Mannelijke Wistar (Hsd: WI Wistar) ratten 7 weken oud en een gewicht van 300-350 g werden gebruikt in dit experiment. Alle ratten werden gehandhaafd op een 12 uur licht / donker-cyclus en kreeg standaard laboratorium rat chow en water ad libitum. Alle experimentele procedures in overeenstemming met de gids van de Zorg en gebruik van proefdieren opgesteld door de Canadese Raad over Animal Care en verleende ethiek goedkeuring door de University of British Columbia. Chirurgie en verzorging van dieren werden uitgevoerd volgens standaardprocedures in ons laboratorium (Ramsey et al. 2010) 17.
1. Voorbereiding van de dieren: Chirurgische ingrepen
- Implantatie van de telemetrie Device
Let op: Protocol werd uitgevoerd volgens de specificaties van de fabrikant en onze eerdere ervaringen met de implantatie van het apparaat: 16 - Behandel de dieren met enrofloxacine, eenmaal daags gedurende 3 dagen (10 mg / kg, s.c.) pre-operatief.
- Verwijder vast voedsel uit kooi 9-13 uur voor de operatie. Zachte voeding voeding maaltijdvervanger kan voorzien in deze periode.
- Verdoven dieren met een inductie dosis van 4% isofluraan in een inductie kamer en een onderhoudsdosis van ongeveer 1,5% isofluraan (met 1-1,5 l / min zuurstof) met een Bain circuit. Gebruik de teen knijpen reflex en hoornvlies reflexen om te beoordelen of de dieren zijn bij chirurgische vlak van anesthesie. De ademhaling moet worden gecontroleerd om te beoordelen of de diepte van de anesthesie te hoog is (dat wil zeggen, zeer traag ademhaling en hijgend, bleke slijmvliezen) of te laag (dat wil zeggen, kan snelle, oppervlakkige ademhaling met vermelding van het dier niet op een chirurgische vlak van anesthesie ). Herhaalde bewaking van chirurgische vlak van anesthesie ongeveer elke 5 minuten tijdens de operatie en pas isofluraan dosis nodig.
Let op: Alle operaties worden uitgevoerd met behulp van aseptische techniek: in het bijzonder, chirurgen dragenchirurgische scrubs, cap, masker en steriele handschoenen. Open handschoengebruik procedure wordt waargenomen, geautoclaveerd chirurgische verpakking met chirurgische instrumenten wordt geopend met behulp van steriele techniek en het dier is gedrapeerd voor het begin van de operatie. Chirurgische instrumenten zijn gesteriliseerd tip in hete parels tussen operaties (voor maximaal vijf operaties). Chirurgische sponzen en gaas geautoclaveerd voor gebruik. Tijdens de operatie worden de dieren op een watercirculatie deken gehandhaafd op 37 ° C gehouden. - Dien buprenorfine (0,02 mg / kg, sc) onmiddellijk voor de operatie. Verder dienen ketoprofen (5 mg / kg, sc) vóór een chirurgische ingreep multimodale analgesie. Dien bupivacaïne (5 mg / kg, sc) onmiddellijk voorafgaand aan chirurgie om een lokale lijn blok leveren. Na het scheren van de buik, passen afwisselende uitstrijkjes van chloorhexidine en 70% ethanol (driemaal elk), gevolgd door povidonjood gedurende ten minste 1 min, en verwijder met 70% ethanol (telkens met een nieuw geopende alcoholgaasje). Zwabberen van de huidwordt in concentrische wijze vanaf het midden van de incisie lijn en cirkelen buiten (om te voorkomen dat de omgeving vervuilen door "vooruit / achteruit" bewegingen). Gebruik steriel gaasje swabs en gooi tussen elke toepassing. Dit proces wordt drie keer herhaald voordat dier operatie. Terwijl geknipt en chirurgisch geschrobd, houden dieren op een neuskegel verbonden met een Bain niet-rebreathing circuit onder ongeveer dosis isofluraan 1,5% onderhoud. Pas isofluraan niveau aan het dier te handhaven op een chirurgisch plan anesthesie.
- Voeg een 5 cm lange middellijn abdominale incisie snijden door de spieren en het buikvlies blootstellen van de darmen.
