פיתוח אלגוריתם לבצע מחקר מקיף על האוטונומית דיסרפלקסיה ב בעלי חיים עם פגיעה בחוט השדרה גבוהה שימוש בהתקן טלמטריה

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא לאפיין את ההתפתחות וההתקדמות הזמנית של רפלקסיה אוטונומית, או AD, באמצעות תוכנה לגילוי AD במודל של פגיעה בחוט השדרה במכרסמים. דבר זה מושג תחילה על ידי השתלת התקן טלמטריה באבי העורקים הבטני (abdominal aorta) למעקב רציף, פעימה אחר פעימה, אחר לחץ הדם העורקי וקצב הלב. 14 ימים לאחר מכן, מבוצעת חטיבה מלאה של מקטע T3 בחוט השדרה.

בשלב הבא, נעזרים בתוכנה לזיהוי AD כדי לזהות ולאפיין את פרקי ה-AD הספונטניים. לחלופין, ניתן להשראת AD באופן לא פולשני באמצעות קטטר פולי (Foley catheter), ולאחר מכן לבצע ניטור בזמן אמת של פרקי ה-AD המושרים. בסופו של דבר, ניתן להעריך את יתר לחץ הדם האפיזודי ואת תחילת הברדיקרדיה המתרחשים כתוצאה מאירועי AD ספונטניים או מושרים באמצעות התוכנה לזיהוי AD.

הבטחת זמן מספיק להשתלת התקן הטלמטריה לפני הפגיעה בחוט השדרה היא קריטית להישרדות בעלי החיים, שכן חסימה מכנית על ידי התקן הטלמטריה גורמת לזרימת דם לא מספקת לגפיים האחוריות של בעלי החיים. בפרוטוקול שלנו השתמשנו בפגיעה מלאה בחוט השדרה ברמה T3 (החלק העליון של בית החזה), מכיוון שהיא גורמת למספר תקלות קרדיווסקולריות, כולל דיסרפלקסיה אוטונומית, הדומות למציאות הקלינית של פגיעה בחוט השדרה. התוכנה לזיהוי AD שפיתחנו פועלת על ידי זיהוי תבניות בתוך הקלטות רציפות של לחץ דם הדומות לדיסרפלקסיה אוטונומית, מה שמרמז על שימוש אפשרי בתוכנה לניטור חולים עם פגיעה בחוט השדרה.

לפני איסוף הנתונים, השתילו את הקטטר של מכשיר הטלמטריה בעורק האבdominal של בעל החיים בהתאם לפרוטוקול הכתוב. לאחר ניתוח הטלמטריה, דגמו את לחץ הדם העורקי הרציף, פעימה אחר פעימה, של בעל החיים בתדר של 1000 hertz בבלוקים של 24 שעות כדי לנטר את הפרמטרים ההמודינמיים לפני הפגיעה בחוט השדרה. שבועיים לאחר מכן, בצעו כריתה של חוט השדרה במקטע T3 בהתאם לפרוטוקולים מבוססים, ולאחר מכן נטרו את לחץ הדם העורקי כדי להעריך את התגובה לאחר הפגיעה בחוט השדרה.

כדי להעריך את השכיחות של רפלקסיה אוטונומית ספונטנית, או AD, השתמש בתוכנת הרכישה המתאימה כדי לחלץ את מרווח בין הפעימות, לחץ הדם הסיסטולי, לחץ הדם העורקי הממוצע והשעה ביום מנתוני הטלמטריה הגולמיים לאורך תקופת העניין. לאחר מכן, העלה קובץ CSV של הנתונים שחולצו, הכולל את מרווח בין הפעימות, ערכי לחץ הדם הסיסטולי ולחץ הדם העורקי הממוצע, והשעה ביום שנרשמה. לאחר מכן, הגדר סף עבור לחץ הדם הסיסטולי באמצעות חלון ממוצע נע של 240 שניות.

