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 model van ruggenmergletsel bij knaagdieren. Dit wordt bereikt door eerst een telemetrie-apparaat in de buikslagader te implanteren om de continue arteriële bloeddruk en hartslag slag per 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 op niet-invasieve wijze worden geïnduceerd met een Foley-katheter, gevolgd door realtime monitoring van de geïnduceerde AD-episodes. Uiteindelijk kunnen de episodische hypertensie en het begin van brachycardie die optreden als gevolg van de spontane of geïnduceerde AD-incidenten worden geëvalueerd door de AD-detectiesoftware.

Voldoende tijd geven voor de implantatie van het telemetrie-apparaat vóór ruggenmergletsel is cruciaal voor het overleven van het dier, omdat mechanische obstructie door het telemetrie-apparaat onvoldoende bloedstroom naar de achterpoten van dieren veroorzaakt. We gebruikten de hoge thoracale T3-volledige ruggenmergletsel in ons protocol, omdat het een aantal cardiovasculaire disfuncties induceert, inclusief autonome dysreflexie die lijkt op de klinische realiteit van ruggenmergletsel. De AD-detectiesoftware die we hebben ontwikkeld werkt door patronen te identificeren in continue bloeddrukregistraties die lijken op autonome dysreflexie, wat een mogelijke toepassing voor de software suggereert bij het monitoren van patiënten met ruggenmergletsel.

Voor de gegevensverzameling, implanteert u de katheter van het telemetrie-apparaat in de buikslagader van het dier volgens het tekstprotocol. Na de telemetriechirurgie, bemonstert u de continue slagsgewijze arteriële bloeddruk van het dier met 1000 hertz in 24-uursblokken om de hemodynamische parameters vóór ruggenmergletsel te monitoren. Twee weken later, doorsnijdt u het ruggenmerg op het T3-segment volgens vastgestelde protocollen, gevolgd door monitoring van de arteriële bloeddruk om de respons na ruggenmergletsel te beoordelen.

Om de incidentie van spontane autonome dysreflexie, of AD, te beoordelen, gebruikt u de geschikte acquisitiesoftware om de interbeat-interval, systolische bloeddruk, gemiddelde arteriële druk en tijd van de dag uit de ruwe telemetriegegevens te extraheren over de periode van belang. Upload vervolgens een CSV-bestand van de geëxtraheerde gegevens, inclusief het interbeat-interval, de systolische bloed- en gemiddelde arteriële drukwaarden, en de tijd van de dag die is geregistreerd. Maak vervolgens een drempel voor de systolische bloeddruk met behulp van een bewegend gemiddeld venster van 240 seconden.

Stel de transponeerde drempel voor systolische bloeddruk in op 20 millimeter kwik boven de bewegende gemiddelde baseline. Identificeer vervolgens de clusters van systolische bloeddrukpieken die de transponeerde drempel overschrijden met een interpeak-interval van minder dan twee seconden, en een piekcluster-interval van meer dan 10 seconden. Stel de AD-duurdrempel op een interval van binnen 120 seconden van elkaar.

Om te bevestigen dat deze piekclusters geassocieerd zijn met een spontane AD-gebeurtenis, stelt u een minimale hartslagdaling in die geassocieerd is met de eerste 10% van de hartslagwaarden bij het begin van het mogelijke evenement, en 75% van de hartslagwaarden vanaf het einde van het mogelijke evenement. Trek vervolgens de lagere hartslagdrempel af van de hogere hartslagdrempel om een corresponderende daling van 40 BPM of meer te garanderen, waarbij u zorgt voor de relevante fysiologische bereik voor de systolische bloeddruk en hartslagopnamen. Wanneer alle panelen zijn ingevuld, klikt u op OK. Een grafische weergave van de gedetecteerde AD-gebeurtenissen wordt gepresenteerd, inclusief de pieken in de systolische bloeddruk en de bijbehorende hartslaggegevens.

Er wordt ook een spreadsheetbestand gegenereerd met de drukrespons, duur, maximale systolische bloeddruk, minimale hartslag en hartslagdaling van elke gedetecteerde AD-gebeurtenis. Om de ernst van een geïnduceerde AD-episode te beoordelen, smeer de punt van een Foley-katheter en steek de opgeblazen ballonpunt twee centimeter van de anale opening in het rectum van het dier. Dieren met ruggenmergletsel hebben geen gevoel onder het letsel, maar kunnen spasmodische en schokkerige bewegingen ervaren tijdens de katheterinserctie vanwege spasticiteit.

Bevestig de katheter aan de staart met chirurgisch tape en plaats een aangepaste buis rond de buitenkant van de katheter om te voorkomen dat de rat de katheter bijt of eruit trekt. Spuit vervolgens de ballon gedurende 10 seconden met twee milliliter lucht. Laat de bloeddruk en hartslag stabiliseren.

Houd de opblazing gedurende één minuut vast. Na een rustperiode van 10 minuten, herhaal de opblazing en de herstelperiode van 10 minuten nog drie keer, en analyseer vervolgens de ernst van geïnduceerde AD met behulp van de AD-detectiesoftware. Hier wordt een representatieve opname van de continue slagsgewijze arteriële bloeddruk gesampled door de telemetrie transducer en geëxtraheerd door de data-acquisitiesoftware zoals net gedemonstreerd, getoond.

Zoals deze gegevens van continue arteriële bloeddrukbewaking aantonen, is spontane AD geassocieerd met een toename van de systolische bloeddruk van meer dan 20 millimeter kwik vergezeld van een afname van de hartslag van 40 BPM of meer bij het begin van het AD-evenement. In deze grafieken kan de snelle en aanhoudende toename van de systolische bloeddruk vergezeld van uitgesproken brachycardie worden waargenomen die optreedt na inductie van AD door colorectale opblazing zoals zojuist gedemonstreerd. Door distensie te combineren met detectie en karakterisering van deze spontane autonome dysreflexie-gebeurtenissen, zoals zojuist gedemonstreerd, kunnen we de temporele kenmerken van deze levensbedreigende aandoening bestuderen.