- Trek de darmen (dit zal de neergaande aorta op de buikwand bloot), bedekken de darm met steriele chirurgische gaas bevochtigd met 2-3 ml Ringers oplossing en vochtig houden met extra Ringers zo vaak als nodig om weefsel uitdroging te voorkomen door de procedure .
- Blunt ontleden rond de aorta en scheiden de aorta van de inferior vena cava gebruikmaking van een iris spatels.
- Plaats ligaturen (8-0 monofilament hechtingen) rond de rostrale en caudale uiteinden van de buitenste adventitia laag van de aorta, net distaal van de nierslagader.
- Til de ligaturen kort het afsluiten van de bloedstroom en prik de aorta op het niveau van 1-2 mm juist voor de darmbeenvertakking met een 25 gauge naald gebogen op 90 ° aan het uiteinde.
- Leid de punt van de katheter van de telemetrie-inrichting in de aorta met een 20 Gauge-naald gekromd. Advance rostraal om ervoor te zorgen dat de tip is net distaal van de nierslagaders
- Repareren met een kleine hoeveelheid weefsellijm. Verwijder ligaturen en zorgen voor bloedtoevoer occlusie door de katheter of weefselhechtmiddel.
- Beveilig het lichaam van de telemetrie apparaat in de buikwand met behulp van 4-0 zijden hechtingen. Gebruik 4-0 Vicryl en 4-0 Prolene hechtingen aan de MUSC sluitenle en de huid, respectievelijk.
- Telemetrie Implantatie post-chirurgische zorg
Opmerking: Bij de eerste 14 dagen na de operatie dieren ten minste 3 maal per dag te worden gecontroleerd, naast een nadere controle evaluatie eenmaal per dag. Beoordelen van dieren in 7 categorieën: lichaamsgewicht, fysieke verschijning (pijn wordt beoordeeld op basis van symptomen, zoals verhoogde porfyrine productie gezien rond de ogen, neus en voorpoten, en gezicht grimas tekens), gedrag / activiteit, ontlasting, huid (met inbegrip van hunching, pilo-erectie , insnijding genezing en seroom), hydratatie en ademhaling. - Voeren van de dieren met fruit, assortiment van ontbijtgranen, zachte voeding voedingswaarde maaltijdvervanger, en zorgen voor water ad libitum, voor 6 dagen na telemetrie apparaat implantatie. De dieren moeten regelmatig stevig knaagdier chow ingehouden voor de eerste dag na de operatie hebben. Injecteer dieren verwarmde Ringer-lactaat-oplossing (5 ml) subcutaan de eerste 3 dagen na de operatie en op het uiterlijksymptomen van uitdroging. Dien Ringers oplossing (5 ml) noodzakelijk na beoordeling van de dieren (tekenen van huidveroudering tent, bleek oren / slijmvliezen) tijdens ochtend en avond controles.
- Dien enrofloxacine (10 mg / kg, sc) en ketoprofen (5 mg / kg, sc) eenmaal daags gedurende 3 dagen na de operatie. Dien buprenorfine (0,02 mg / kg, sc) gedurende de ochtend en avond (dat wil zeggen elke 12 uur) voor de volgende 3 dagen na de operatie. Een mid-daagse dosis van buprenorfine (0,02 mg / kg, sc) worden toegediend als tekenen van pijn / distress worden genoteerd.
- Volledige doorsnijding van het ruggenmerg
Let op: Laat de dieren om te herstellen van telemetrie implantatie chirurgie voor ten minste 14 dagen vóór de T3 volledige doorsnijding chirurgie. - Pre-treat dieren profylactisch enrofloxacine (10 mg / kg, sc) gedurende drie dagen voor de operatie SCI.
- Verdoven dieren op een inductie dosis van 4% isofluraan zoals eerder beschreven. Verder,injecteren dieren met ketamine hydrochloride (70 mg / kg, ip) en dexmedetomidine hydrochloride (0,5 mg / kg, ip).
