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Article de méthode

Surveillance multi-systèmes pour l’identification des crises, des arythmies et de l’apnée chez les lapins retenus conscients

6K vues

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DOI :

10.3791/62256

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27 mars 2021

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Dans cet article

Résumé

Utilisant le vidéo-EEG-ECG-oximetry-capnography simultané, nous avons développé une méthodologie pour évaluer la susceptibilité des modèles de lapin pour développer des arythmies et des saisies provoquées. Ce nouveau système d’enregistrement établit une plate-forme pour tester l’efficacité et l’innocuité des traitements et peut capturer la cascade complexe d’événements multi-systèmes qui culminent dans la mort subite.

Résumé

Les patients atteints de channelopathies ioniques sont à haut risque de développer des convulsions et des arythmies cardiaques mortelles. Il y a une prévalence plus élevée de maladies cardiaques et d’arythmies chez les personnes atteintes d’épilepsie (c.-à-d. cœur épileptique). En plus, des perturbations cardiaques et autonomes ont été rapportées entourant des saisies. 1:1.000 patients d’épilepsie/année meurent de la mort inattendue soudaine dans l’épilepsie (SUDEP). Les mécanismes du SUDEP restent mal compris. Les électroencéphalogrammes (EEG) et les électrocardiogrammes (ECG) sont deux techniques couramment utilisées dans le cadre clinique pour détecter et étudier les substrats/déclencheurs pour des saisies et des arythmies. Bien que de nombreuses études et descriptions de cette méthodologie soient chez les rongeurs, leur activité électrique cardiaque diffère considérablement de celle des humains. Cet article fournit une description d’une méthode non envahissante pour enregistrer le vidéo-EEG-ECG-oximetry-capnography simultané dans les lapins conscients. Comme la fonction électrique cardiaque est similaire chez le lapin et l’homme, le lapin fournit un excellent modèle d’études diagnostiques et thérapeutiques translationnelles. En plus de décrire la méthodologie pour l’acquisition de données, nous discutons les approches analytiques pour examiner la fonction électrique neuro-cardiaque et la pathologie chez les lapins. Ceci inclut la détection d’arythmie, l’analyse spectrale d’EEG et une échelle de saisie développée pour les lapins retenus.

Introduction

L’électrocardiographie (ECG) est systématiquement utilisée dans le cadre clinique pour évaluer la dynamique de la conduction électrique cardiaque et le processus d’activation-récupération électrique. L’ECG est important pour détecter, localiser, et évaluer le risque d’arythmies, d’ischémie, et d’infarctus. Typiquement, des électrodes sont fixées à la poitrine, aux bras, et aux jambes du patient afin de fournir une vue tridimensionnelle du coeur. Une déviation positive est produite lorsque la direction de la dépolarisation myocardique est vers l’électrode et une déviation négative est produite lorsque la direction de la dépolarisation myocardique est éloignée de l’élec....

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Protocole

Toutes les expériences ont été menées conformément aux directives des National Institutes of Health (NIH) et au Upstate Medical University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). En outre, un aperçu de ce protocole est fourni à la figure 1.

1. Préparation de l’appareil de contrôle

  1. Connectez l’ordinateur à un amplificateur avec une boîte de tête à 64 broches.
    REMARQUE: Chaque animal a quatre électrodes sous-cutanées droites de goupille du cuir chevelu (7 ou 13 mm) pour les EEG des 4 quadrants de la tête, 3 électrodes de broche thoracique sous-cutanées pliées (13 mm, ang....

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Résultats

La méthode décrite ci-dessus est capable de détecter des anomalies dans le système de conduction électrique du cerveau et du cœur ainsi que des troubles respiratoires. Un logiciel d’acquisition de données est utilisé pour évaluer la morphologie de l’ECG et détecter toute fréquence cardiaque anormale, perturbation de conduction ou rythmes de l’ECG (battements ectopiques auriculaires/ventriculaires et arythmies brady/tachy) (Figure 6). En plus de visualiser la .......