הגדירו את סף ההעתקה של לחץ הדם הסיסטולי ל-20 millimeters of mercury מעל קו הבסיס של הממוצע הנע. לאחר מכן, זהו את מקבצי שיאי לחץ הדם הסיסטולי החורגים מסף ההעתקה, עם מרווח בין שיאים של פחות משתי שניות, ומרווח בין מקבצי שיאים של יותר מ-10 שניות. הגדירו את סף מרווח משך ה-AD לטווח של עד 120 שניות זה מזה.

כדי לאשר שצבירי שיאים אלו קשורים לאירוע AD ספונטני, הגדירו הגבלה של ירידה מינימלית בקצב הלב המקושרת ל-10% הראשונים של ערכי קצב הלב עם תחילתו של האירוע הפוטנציאלי, ול-75% מערכי קצב הלב מסוף האירוע הפוטנציאלי. לאחר מכן, החסירו את סף קצב הלב הנמוך מסף קצב הלב הגבוה כדי להבטיח ירידה תואמת של 40 BPM ומעלה, תוך הקפדה על ציון הטווח הפיזיולוגי הרלוונטי להקלטות לחץ הדם הסיסטולי וקצב הלב. לאחר שמכל הפאנלים מולאו, לחצו על OK. ייצוג גרפי של אירועי ה-AD שזוהו יוצג, כולל השיאים בלחץ הדם הסיסטולי ונתוני קצב הלב הנלווים.

קובץ גיליון אלקטרוני עם תגובת הלחץ, משך הזמן, לחץ הדם הסיסטולי המקסימלי, קצב הלב המינימלי וירידת קצב הלב של כל אירוע AD שזוהה ייווצר גם הוא. כדי להעריך את חומרתו של אירוע AD מושרה, יש לשמן את קצהו של קטטר פולי (Foley catheter) ולהחדיר את קצה הבלון הבלתי מנופח לרקטום של החיה, שני סנטימטרים מפתח פי הטבעת. לבעלי חיים עם פגיעה בחוט השדרה אין תחושה מתחת לאזור הפגיעה, עם זאת, הם עלולים לחוות תנועות עוויתיות וקפיצתיות במהלך הכנסת הקטטר עקב ספסטיות.

קבעו את הקתטר לזנב באמצעות סרט הדבקה כירורגי והניחו צינור מותאם אישית סביב החלק החיצוני של הקתטר כדי למנוע מהחולדה לנשוך או לשלוף אותו. לאחר מכן, נפחו את הבלון בשני מיליליטרים של אוויר במשך 10 שניות. המתינו עד שלחץ הדם וקצב הלב יתייצבו.

שמרו על ההתרחבות למשך דקה אחת. לאחר מנוחה של 10 דקות, חזרו על ההתרחבות ועל תקופת ההתאוששות של 10 דקות שלוש פעמים נוספות, ולאחר מכן נתחו את חומרת ה-AD המושרה באמצעות התוכנה לזיהוי AD. כאן מוצגת הקלטה מייצגת של לחץ דם עורקי רציף פעימה אחר פעימה, שנדגם על ידי המתמר הטלמטרי וחולץ באמצעות התוכנה לרכישת נתונים כפי שהודגם זה עתה.

כפי שנתונים אלו מניטור רציף של לחץ דם עורקי מדגימים, AD ספונטנית קשורה לעלייה בלחץ הדם הסיסטולי הגדולה מ-20 millimeters of mercury המלווה בירידה בקצב הלב של 40 BPM ומעלה עם תחילת אירוע ה-AD. בגרפים אלו, ניתן להבחין בעלייה מהירה ומתמשכת בלחץ הדם הסיסטולי המלווה בברדיקרדיה בולטת המתרחשת לאחר השראת AD על ידי התפחות קולורקטלית, כפי שהודגם זה עתה. על ידי שילוב של התפחויות עם זיהוי ואפיון של אירועי דיסרפלקסיה אוטונומית ספונטנית אלו, כפי שהודגם זה עתה, נוכל לחקור את המאפיינים הזמניים של מצב מסכן חיים זה.