Opmerking: Voor de volledige doorsnijding operaties, de vaatverwijding veroorzaakt door isofluraan presenteert heel vaak problemen met hemostase zodra het snoer wordt doorsneden. Dit probleem kan worden voorkomen door gebruik ketamine / dexmedetomidine cocktail. De dieren worden verdoofd 20-25 min en omgekeerd gebruik atipamezol (1 mg / kg, sc) na het ruggenmerg doorsnijding chirurgie. - Preoperatief toedienen subcutaan buprenorfine (0,02 mg / kg) en ketoprofen (5 mg / kg). Dien bupivacaïne (5 mg / kg, sc) onmiddellijk voorafgaand aan chirurgie om een lokale lijn blok leveren. Na het scheren van de buik, afwisselend borstels chloorhexidine en 70% ethanol (driemaal elk), gevolgd door povidonjood moet worden toegepast gedurende ten minste 1 min en verwijderd met 70% ethanol (telkens met een nieuw geopende alcoholgaasje). Borstels te worden aangebracht in concentrische mode beginin het midden van de incisie lijn en uitgaande cirkelen (om te voorkomen dat de omgeving vervuilen door "vooruit / achteruit" bewegingen). Gebruik steriel gaasje en gooi tussen elke toepassing. Herhaal dit proces drie keer voordat dier operatie. Terwijl geknipt en chirurgisch geschrobd, houden dieren op een neuskegel onder ongeveer dosis isofluraan 1,5% onderhoud (aangepast als nodig is om chirurgische vlak van anesthesie te handhaven). Tijdens de gehele duur van de operatie dieren watercirculatie deken gehandhaafd op 37 ° C gehouden.
- Voeg een middellijn incisie, 2 cm lang, in de oppervlakkige spieren bovenop de C8-T3 wervels.
- Blunt ontleden teneinde de dura laag zichtbaar.
- Doorboren de dura laag met microscissors of met de punt van een 25 gauge naald.
- Open de dura aan de T2-T3 tussenwervelschijven gap en het uitvoeren van een complete doorsnijding behulp microscissors. Open de microscissors maar zijdelings niet genoeg om wervellichaam arterie barstens en aders. In snelle beweging doorsnijden het ruggenmerg en het zoeken naar een overdreven twitch in het dier achterpoten. Bevestig een complete doorsnijding via visuele scheiding van de rostrale en caudale ruggenmerg stompen.
- Na de bevestiging, plaatst gelfoam tussen de stompen om hemostase te bereiken. Voldoende Gelfoam bloeden te stoppen en de stompen van het ruggenmerg te scheiden.
- Gebruik 4-0 Vicryl en 4-0 Prolene hechtingen aan de spieren en de huid te sluiten, respectievelijk. Na SCI operatie, geef dieren voorverwarmd Ringer-lactaat-oplossing (5 ml, sc bij 30 ° C) en hen in staat stellen om te herstellen in een temperatuur-gecontroleerde omgeving.
- Spinal Cord doorsnijding post-chirurgische zorg
Opmerking: Voor de eerste 14 dagen na de operatie dieren 3 maal daags moet worden gecontroleerd, naast een gedetailleerd toezicht evaluatie eenmaal per dag. Na 14 dagen kan gedetailleerde controle evaluatie om de andere dag worden herhaald. Beoordelen van dieren in 7 cateRies: lichaamsgewicht, fysieke verschijning (pijn wordt beoordeeld op basis van symptomen, zoals porfyrine en gezicht grimas), gedrag / activiteit, ontlasting, huid (met inbegrip van hunching, pilo-erectie, insnijding genezing en seroom), hydratatie en ademhaling. Voor de eerste 5-7 dagen blazen worden gecontroleerd en uitgedrukt minstens 3 maal per dag. - Voeren van de dieren met fruit, assortiment van ontbijtgranen, voedings zacht dieet maaltijdvervanger, en zorgen voor water ad libitum, voor 8-14 dagen na het ruggenmerg doorsnijding chirurgie. Injecteer dieren verwarmde Ringer-lactaatoplossing (5 ml) subcutaan de eerste 3 dagen na de operatie en op symptomen van uitdroging. Dien Ringer-oplossing (5 ml) als nodig is bij de beoordeling van de dieren tijdens controles.