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Discussion

Cette configuration expérimentale facilite les enregistrements et analyses vidéo-EEG-ECG-oxymétrie-capnographie simultanés détaillés chez le lapin, en particulier dans les modèles de maladies cardiaques et/ou neuronales. Les résultats de cet article montrent que cette méthode est capable de détecter des saisies et des arythmies et de les différencier des objets façonné électrographiques. Les résultats attendus ont été obtenus en donnant aux lapins un proconvulsivant, ce qui a induit des convulsions. Les données obtenues .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs reconnaissent que cette étude a été soutenue par des subventions de l’American Heart Association, de l’American Epilepsy Society et du suny upstate department of pharmacology.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Chlorure de sodium à 0,9 % d’irrigation, USP - Récipient flexiblePFIZER (HOSPIRA)7983-09Diluant
10cc Seringue Luer Lock avec aiguille 20G x 1"Sur-VetSS-10L2025Utilisé comme chasse d’eau après l’injection de médicament
Éponges de gaze 4x4Fisher Scientific22-415-469Roulé dans un tube pour attelle l’oreille avec angiocathéter
Compote de pommesKirkland897971Véhicule pour médicaments oraux
OrdinateurDellOptiplex 5040Ordinateur d’acquisition
E-4031Tocris1808Agent connu pour prolonger l’intervalle QT
Électrode ECGRhythmLinkRLSND116-2.513 mm Électrodes à broches sous-cutanées pliées à 35 degrés (0,4 mm de diamètre)
Électrode EEGRhythmLinkRLSP513Électrodes sous-cutanées droites à 5 torsions de 13 mm (0,4 mm de diamètre)
EEGLAB (2020)Swartz Center for Computational NeuroscienceOpen AccessPeut effectuer une analyse spectrale de l’EEG
Adaptateur Ethernet vers EthernetLinksysUSB3G16Adaptateur pour connecter la caméra à l’ordinateur
Euthanasia-III SolutionMed-PharmexANADA 200-280Contient du pentobarbital sodique et de la phénytoïne sodique, substance contrôlée
Rembourrage en mousseGénériqueN/ARéduit la pression appliquée sur le cou des petits lapins par le dispositif de retenue afin de prévenir les effets cardiorespiratoires néfastes de la compression du cou
Heparin Lock FlushMedlineEMZ50051240Pour maintenir la perméabilité de l’angiocathéter
IR LightBoschEX12LED-3BD-8WFacilite les enregistrements dans l’obscurité
LabChart Pro (2019, Version 8.1.16)ADInstrumentsN/AAnalyse ECG
JELCO PROTECTIV Safety I.V.Cathéters, calibre 25Smiths Medical3060Utilisé pour cathéter la veine marginale de l’oreille
MATLAB (R2019b, Update 5)MathWorksN/ARequis pour faire fonctionner EEGLAB
MicrophoneSony StereoECM-D570PEnregistrement des manifestations audibles des convulsions
Micropore Medical Tape, Paper, White3M1530-1Utilisé pour fixer les fils et créer une attelle d’oreille
Natus NeuroWorksNatusLC101-8Logiciel d’acquisition et d’évaluation
Pentylenetetrazol (1 - 10 mg/kg toujours dans un volume de 1mL)Sigma-Aldrich88580Dilutions préparées dans du stimulateur photique salin
HerbePS22Stimulateur pour contrôler la fréquence, le retard, la durée, l’intensité des impulsions lumineuses
Organisateur / bundler de fils en plastique12Vwire.comLM-12-100-BLKFils groupés pour réduire le bruit
PS 22 Stimulateur photiqueInstruments d’herbeBZA641035Lumière stroboscopique avec fréquence de flash, retard et intensité réglables
Tuyau en PVC GénériqueN/AEmpêche les petits lapins de donner des coups de pied à leurs pattes arrière et de causer des blessures à la colonne vertébrale
Amplificateur quantiqueNatus13926Amplificateur / numériseur
Amplificateur Quantum HeadBox Natus22134Boîte de dérivation à 64 broches
Dispositif de contention pour lapinsPlas-Labs501-TCDifférentes tailles de dispositifs de contention pour lapins sont disponibles. 6 » x 18 » x 6 » dans cette étude.
Tampon en caoutchouc (booster)GénériqueN/AÉlève les petits lapins dans la retenue pour éviter la compression du cou
Clip d’oreille SpO2NONIN61000PureSAT/SpO2 Adaptateur
capteur SpO2NONIN13931XPOD PureSAT/SpO2
SRG-X120 1080p Caméra PTZ avec sortie HDMI, IP et 3G-SDI CaméraSonySRG-X120Impela
Terumo Sur-Vet Seringue à tuberculine 1cc 25G X 5/8" Regular LuerSur-Vet13882Utilisé pour l’injection de médicaments par voie intraveineuse
Bouchon d’injection vétérinaire Luer LockSur-VetSRIP2VBouchon d’injection pour l’insertion de l’aiguille pour les médicaments intraveineux
Webcol Alcohol Prep, Stérile, Grand, 2 plisCovidien5110Pour préparer la veine de l’oreille avant le cathétérisme
de

Références

  1. Kaese, S., et al. The ECG in cardiovascular-relevant animal models of electrophysiology. Herzschrittmacherther Elektrophysiology. 24 (2), 84-91 (2013).
  2. Pogwizd, S. M., Bers, D. M. Rabbit models of heart disease. Drug Discovery Today: Disease Models....

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Réimpressions et autorisations

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