、舒张压、平均动脉压和心率。在植入遥测装置后，还可记录核心体温和动物活动情况。携带遥测植入物的大鼠被置于连接至计算机系统的接收板上，以记录各项参数。在设定的时间间隔内进行连续的长期记录，可量化损伤引起的生理功能紊乱，包括心血管功能的昼夜变化。通过比较损伤前（基线）和损伤后的记录数据，研究人员能够评估SCI对这些生理指标的影响。本文详细阐述了在大鼠降主动脉（采用动脉单夹闭法）植入遥测装置以及在重度高位胸段（T3）SCI后进行连续遥测记录的分步操作流程。我们讨论了实施该操作过程中通常遇到的挑战，并提供了专门的故障排除部分。同时介绍了使用Ponemah软件进行数据采集的过程及其多种应用。大鼠表现出与SCI相关的心血管、体温和活动异常，而遥测植入装置是研究这些损伤后并发症及评估潜在治疗方法的有效工具。

将遥测植入物放置于降主动脉可测量自主神经反射异常及多种心血管参数，包括收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、平均动脉压（MAP）和心率（HR），在脊髓损伤（SCI）前后均可进行监测。该植入物还可测量核心体温和动物活动情况。通过比较损伤前与损伤后的数据，可揭示脊髓损伤后心血管指标、体温及活动水平的变化情况。图1展示了实验设计（图1A-C）以及代表性结果，包括自主神经反射异常（图1D）、心血管参数（包括收缩压（SBP；图1E (i)）、舒张压（DBP；图1E (ii)）、平均动脉压（MAP；图1E (iii)）和心率（HR；图1E (iv)）、核心体温（图1E (v)）以及动物活动水平（图1E (vi)），上述指标均涵盖脊髓损伤前后的数据（图1E）。为减少实验动物使用数量，图1中的数据来自一项正在进行的雌性大鼠研究；然而，相同的操作流程亦适用于雄性大鼠。
代表性图表图1D显示了脊髓损伤后8周（T3节段挫伤损伤）的大鼠在接受结直肠扩张（CRD）刺激前1分钟、刺激期间以及刺激后1分钟的收缩压。CRD通过将一个球囊导管插入大鼠肛门以刺激直肠24。当基础血压稳定后，球囊被充气，并持续刺激1分钟。在刺激期间，收缩压（SBP）较刺激前基础值升高至少20 mm Hg，表明损伤慢性期（8周）出现了自主神经反射异常（AD）。
图1E中的图表比较了T3挫伤损伤前48小时与损伤后前两天（损伤后48小时）的记录数据。脊髓损伤（SCI）后，图表显示收缩压（SBP）、舒张压（DBP）和平均动脉压（MAP）升高，提示血压上升（图1E (i)、(ii)、(iii)）。SCI后的结果还显示心率波动增加（图1E (iv)）、核心体温节律紊乱（图1E (v)）以及活动量减少（图1E (vi)）。此外，SCI破坏了收缩压、舒张压、平均动脉压、心率、核心体温和活动的昼夜节律。
<img alt="遥测植入物放置、挫伤损伤、遥测记录；SBP轨迹、SCI研究图表。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69714/69714fig1v5.jpg" data-altupdatedat="1779163243000" data-alt="图1"> 
图1：严重高位胸段（T3）挫伤损伤后遥测植入物放置及其应用示意图。 将一种体内遥测植入物插入大鼠降主动脉（A），2周后使用IH撞击器（冲击力=400 kdyn，停留时间5秒）造成严重的高位胸段（T3）挫伤损伤（B）。采用配备Ponemah软件的计算机化监测系统进行遥测记录的代表性设置（C）。脊髓损伤（SCI）8周后雌性大鼠表现出自主神经反射异常（AD）的代表性轨迹（数据采集记录速率为2秒），图中绿色虚线表示1分钟的直肠结肠扩张（CRD）刺激（D），以及48小时内每小时平均值的代表性曲线。i. 收缩压（SBP），ii. 舒张压（DBP），iii. 平均动脉压（MAP），iv. 心率（HR），v. 核心体温（core body temp），vi. SCI前后活动量（E）。无阴影和有阴影区域分别代表12小时光照和12小时黑暗周期。“0”表示光照开启，“12”表示光照关闭。误差条表示均值±标准误（n = 3）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69714/69714fig1v5large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>