Opmerking: Na ruggenmerg doorsnijding, ratten vertonen verlamming van de achterpoten en ambulate middels buigen en strekken van de voorpoten, die wordt bewaard in het letsel model. De ratten missen romp en staart ondersteuning. Ter vergemakkelijkinghun beweging in de kooi, moet een rubberen rooster onder havermout bedden worden geplaatst. Hiermee ratten het rooster grijpen de voorpoten en gemakkelijk bewegen in de kooi om voedsel en water. Het beddengoed moet dagelijks worden gewijzigd. Op dag 7 na ruggenmerg doorsnijding moet de haver beddengoed vervangen worden door hun oorspronkelijke houtsnippers beddengoed. De havermout beddengoed wordt gebruikt sinds ratten die buprenorfine kunnen pica waarin ze beddengoed eten te ontwikkelen en dit kan slokdarm verstoppingen veroorzaken. Havermout zijn absorberend impactie van de slokdarm met havermout is niet waargenomen. - Dien enrofloxacine (10 mg / kg, sc) en ketoprofen (5 mg / kg, sc) eenmaal daags gedurende 3 dagen na de operatie. Dien buprenorfine (0,02 mg / kg, sc) gedurende de ochtend en avond (dat wil zeggen elke 12 uur) voor de volgende 3 dagen na de operatie. Een mid-daagse dosis van buprenorfine kan worden toegediend als tekenen van pijn / distress worden genoteerd.
2. TelemetrieMonitoring van hemodynamische parameters
- Verzamel beat-per-beat arteriële bloeddruk (ABP) en de kerntemperatuur van het lichaam elke dag voor 24 uur, voor en na SCI. Proef de arteriële bloeddruk en lichaamstemperatuur bij 1000 Hz in 24 uur blokken met behulp van de telemetrie apparaat.
- Plaats een SmartPad onder het dier kooi voor draadloze opladen van de omzetter en voor het ontvangen van digitale afstandsmeter signalen van de omzetters.
Opmerking: De uitgangsspanning wordt vervolgens doorgegeven aan een configurator aangesloten op een computer, waarbij de datastroom van elk kanaal organiseert. De spanning wordt omgezet in een continue arteriële bloeddruk en temperatuur opnames. Visualiseer de bemonsterde gegevens met behulp van data-acquisitie software, zoals LabChart. - Gooi de telemetrie data in dierlijke monitoring verkregen, en de 10 minuten onmiddellijk voor bewaking en 10 minuten na controle.
3. Beoordeling van Spontane Incidschillen van Autonomic dysreflexie (AD)
Opmerking: De frequentie, ernst en duur van spontane AD evenement bepaald met een algoritme ontwikkeld voor onze nieuwe AD detectie JAVA platform software (figuur 4). Een nieuw algoritme ontwikkeld om automatisch AD spontane gebeurtenissen gebaseerd op 24 uur SBP en HR telemetrie opnamen voor en na SCI gebruikmaking parameters aangegeven in figuur 2.
- Extract SBP en HR waarden uit ruwe telemetrische data over periode van belang het gebruik van acquisitie software.
Opmerking: Het detecteert en bepaalt de waarde van de SBP pieken van continue ABP opnames. Hartslag wordt geëxtrapoleerd door het bepalen van de duur afstand tussen aangrenzende SBP pieken. - een CSV-bestand van de telemetrie opnames met interbeat interval in kolom A, SBP waarden in kolom B, MAP waarden in kolom C en de tijd van de dag uploaden in kolom D (Figuur 4A).
- Met behulp van de software (Figuur 4B-D), vermeldt de betrokken fysiologische HR bereik (dat wil zeggen, R tot R-interval) voor de SBP opnames tussen de 180 bpm en 625 bpm. Geef de relevante HR range op de software onder de Hart Minimum en hartslag Maximum panelen.
- Maak een drempel voor SBP en HR door een voortschrijdend gemiddelde raam van 240 sec. Geef het venster lengte van het voortschrijdend gemiddelde drempel voor de analyse in het AD Duur Threshold panel.
- Stel een SBP omgezet drempel van 20 mmHg boven het voortschrijdend gemiddelde baseline. Geef de omzetting waarde in de Moving Average Threshold Omzetting BP panel.
