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Entwicklung eines Algorithmus einer umfassenden Studie von Autonomic Dysreflexie in Tiere zu Führen mit hoher Rückenmark-Verletzung ein Telemetrie-Gerät verwenden

DOI:

10.3791/52809

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July 29th, 2016

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1International Collaboration on Repair Discoveries (ICORD), Faculty of Medicine, University of British Columbia, 2Department of Medicine, Division of Physical Medicine and Rehabilitation, University of British Columbia, GF Strong Rehabilitation Centre

In This Article

Summary

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Der Katheter eines Telemetriegeräts wird in die Bauchaorta implantiert, um kontinuierlich Schlag für Schlag hämodynamische Daten von Tieren vor und nach der Durchtrennung des thorakalen Rückenmarks zu sammeln. Eine neuartige JAVA-Software wurde eingesetzt, um hämodynamische Parameter sowie die Häufigkeit und Intensität spontaner Episoden autonomer Dysreflexie zu analysieren.

Abstract

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Rückenmarksverletzung (SCI) ist eine schwächende neurologische Erkrankung, die durch somatische und autonome Funktionsstörungen gekennzeichnet ist. Insbesondere eine Rückenmarksverletzung oberhalb des mittleren Thoraxbereichs kann zu einer potenziell lebensbedrohlichen hypertensiven Erkrankung namens autonome Dysreflexie (AD) führen, die oft durch schädliche oder nicht schädliche somatische oder viszerale Reize unterhalb des Verletzungsniveaus ausgelöst wird. Einer der häufigsten Auslöser von AD ist die Dehnung der Beckeneingeweide, z. B. bei Blasen- und Darmdehnung oder -entleerung. Dieses Protokoll stellt einen neuartigen Mustererkennungsalgorithmus vor, der für eine JAVA-Plattformsoftware entwickelt wurde, um die Schwankungen kardiovaskulärer Parameter sowie die Anzahl, den Schweregrad und die Dauer spontan auftretender AD-Ereignisse zu untersuchen. Die Software ist in der Lage, einen Mustererkennungsalgorithmus auf hämodynamische Daten wie systolischen Blutdruck (SBP) und Herzfrequenz (HR) anzuwenden, die aus Telemetrieaufzeichnungen von bewusstlosen und nicht fixierten Tieren vor und nach einer vollständigen Durchtrennung des Brustkorbs (T3) extrahiert wurden. Mit dieser Software können hämodynamische Parameter und Episoden von AD mit minimaler Verzerrung des Experimentators erkannt und analysiert werden.

Introduction

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Autonomic Dysreflexie (AD) ist eine lebensbedrohliche Notfall bei Personen nach einer akuten oder chronischen Rückenmarksverletzungen (SCI) im Hals- oder High-Brust-Segmente und wird in der Regel durch Episoden von persistenten Hypertonie und Bradykardie 1 gekennzeichnet. AD wird in erster Linie durch die Störung verursacht Rückenwege abzusteigen, die in der Regel Eingabe von supraspinale Zentren des Rücken sympathischen präganglionären Neuronen schaffen , die sympathische Aktivität und Gefäßtonus 1-4 steuern. AD Episoden werden durch einen Anstieg der systolische Blutdruck (SBP) bis zu 300 mmHg gekennzeichnet und wenn sie unbehandelt kann zu Kr....

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Protocol

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Männliche Wistar (Hsd: WI Wistar) Ratten mit 7 Wochen alt und mit einem Gewicht von 300-350 g wurden in diesem Experiment verwendet. Alle Ratten wurden auf einem 12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus gehalten und erhielten eine Standardlaborrattenfutter und Wasser ad libitum. Alle experimentellen Verfahren entsprachen mit dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren durch den Canadian Council on Animal Care gegründet und gewährt Ethik Genehmigung durch die University of British Columbia. Chirurgie und Tierpflege wurden nach Standardverfahren in unserem Labor (Ramsey et al. 2010) durchgeführt , 17.