本文介绍了一种在大鼠降主动脉内植入in vivo遥测装置的逐步操作方案，可在严重高胸段脊髓损伤前后，对心血管参数、核心体温及动物活动进行连续且长期的监测。

胸段6（T6）以上的高位脊髓损伤（SCI）会破坏自主神经功能，并导致包括……在内的继发性并发症

我的研究范围是优化用于长期记录脊髓挫伤大鼠生理参数的遥测植入物手术。本领域最近的进展包括表征脊髓损伤后急性期、慢性期、进行性心血管、体温及活动变化。首先，使用注射器将遥测植入物的压力导管尖端填充生物相容性凝胶。将植入物依次浸入洗涤剂、冷消毒剂和0.9%氯化钠溶液中各24小时以进行灭菌后，保持其浸没在0.9%氯化钠溶液中。使用手术垫巾覆盖加热垫，再铺上无菌洞巾以维持无菌区域。将加热垫温度设置为37至38摄氏度。对一只麻醉的大鼠，皮下注射布托啡诺、美洛昔康以及5毫升0.9%生理盐水，然后在其眼睛上涂抹润滑凝胶。使用电动剃须刀剃除从尿道口上方1厘米至中腹部区域的腹部毛发。对暴露的皮肤进行消毒。然后放置按压密封屏障，并剪开一个开口以暴露手术区域。通过夹捏脚趾确认麻醉深度后，从尿道口上方开始沿中线做一道4.5至5厘米长的皮肤切口，并进行腹部切口。用浸有生理盐水的16层纱布块和金属牵开器固定内脏器官。使用两把精细镊子，轻轻分离脂肪组织，以暴露腹主动脉和下腔静脉。用一把镊子夹住脂肪组织，另一把进行解剖。在肾动脉下方约 0.5 厘米处进行钝性分离，将腹主动脉与下腔静脉分开。进一步分离主动脉下方的脂肪组织，以创建便于插入弯头镊子的空间。将弯头镊子经解剖出的间隙插入降主动脉下方。使用镊子撕开主动脉与下腔静脉之间的结缔组织。然后将一根无菌的4-0丝线穿过降主动脉下方，并用止血钳固定两端。暂时单侧阻断导管插入点近端的降主动脉。将植入物从氯化钠溶液中取出，检查压力导管尖端是否存在气泡或间隙。使用磁铁和无线电打开植入设备后，如有需要，插入前添加凝胶。让另一位实验人员以大约45度角持握止血钳，并进行调整以尽量减少或消除血液回流。使用一根扭转的21号针头穿刺降主动脉的上壁，并将压力导管尖端插入降主动脉内1.5至2厘米。必要时使用静脉钩引导导管，并松开阻塞线以推进导管。清除周围血液，涂抹组织粘合剂以固定植入物。等待30至45秒使粘合剂干燥，然后检查是否有血液渗漏。使用精细剪刀和镊子剪断并移除阻塞线。通过遥测无线电确认植入物状态。随后移除牵开器和纱布，同时使用不可吸收缝线在腹腔内将植入物固定于体内。接下来，使用可吸收缝线以间断方式缝合腹壁，并采用皮内连续缝合技术关闭皮肤。先用过氧化氢清洁切口，再使用聚维酮碘进行消毒。在切口部位涂抹三种抗生素软膏，并按术后护理要求进行处理。两周后使用IH撞击器设备进行脊髓损伤。然后将受伤的大鼠转移至笼内带有遥测板的装置中以采集数据。要开始数据记录，请启动Ponemah软件。在“实验”选项卡下点击“创建”，并为实验命名。在“硬件”选项卡下，点击“编辑 APR 配置”，然后选择 APR 并点击“添加”以移至可用区域。现在，在“硬件”选项卡中点击“编辑 PhysioTel HD MX2 配置”以选择 MX2，然后点击“添加”，并确认其出现在左侧面板中。从右侧的植入物清单中，将分配给不同动物的植入物添加到中间和左侧面板。依次点击每个植入物，并将其连接到不同的接收板，完成所有连接后保存并退出。现在，导航到“设置”选项卡，然后点击“实验设置”，并单击“启用页面”。选择黑色背景，然后在标签中添加压力参数，并将单位更改为毫米汞柱。设置低值和高值，并选择用于显示血压波形的颜色。再次转到“设置”选项卡，选择“受试者设置”。点击动物编号，选择性别和物种，然后点击“压力”以启用相关参数。如果需要显示心率，请点击“心率”。如果连接了多个植入物，请点击“将通道设置应用于相似通道”，然后点击“确定”。接下来，点击屏幕顶部的“开始所有连续记录”以查看血压记录轨迹。如需导出数据，请进入“实验”选项卡，点击“打开”，然后从目标文件夹中选择所需数据。进入“操作”选项卡。点击“开始审查”，并选择受试者编号、所需的信号类型和时间范围。设置记录速率，以确定数据按秒、分钟或小时进行分段的方式。完成选择后，转到“实验”选项卡，依次选择“保存已标记部分”和“保存衍生数据”。最后，转到“操作”选项卡，点击“关闭审阅会话”以结束数据导出。脊髓损伤后八周，与基线相比，在一分钟刺激期间，直肠结肠扩张引起收缩压至少升高20毫米汞柱，表明已出现自主神经反射异常。与损伤前记录相比，脊髓损伤后一至两天内收缩压、舒张压和平均动脉压均升高。与损伤前记录相比，脊髓损伤后心率波动增加。脊髓损伤后前两天内，核心体温调节功能受到干扰，且与损伤前活动水平相比，动物活动量显著减少。本方案的优势在于最大限度地减少操作难度，提高动物存活率，并实现对自由活动、清醒状态动物的连续记录。我们的研究结果将通过深入揭示脊髓损伤急性期和慢性期的自主神经变化，推动相关领域的研究进展。本研究通过解决关键的知识空白，为深入理解脊髓损伤后的自主神经功能障碍奠定基础，进而为提出新的科学问题开辟道路。