- Isoleer SBP piek clusters die de omgezette overschrijden met een piek tot piek interval minder dan 2 sec en voor een duur van meer dan 10 sec. Geef de piek tot piek interval met behulp van de Interpeak Interval BP en de durantsoen interval met behulp van de Peak Cluster Interval BP panelen.
- Groep SBP piek clusters die binnen 120 seconden van elkaar.
Opmerking: gedetecteerd potentiële AD gebeurtenissen die zich binnen 120 seconden van elkaar zouden worden gegroepeerd als één gebeurtenis. Geef de maximale duur toegestaan tussen opeenvolgende SBP clusters te differentiëren aparte AD gebeurtenissen in het AD Duur Threshold panel. - Bevestigen of groep SBP piek clusters worden geassocieerd met een mogelijk AD spontane gebeurtenis door het detecteren van een afname van HR van 40 slagen per minuut of meer.
- Gemiddeld 10% van de HR-waarden bij aanvang van de mogelijke gebeurtenis (geef dit percentage in de bovenste hartslag dalen gemiddelde actieradius paneel). Gemiddeld 75% van de hartslag waarden uit het einde van de mogelijke gebeurtenis (geef dit percentage in de onderste hartslag dalen gemiddeld bereik paneel).
- Trek de lagere hartslag drempel uit de hogere hartslag drempel, met het oog op een correspon verzekerending daling van 40 slagen per minuut of meer. Geef de daling beperking hartslag met behulp van de drop beperking panel hartslag.
- Zodra de panelen zijn gevuld, druk op OK. Een grafische weergave van de gedetecteerde AD zijn weergegeven, waardoor de pieken in de SBP en bijbehorende HR-gegevens (figuur 4C-D) op te nemen. Een uitgang excel-bestand wordt ook gemaakt met de pressor respons (mmHg), duur (sec), max systolische bloeddruk (mmHg), minimum HR (bpm) en HR druppel (bpm) van elke gedetecteerde gebeurtenis AD.
4. Colorectale Uitzetting naar Opzettelijk Elicit AD
Opmerking: De ernst van de geïnduceerde AD kan worden bepaald door middel van colorectale opzwelling (CRD), een klinisch relevante stimulus die de darm routine 3,18,19 nabootst.
- Controleer de ballon van een katheter Frans (recht, Frans 10, 3 ml, 35 cm, latex) niet lekt door het opblazen met 2 ml lucht.
- Restrain the dier door het wikkelen in een handdoek en laat BP en HR te stabiliseren voor een half uur.
- Plaats glijmiddel op de punt van de katheter. Plaats een merkteken op de katheter met een permanent marker, 2 cm vanaf het midden van de ballon. De katheter wordt ingebracht via de anus in de dikke darm totdat de markering is alleen zichtbaar bij de opening. Bevestig de katheter aan de staart met chirurgische tape. Re-plaats de ingepakte dier in zijn kooi geplaatst op de ontvanger SmartPad het afstemmen van de geïmplanteerde transducer in het dier. Laat het dier BP te normaliseren voor 10 min.
- Na het inbrengen van de catheter en de bijbehorende acclimatiseringsperiode (bijvoorbeeld 10 min), trekken de ballon met 2 ml lucht dan 10 seconden, zodat BP en HR te stabiliseren. Handhaaf uitzetting gedurende 1 min. Zorg ervoor dat de punt van de katheter binnen het rectum blijft. Het is belangrijk te hoge opblazen van de ballon (dat wil zeggen 3 ml +) om breuk van het colon te voorkomen.
Opmerking: Uitzetting voor de duur van 1 min &# 160, maakt geschikte tijd voor de ontwikkeling van de pressor respons en de baroreceptor gemedieerde HR druppel geassocieerd met een geïnduceerde episode van AD. Daarnaast is deze 1 minuut periode ook voldoende tijd voor normalisatie van cardiovasculaire indices. - Herhaal uitzetting 3 keer per proef, het herhalen van proeven dagelijks met een minimum interval van 10 minuten tussen de proeven. Zodra de beoordeling is voltooid, verwijdert de Foley katheter van het dier.
- Gemiddeld ritme-by-beat data over 1 sec intervallen en het verslag van de maximale stijging van de systolische bloeddruk en maximale afname van de HR over meerdere studies.