29 de julio de 2016
El catéter de un dispositivo de telemetría se implanta en la aorta abdominal con el fin de recopilar continuamente datos hemodinámicos latido a latido de animales antes y después de la transección de la médula espinal torácica alta. Se empleó un novedoso software JAVA para analizar los parámetros hemodinámicos, así como la frecuencia e intensidad de los episodios espontáneos de disreflexia autonómica.
El objetivo general de este procedimiento es caracterizar el desarrollo temporal y la progresión de la disreflexia autonómica, o AD, mediante el uso de un software de detección de AD en un modelo de lesión medular en roedores. Esto se logra primero implantando un dispositivo de telemetría en la aorta abdominal para monitorear continuamente, latido a latido, la presión arterial y la frecuencia cardíaca. Catorce días después, se realiza una transección completa del segmento medular T3.
A continuación, se utiliza un software de detección de AD para detectar y caracterizar los episodios espontáneos de AD. Alternativamente, se puede inducir AD de forma no invasiva con un catéter de Foley, seguido de monitoreo en tiempo real de los episodios de AD inducidos. Finalmente, la hipertensión episódica y el inicio de bradicardia que ocurren como resultado de los episodios espontáneos o inducidos de AD pueden evaluarse mediante el software de detección de AD.
Permitir un tiempo suficiente para la implantación del dispositivo de telemetría antes de la lesión de la médula espinal es crucial para la supervivencia del animal, ya que la obstrucción mecánica provocada por el dispositivo de telemetría causa un flujo sanguíneo insuficiente hacia las extremidades posteriores de los animales. Utilizamos la lesión completa de la médula espinal a nivel torácico alto T3 en nuestro protocolo, porque induce varias disfunciones cardiovasculares, incluyendo la disreflexia autonómica, que se asemejan a la realidad clínica de la lesión medular. El software de detección de DA que hemos desarrollado funciona identificando patrones en grabaciones continuas de presión arterial que se asemejan a la disreflexia autonómica, lo que sugiere una posible utilidad del software en el monitoreo de pacientes con lesión de la médula espinal.
Antes de la recopilación de datos, implante el catéter del dispositivo de telemetría en la aorta abdominal del animal según el protocolo descrito. Después de la cirugía de telemetría, muestree la presión arterial continua por latido del animal a 1000 hercios en bloques de 24 horas para monitorear los parámetros hemodinámicos previos a la lesión de la médula espinal. Dos semanas después, seccione la médula espinal en el segmento T3 según protocolos establecidos, seguido del monitoreo de la presión arterial para evaluar la respuesta posterior a la lesión de la médula espinal.
Para evaluar la incidencia de la disreflexia autonómica espontánea, o DA, utilice el software de adquisición adecuado para extraer el intervalo entre latidos, la presión arterial sistólica, la presión arterial media y la hora del día a partir de los datos de telemetría crudos durante el período de interés. A continuación, cargue un archivo CSV con los datos extraídos, incluidos el intervalo entre latidos, los valores de presión arterial sistólica y presión arterial media, y la hora del día registrada. Luego, cree un umbral para la presión arterial sistólica utilizando una ventana móvil promediada de 240 segundos.
Establezca el umbral transpuesto de la presión arterial sistólica en 20 milímetros de mercurio por encima de la línea base del promedio móvil. A continuación, identifique los grupos de picos de presión arterial sistólica que superan el umbral transpuesto con un intervalo interpicos inferior a dos segundos y un intervalo entre grupos de picos superior a 10 segundos. Establezca el intervalo umbral de duración de la AD dentro de 120 segundos uno del otro.
Para confirmar que estos grupos de picos están asociados con un evento espontáneo de DA, establezca una restricción mínima de descenso de la frecuencia cardíaca relacionada con el primer 10 % de los valores de frecuencia cardíaca al inicio del evento potencial y el 75 % de los valores de frecuencia cardíaca desde el final del evento potencial. Luego reste el umbral inferior de frecuencia cardíaca del umbral superior de frecuencia cardíaca para asegurar una disminución correspondiente de 40 latidos por minuto o mayor, teniendo cuidado de indicar el rango fisiológico relevante para las mediciones de presión arterial sistólica y frecuencia cardíaca. Cuando se hayan completado todos los paneles, haga clic en Aceptar. Se presentará una representación gráfica de los eventos de DA detectados, incluyendo los picos en la presión arterial sistólica y los datos asociados de frecuencia cardíaca.
Se generará también un archivo de hoja de cálculo con la respuesta de presión, duración, presión arterial sistólica máxima, frecuencia cardíaca mínima y descenso de la frecuencia cardíaca de cada episodio de DA detectado. Para evaluar la gravedad de un episodio de DA inducido, lubricar la punta de un catéter de Foley e insertar la punta del balón desinflado en el recto del animal a dos centímetros de la abertura anal. Los animales con lesión de la médula espinal no tienen sensibilidad por debajo de la lesión, sin embargo, podrían presentar movimientos espasmódicos y bruscos durante la inserción del catéter debido a la espasticidad.
Sujete el catéter a la cola con cinta quirúrgica y coloque un tubo personalizado alrededor del exterior del catéter para evitar que la rata muerda o extraiga el catéter. Luego infunda el balón con dos mililitros de aire durante 10 segundos. Permita que la presión arterial y la frecuencia cardíaca se estabilicen.
Mantenga la distensión durante un minuto. Después de un descanso de 10 minutos, repita la distensión y el período de recuperación de 10 minutos tres veces más, y luego analice la gravedad de la DA inducida utilizando el software de detección de DA. Aquí se muestra un registro representativo de la presión arterial continua, medida latido a latido, muestreada por el transductor de telemetría y extraída por el software de adquisición de datos tal como se acaba de demostrar.
Como demuestran estos datos obtenidos del monitoreo continuo de la presión arterial, la disreflexia autonómica espontánea se asocia con un aumento de la presión arterial sistólica superior a 20 milímetros de mercurio, acompañado por una disminución de la frecuencia cardíaca de 40 latidos por minuto o más al inicio del episodio de disreflexia autonómica. En estos gráficos, puede observarse el rápido y persistente aumento de la presión arterial sistólica acompañado de una marcada bradicardia que ocurre tras la inducción de la disreflexia autonómica mediante distensión colorrectal, tal como se acaba de demostrar. Al combinar la distensión con la detección y caracterización de estos episodios espontáneos de disreflexia autonómica, tal como se acaba de demostrar, podemos estudiar las características temporales de esta afección potencialmente mortal.
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Este estudio investiga la disreflexia autonómica (AD) en un modelo de lesión de la médula espinal en roedores mediante la implantación de un dispositivo de telemetría para monitorear parámetros hemodinámicos. La investigación tiene como objetivo caracterizar el desarrollo y la progresión de la AD utilizando un software especializado de detección.
La detección cuantitativa y la caracterización de la disreflexia autonómica (AD) en modelos preclínicos de lesión de la médula espinal es fundamental para reducir los riesgos asociados a los objetivos cardiovasculares y comprender los mecanismos de disfunción autonómica. La integración del monitoreo hemodinámico basado en telemetría con el reconocimiento algorítmico de patrones permite identificar con alta confianza episodios de AD, apoyando la continuidad traslacional desde el descubrimiento hasta la validación preclínica. Este enfoque mejora la confianza predictiva en las pruebas de hipótesis terapéuticas e informa decisiones de cartera ajustadas al riesgo en la investigación neurocardiovascular.
Este flujo de trabajo de telemetría y análisis algorítmico conecta el descubrimiento inicial, la identificación de candidatos y la validación preclínica en las líneas de investigación neurocardiovascular.