Utilizzando video-EEG-ECG-oximetry-capnography simultanei, abbiamo sviluppato una metodologia per valutare la suscettibilità dei modelli di coniglio per sviluppare aritmie e convulsioni provocate. Questo nuovo sistema di registrazione stabilisce una piattaforma per testare l'efficacia e la sicurezza delle terapie e può catturare la complessa cascata di eventi multi-sistema che culminano nella morte improvvisa.
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Articolo metodologico
Monitoraggio multi-sistema per l'identificazione di convulsioni, aritmie e apnee nei conigli trattenuti coscienti
In questo articolo
Sommario
Abstract
I pazienti con channelopatie ioniche sono ad alto rischio di sviluppare convulsioni e aritmie cardiache fatali. C'è una maggiore prevalenza di malattie cardiache e aritmie nelle persone con epilessia (cioè cuore epilettico). Inoltre, sono stati segnalati disturbi cardiaci e autonomici che circondano le convulsioni. 1:1.000 pazienti con epilessia/anno muoiono di morte improvvisa e inaspettata nell'epilessia (SUDEP). I meccanismi per il SUDEP rimangono incompleti. Gli elettroencefalogrammi (EEG) e gli elettrocardiogrammi (ECG) sono due tecniche abitualmente utilizzate nell'ambiente clinico per rilevare e studiare i substrati/trigger per convulsioni e aritmie. Mentre molti studi e descrizioni di questa metodologia sono nei roditori, la loro attività elettrica cardiaca differisce significativamente dagli esseri umani. Questo articolo fornisce una descrizione di un metodo non invasivo per la registrazione simultanea di video-EEG-ECG-oximetry-capnoography nei conigli coscienti. Poiché la funzione elettrica cardiaca è simile nei conigli e nell'uomo, i conigli forniscono un eccellente modello di studi diagnostici e terapeutici traslittiali. Oltre a delineare la metodologia per l'acquisizione dei dati, discutiamo gli approcci analitici per l'esame della funzione elettrica neuro-cardiaca e della patologia nei conigli. Ciò include il rilevamento dell'aritmia, l'analisi spettrale dell'EEG e una scala di crisi sviluppata per conigli trattenuti.
Introduzione
L'elettrocardiografia (ECG) viene utilizzata regolarmente nell'ambiente clinico per valutare la dinamica della conduzione elettrica cardiaca e il processo di attivazione-recupero elettrico. L'ECG è importante per rilevare, localizzare e valutare il rischio di aritmie, ischemia e infarizioni. Tipicamente, gli elettrodi sono apposti sul petto, sulle braccia e sulle gambe del paziente al fine di fornire una visione tridimensionale del cuore. Una deflessione positiva viene prodotta quando la direzione della depolarizzazione del miocardio è verso l'elettrodo e viene prodotta una deflessione negativa quando la direzione della depolarizzazione del miocardio è lontana dall'el....
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Protocollo
Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con le linee guida del National Institutes of Health (NIH) e dell'Upstate Medical University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Inoltre, nella figura 1 è fornita una descrizione di questo protocollo.
1. Preparazione delle apparecchiature di registrazione
- Collegare il computer a un amplificatore con un headbox a 64 pin.
NOTA: Ogni animale ha quattro elettrodi perno subdermico dritto del cuoio capelluto (7 o 13 mm) per eeg dai 4 quadranti della testa, 3 elettrodi perno del torace subdermico piegati (angolo 13 m....
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Risultati
Il metodo sopra descritto è in grado di rilevare anomalie nel sistema di conduzione elettrica del cervello e del cuore, nonché disturbi respiratori. Un software di acquisizione dati viene utilizzato per valutare la morfologia dell'ECG e rilevare eventuali frequenza cardiache anomale, disturbi della conduzione o ritmi ECG (battiti ectopici atriali/ventricolari e bradi-/tachi-aritmie)(Figura 6). Oltre a visualizzare la morfologia dell'ECG, le tracce vengono ana.......
