De ontwikkeling van een algoritme om een ​​uitgebreide studie van Autonomic dysreflexie in Dieren voeren met hoge Spinal Cord Injury Met behulp van een telemetrie-apparaat

Het algemene doel van deze procedure is om de temporele ontwikkeling en progressie van autonome dysreflexie, of AD, te karakteriseren met behulp van AD-detectiesoftware in een rodentmodel voor dwarslaesie. Dit wordt bereikt door eerst een telemetrieapparaat in de abdominale aorta te implanteren om de continue arteriële bloeddruk en hartslag slag voor slag te monitoren. 14 dagen later wordt het T3-segment van het ruggenmerg volledig doorgesneden.

Vervolgens wordt AD-detectiesoftware gebruikt om de spontane AD-episodes te detecteren en te karakteriseren. Alternatief kan AD non-invasief worden geïnduceerd met een Foley-katheter, gevolgd door real-time monitoring van de geïnduceerde AD-episodes. Uiteindelijk kunnen de episodische hypertensie en het optreden van bradycardie die resulteren uit de spontane of geïnduceerde AD-incidenten worden geëvalueerd met de AD-detectiesoftware.

Het toelaten van voldoende tijd voor de implantatie van het telemetrieapparaat vóór het ruggenmergletsel is cruciaal voor het overleven van het dier, aangezien mechanische obstructie door het telemetrieapparaat kan leiden tot een onvoldoende doorbloeding van de achterpoten van de dieren. We hebben in ons protocol het complete ruggenmergletsel op hoogte van de bovenste thorax (T3) gebruikt, omdat dit een aantal cardiovasculaire dysfuncties induceert, waaronder autonome dysreflexie, die overeenkomen met de klinische realiteit van ruggenmergletsel. De door ons ontwikkelde AD-detectiesoftware werkt door het identificeren van patronen binnen continue bloeddrukmetingen die lijken op autonome dysreflexie, wat wijst op een mogelijk gebruik van de software bij de monitoring van patiënten met ruggenmergletsel.

Implanteer, voorafgaand aan de gegevensverzameling, de katheter van het telemetrieapparaat in de abdominale aorta van het dier volgens het tekstprotocol. Bemonster na de telemetriechirurgie de continue arteriële bloeddruk van het dier slag-voor-slag bij 1000 hertz in blokken van 24 uur om de hemodynamische parameters vóór het ruggenmergletsel te bewaken. Transecteer twee weken later het ruggenmerg op het T3-segment volgens vastgestelde protocollen, gevolgd door monitoring van de arteriële bloeddruk om de respons na het ruggenmergletsel te beoordelen.

Om de incidentie van spontane autonome dysreflexie, of AD, te beoordelen, gebruikt u de geschikte acquisitiesoftware om het interbeat-interval, de systolische bloeddruk, de gemiddelde arteriële druk en het tijdstip van de dag uit de ruwe telemetriegegevens over de betreffende periode te extraheren. Upload vervolgens een CSV-bestand van de geëxtraheerde gegevens, inclusief het interbeat-interval, de waarden voor de systolische bloeddruk en de gemiddelde arteriële druk, en het geregistreerde tijdstip van de dag. Creëer daarna een drempelwaarde voor de systolische bloeddruk met behulp van een voortschrijdend gemiddelde over een venster van 240 seconden.

Stel de getransponeerde drempelwaarde voor de systolische bloeddruk in op 20 millimeter kwik boven de voortschrijdende gemiddelde basislijn. Identificeer vervolgens de clusters van systolische bloeddrukpieken die de getransponeerde drempelwaarde overschrijden met een interpiekinterval van minder dan twee seconden en een piekclusterinterval van meer dan 10 seconden. Stel het drempelinterval voor de AD-duur in op binnen 120 seconden van elkaar.

Om te bevestigen dat deze piekclusters geassocieerd zijn met een spontaan AD-event, stelt u een minimale beperking in voor de daling van de hartslag, gekoppeld aan de eerste 10% van de hartslagwaarden bij het begin van het potentiële event, en 75% van de hartslagwaarden vanaf het einde van het potentiële event. Trek vervolgens de lagere hartslagdrempel af van de hogere hartslagdrempel om een overeenkomstige daling van 40 BPM of meer te waarborgen, waarbij u zorgvuldig het relevante fysiologische bereik voor de systolische bloeddruk- en hartslagregistraties aangeeft. Wanneer alle panelen zijn ingevuld, klikt u op OK. Er wordt een grafische weergave van de gedetecteerde AD-events gepresenteerd, inclusief de pieken in de systolische bloeddruk en de bijbehorende hartslaggegevens.

Er wordt ook een spreadsheetbestand gegenereerd met de drukrespons, de duur, de maximale systolische bloeddruk, de minimale hartslag en de daling van de hartslag van elk gedetecteerde AD-gebeurtenis. Om de ernst van een geïnduceerde AD-episode te beoordelen, dient de tip van een Foley-katheter te worden gesmeerd en de onopgeblazen ballontip twee centimeter vanaf de anale opening in het rectum van het dier te worden ingebracht. Dieren met een dwarslaesie hebben geen gevoel onder de plek van het letsel; zij kunnen echter tijdens het inbrengen van de katheter wel spasmodische en schokkerige bewegingen vertonen als gevolg van spasticiteit.

Bevestig de katheter aan de staart met chirurgische tape en plaats een op maat gemaakte koker rond de buitenkant van de katheter om te voorkomen dat de rat in de katheter bijt of deze eruit trekt. Vul vervolgens de ballon in 10 seconden met twee milliliters lucht. Laat de bloeddruk en hartslag stabiliseren.

Houd de distensie gedurende één minuut in stand. Na een rustperiode van 10 minuten wordt de distensie en de herstelperiode van 10 minuten nog drie keer herhaald, waarna de ernst van de geïnduceerde AD wordt geanalyseerd met behulp van de AD-detectiesoftware. Hier wordt een representatieve opname getoond van de continue slag-voor-slag arteriële bloeddruk, gesampled door de telemetrie-transducer en geëxtraheerd door de data-acquisitiesoftware zoals zojuist gedemonstreerd.

Zoals deze gegevens van continue arteriële bloeddrukmeting aantonen, is spontane AD geassocieerd met een stijging van de systolische bloeddruk van meer dan 20 millimeters kwik, gepaard gaand met een daling van de hartslag van 40 BPM of meer bij het begin van het AD-event. In deze grafieken kan de snelle en aanhoudende stijging van de systolische bloeddruk, vergezeld van uitgesproken bradycardie, worden waargenomen na de inductie van AD door colorectale distensie, zoals zojuist gedemonstreerd. Door distensie te combineren met de detectie en karakterisering van deze spontane autonome dysreflexie-events, zoals zojuist gedemonstreerd, kunnen we de temporele kenmerken van deze levensbedreigende aandoening bestuderen.