1. Herstel....

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Results

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Verwendung von Telemetrie, arterieller Blutdruck wird während 24 h bei einer Frequenz von 1.000 Hz kontinuierlich abgetastet. Ein veranschaulich Aufzeichnung des arteriellen Blutdruck (ABP) unter Verwendung LabChart ist in 1B gezeigt. Die Probe ABP wurde durch ein Festkörper-Drucksensor in die Aorta descendens eingeführt überwacht. Die neue Java - Plattform AD - Detection - Software ist in der Lage relevante SBP (mmHg) Spitzen (1C) zu extrahieren. Wir können auch die HR (bpm) aus dem Ze.......

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Discussion

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Das Protokoll beschreibt eine detaillierte Implementierung einer neuen Java - Plattform AD - Detection - Software , die mit einem Telemetrie - Gerät kombiniert werden würde, für eine langfristige gründliche Analyse von ABP in SCI-Tieren (1B). Dies ist die erste Software, die für die Charakterisierung von ABP Mustern ermöglicht spontane AD Ereignisse zu erkennen, da sie nur sporadisch während der gesamten Dauer des Tages auftreten. Eine gut charakterisierte T3 SCI Tiermodell kann die Funktionsfähigkeit d.......

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Acknowledgements

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Diese Forschung, wenn gefördert vom Canadian Institute of Health Research und die Herz-und Schlaganfall-Stiftung von BC und Yukon. Wir danken Herrn Rayshad Gopaul und Dr. Shelly McErlane für die technische Unterstützung und Know-how in der Tierpflege anzuerkennen.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
11 männliche Wistar-Ratten -hsd-WI (250-300g)Envigo (ehemals Harlan Laboratories) 141
Labordiagramm (PowerLab® Datenerfassungssystem)AD Instruments 
Druck-Telemeter Millar Inc.RP-TRM54P
KonfiguratorMillar Inc.TR190
SmartPadMillar Inc.TR180
Isofluran (Aerran)Baxter Corp.DIN: 02225875
Enrofloxacin (Baytril)Bayer HealthcareDIN: 02169428
5-0 SeidennähteEthiconS182
4-0 Vicryl SubkutikuläresEthiconJ496G
Buprenorphin (Temgesic)Reckitt BenckiserDIN: 0281250
Bupivicainhydrochlorid (Marcain 0,5%)Hospira Healthcare Corp.  DIN: 02305909
Ketoprofen (Anafen)MerialDIN: 02150999
Ketaminhydrochlorid (Vetalar)BionicheDIN: 01989529
Dexmedetomidinhydrochlorid (Domitor)PfizerDIN: 02333929
Laktierte Ringer-Lösung Braun Medical Inc.DIN: 01931636
Gelfoam #12Pharmacia & Upjohn Company03603-14-1
MikroscherenFine Science Tools15003-008
Iris SpatulaeFine Science Tools10094-13
10 Französisch 35  cm Foley KatheterColoplast AA6110
Dietgel®  Klar H2O, Westbrook, ME76A
LabDiet Nagetier-Diät 5001Purina Mills (PMI®)5001
Chlorhexadin (Hibitan)Wyeth Animal Health, Guelph, OntarioDIN 00245097
Atipamezolhydrochlorid (Antisedan)Orion PharmaDIN: 02237744

References

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  1. Krassioukov, A., Claydon, V. E. The clinical problems in cardiovascular control following spinal cord injury: an overview. Progress in brain research. 152, 223-229 (2006).
  2. Krassioukov, A. Autonomic function following cervical spi....

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Autonomic DysreflexiaSpinal Cord InjuryTelemetry DeviceSystolic Blood PressureHeart Rate MonitoringPattern Recognition AlgorithmT3 TransectionFoley Catheter InductionContinuous Blood PressureAD Detection Software

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