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Discussione
Questa configurazione sperimentale facilita registrazioni e analisi video-EEG-ECG-ossimametria-capnografia simultanee dettagliate nei conigli, in particolare nei modelli di malattie cardiache e/o neuronali. I risultati di questo articolo mostrano che questo metodo è in grado di rilevare convulsioni e aritmie e differenziarle dagli artefatti elettrografici. I risultati attesi sono stati ottenuti quando si dà ai conigli un proconvulsivo, che ha indotto convulsioni. I dati ottenuti dalle registrazioni video-EEG sono stati i.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori riconoscono che questo studio è stato supportato da sovvenzioni dell'American Heart Association, dell'American Epilepsy Society e del SUNY Upstate Department of Pharmacology.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Irrigazione con cloruro di sodio allo 0,9%, USP - Contenitore flessibile | PFIZER (HOSPIRA) | 7983-09 | Siringa Luer Lock diluente |
| da 10 cc con ago da 20 G x 1" Sur-Vet | SS-10L2025 | Utilizzato come lavaggio dopo l'iniezione di droga | |
| Spugne di garza 4x4 Fisher | Scientific | 22-415-469 | Arrotolato in un tubo per steccare l'orecchio con un catetere |
| Salsa di mele | Kirkland | 897971 | Veicolo per farmaci orali |
| Computer | Dell | Optiplex 5040 | Computer di acquisizione |
| E-4031 | Tocris | 1808 | Agente noto per prolungare l'intervallo QT |
| Elettrodo ECG | RhythmLink | RLSND116-2.5 | 13 mm piegato a 35 gradi (0,4 mm di diametro) elettrodi a perno sottodermico |
| Elettrodo EEG | RhythmLink | RLSP513 | Elettrodi a perno sottodermico diritti da 13 mm (0,4 mm di diametro) a 5 torsioni |
| EEGLAB (2020) | Swartz Center for Computational Neuroscience Open | Access | Può eseguire l'analisi spettrale dell'EEG |
| Adattatore Ethernet-Ethernet | Linksys | USB3G16 | per il collegamento della telecamera al computer |
| Soluzione Euthanasia-III | Med-Pharmex | ANADA 200-280 | Contiene pentobarbital sodico e fenitoina sodica, sostanza controllata |
| Imbottitura in schiuma | Generico | N/A | Riduce la pressione applicata al collo dei conigli di piccola taglia dal sistema di contenzione al fine di prevenire gli effetti cardiorespiratori negativi della compressione del collo |
| Heparin Lock | Flush Medline | EMZ50051240 | Per mantenere la pervietà dell'angiocatheter |
| IR Light | Bosch | EX12LED-3BD-8W | Facilita le registrazioni al buio |
| LabChart Pro (2019, Versione 8.1.16) | ADInstruments | N/A | ECG Analisi |
| ECG JELCO PROTECTIV Cateteri endovenosi di sicurezza, calibro 25 | Smiths Medical | 3060 | Utilizzato per cateterizzare la vena marginale dell'orecchio |
| MATLAB (R2019b, Update 5) | MathWorks | N/A | Necessario per eseguire il microfono EEGLAB |
| Sony Stereo | ECM-D570P | Registrazione delle manifestazioni udibili delle convulsioni Nastro | |
| medico per micropori, carta, bianco | 3M | 1530-1 | Utilizzato per fissare i fili e creare una stecca per l'orecchio |
| Natus NeuroWorks | Natus | LC101-8 | Software di acquisizione e revisione |
| Pentylenetetrazol (1 - 10 mg/kg sempre in volume da 1 ml) | Sigma-Aldrich | 88580 | Diluizioni preparate in soluzione salina |
| Photic Stimulator | Grass | PS22 | Stimolatore per controllare la frequenza, il ritardo, la durata, l'intensità degli impulsi luminosi |
| Organizzatore / bundler di fili in plastica | 12Vwire.com | LM-12-100-BLK | Fili a fascio per ridurre il rumore |
| 22 Stimolatore fotico Strumenti | erba | BZA641035 | Luce stroboscopica con frequenza, ritardo e intensità del flash regolabili |
| Tubo in PVC | Generico | N/A | Impedisce ai piccoli conigli di scalciare le zampe posteriori e causare lesioni spinali |
| Amplificatore Quantum | Natus | 13926 | Amplificatore / digitalizzatore |
| Quantum HeadBox Amplifier | Natus | 22134 | Breakout box a 64 pin |
| Rabbit Restrainer | Plas-Labs | 501-TC | Sono disponibili contenitori per conigli di varie dimensioni. 6" x 18" x 6" in questo studio. |
| Cuscinetto in gomma (booster) | Generico | N/A | Solleva piccoli conigli nel sistema di ritenuta per evitare la compressione del collo |
| Clip per l'orecchio SpO2 | NONIN | 61000 | PureSAT/SpO2 |
| Adattatore per sensore SpO2 | NONIN | 13931 | XPOD PureSAT/SpO2 |
| SRG-X120 Telecamera PTZ 1080p con uscita HDMI, IP e 3G-SDI Telecamera | |||
| Sony SRG-X120 ImpelaTerumo Sur-Vet Siringa per tubercolina 1cc 25G X 5/8" Luer | Sur-Vet | regolare 13882 | Utilizzato per iniettare farmaci per via endovenosa |
| Tappo per iniezione veterinaria Luer Lock | Sur-Vet | SRIP2V | Tappo per iniezione per l'inserimento dell'ago per i farmaci per via endovenosa |
| Webcol Alcohol Prep, sterile, grande, a 2 strati | Covidien | 5110 | Per preparare la vena dell'orecchio prima del cateterismo |
Riferimenti
- Kaese, S., et al. The ECG in cardiovascular-relevant animal models of electrophysiology. Herzschrittmacherther Elektrophysiology. 24 (2), 84-91 (2013).
- Pogwizd, S. M., Bers, D. M. Rabbit models of heart disease. Drug Discovery Today: Disease Models....
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Ristampe e permessi