in-vivo-telemetry-to-record-long-term-cardiovascular-parameters

Research

科研

JoVE Journal

Biology

生物学

体内 用于记录脊髓损伤大鼠模型中长期心血管参数、体温和活动的遥测

介绍了一种用于自由活动小鼠的市售遥测发射器植入手术技术，该发射器可连续测量生物电位（单导联心电图）、心率、核心体温和运动活动。同时提供了术后护理和镇痛的建议与操作规程，以促进动物恢复、改善健康状况并提高存活率。...

植入遥测发射器以获取自由活动实验小鼠心电图、心率、核心体温和活动数据

本视频介绍了在经脊髓直流电刺激下对大鼠运动神经元进行的体内细胞内记录。该方案描述了如何在脊髓阳极或阴极极化前、期间和之后，测量运动神经元的膜特性并记录其节律性放电活动。...

大鼠脊髓运动神经元的经脊髓直流电刺激

我们介绍了一种利用无线电遥测系统记录胚胎脑干神经干细胞移植至损伤部位八周后T4脊髓横断大鼠心血管参数的实验方案。遥测技术是一种先进的方法，可用于准确评估清醒、自由活动的脊髓损伤大鼠的心血管功能。...

一种用于监测脊髓横断并移植胚胎神经干细胞大鼠心血管功能的遥测系统

将遥测装置的导管植入腹主动脉，以在高位胸段脊髓横断术前和术后持续采集动物逐搏的血流动力学数据。采用一种新型的JAVA软件来分析血流动力学参数以及自主神经反射异常自发发作的频率和强度。...

开发一种算法，利用遥测设备对高段脊髓损伤动物的自主神经反射异常进行全面研究

我们介绍了一种使用两种不同荧光染料的体内成像方法，用于追踪成年Sprague-Dawley大鼠脊髓挫伤后脊髓血管的动态变化。...

体内实验 双色成像法用于挫伤性脊髓损伤后血管动态的观察

本方案展示了我们针对脊髓损伤（SCI）大鼠的基于活动的跑台运动训练模型。该方案包括四足运动组和仅前肢运动组，以及两种不同类型的非训练对照组。研究人员可利用此方案评估训练对脊髓损伤大鼠的影响。...

脊髓损伤Wistar大鼠在跑步机上的活动依赖性训练

大鼠胸段脊髓半切术是一种有价值的、可重复的单侧脊髓损伤模型，可用于研究运动功能恢复的神经机制及治疗效果。本文提供了详细的分步操作指南，介绍如何实施脊髓半切手术，并在开放场地环境中评估动物的运动功能表现。...

大鼠胸段脊髓半切手术及开放场地运动功能评估

本方案描述了在同时进行经脊髓直流电刺激的条件下，对大鼠腰段运动神经元进行体内细胞内记录的方法。该方法使我们能够在脊髓阳极或阴极极化之前、期间和之后，测量运动神经元的膜特性并记录其节律性放电活动。...

在体条件下对经脊髓直流电刺激期间类型明确的大鼠脊髓运动神经元进行细胞内记录

心电图（ECG）是理解心脏电生理学的关键指标。体力运动具有有益作用，但在心血管疾病背景下也可能产生危害。本文提供了一种在运动过程中实时记录心电图的方法，可用于研究运动对小鼠心脏电生理学的影响。...

小鼠跑台训练期间的实时心电图监测

我们介绍了一种同时记录脊髓多通道细胞外电活动和心功能，并分析与心搏同步的脊髓背角神经元的方法。该方法为研究针刺诱导胸腔内脏功能变化背后的脊髓机制提供了一个时间同步的研究框架。...

研究躯体刺激对大鼠脊髓背角心脏锁定神经元反应的编码特征

本方案建立了一种利用无标记跑台实验结合深度学习驱动的多关节轨迹自动标注技术的大鼠后肢运动学评估流程，可实现可重复的运动量化分析。...

基于深度学习的多关节同步追踪用于大鼠后肢运动学的客观量化

了解在脊髓损伤大鼠模型中使用遥测技术长期记录心血管参数、体温和活动的方法。该手术方案优化了植入流程，提高了动物存活率，为研究自主神经功能障碍提供了可靠的生理数据。

体内遥测技术用于长期记录脊髓损伤大鼠模型的心血管参数、体温及活动度

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体内 遥测技术用于长期记录脊髓损伤大鼠模型的心血管参数、体温及活动度

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