Name: Opracowanie algorytmu do przeprowadzenia kompleksowego badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z dużym uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 51 s
Description: Poznaj metodę badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego i specjalistycznego oprogramowania do detekcji.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Te badania są finansowane przez Kanadyjski Instytut Badań nad Zdrowiem oraz Fundację Serca i Udaru Mózgu w BC i Jukonie. Dziękujemy Panu/Pani Rayshad Gopaul i dr Shelly McErlane za wsparcie techniczne i ekspertyzę w zakresie opieki nad zwierzętami.

<ol><li>Krassioukov, A., Claydon, V. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+problems+in+cardiovascular+control+following+spinal+cord+injury%3A+an+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+brain+research%22%5BJournal%5D)">The clinical problems in cardiovascular control following spinal cord injury: an overview.</a> Progress in brain research. 152, 223-229 (2006).</li>
<li>Krassioukov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomic+function+following+cervical+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Respiratory+physiology+%26+neurobiology%22%5BJournal%5D)">Autonomic function following cervical spinal cord injury.</a> Respiratory physiology & neurobiology. 169, 157-164 (2009).</li>
<li>Teasell, R. W., Arnold, J. M. O., Krassioukov, A., Delaney, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+consequences+of+loss+of+supraspinal+control+of+the+sympathetic+nervous+system+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+physical+medicine+and+rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular consequences of loss of supraspinal control of the sympathetic nervous system after spinal cord injury.</a> Archives of physical medicine and rehabilitation. 81, 506-516 (2000).</li>
<li>Alan, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recurrent+autonomic+dysreflexia+exacerbates+vascular+dysfunction+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22The+Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">Recurrent autonomic dysreflexia exacerbates vascular dysfunction after spinal cord injury.</a> The Spine Journal. 10, 1108-1117 (2010).</li>
<li>Eltorai, I., Kim, R., Vulpe, M., Kasravi, H., Ho, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatal+cerebral+hemorrhage+due+to+autonomic+dysreflexia+in+a+tetraplegic+patient%3A+case+report+and+review%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+Cord%22%5BJournal%5D)">Fatal cerebral hemorrhage due to autonomic dysreflexia in a tetraplegic patient: case report and review.</a> Spinal Cord. 30, 355-360 (1992).</li>
<li>Pan, S. -L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracerebral+hemorrhage+secondary+to+autonomic+dysreflexia+in+a+young+person+with+incomplete+C8+tetraplegia%3A+A+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+physical+medicine+and+rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Intracerebral hemorrhage secondary to autonomic dysreflexia in a young person with incomplete C8 tetraplegia: A case report.</a> Archives of physical medicine and rehabilitation. 86, 591-593 (2005).</li>
<li>Ho, C., Krassioukov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomic+dysreflexia+and+myocardial+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+cord%22%5BJournal%5D)">Autonomic dysreflexia and myocardial ischemia.</a> Spinal cord. 48, 714-715 (2010).</li>
<li>Wan, D., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Life-threatening+outcomes+associated+with+autonomic+dysreflexia%3A+A+clinical+review%5BTitle%5D)+AND+%22The+journal+of+spinal+cord+medicine%22%5BJournal%5D)">Life-threatening outcomes associated with autonomic dysreflexia: A clinical review.</a> The journal of spinal cord medicine. 37, 2-10 (2014).</li>
<li>Mathias, C. J., Frankel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+control+in+spinal+man%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+review+of+physiology%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular control in spinal man.</a> Annual review of physiology. 50, 577-592 (1988).</li>
<li>Hubli, M., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ambulatory+Blood+Pressure+Monitoring+in+Spinal+Cord+Injury%3A+Clinical+Practicability%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Ambulatory Blood Pressure Monitoring in Spinal Cord Injury: Clinical Practicability.</a> Journal of neurotrauma. 31, 789-797 (2014).</li>
<li>Liu, N., Fougere, R., Zhou, M., Nigro, M., Krassioukov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomic+dysreflexia+severity+during+urodynamics+and+cystoscopy+in+individuals+with+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+cord%22%5BJournal%5D)">Autonomic dysreflexia severity during urodynamics and cystoscopy in individuals with spinal cord injury.</a> Spinal cord. 51, 863-867 (2013).</li>
<li>Phillips, A. A., Elliott, S. L., Zheng, M. M., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+alpha+adrenergic+antagonist+reduces+severity+of+transient+hypertension+during+sexual+stimulation+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Selective alpha adrenergic antagonist reduces severity of transient hypertension during sexual stimulation after spinal cord injury.</a> Journal of neurotrauma. , (2014).</li>
<li>Maiorov, D. N., Fehlings, M. G., Weaver, L. C., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+severity+of+spinal+cord+injury+and+abnormalities+in+neurogenic+cardiovascular+control+in+conscious+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Relationship between severity of spinal cord injury and abnormalities in neurogenic cardiovascular control in conscious rats.</a> Journal of neurotrauma. 15, 365-374 (1998).</li>
<li>Maiorov, D. N., Weaver, L. C., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+sympathetic+activity+and+arterial+pressure+in+conscious+spinal+rats%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Relationship between sympathetic activity and arterial pressure in conscious spinal rats.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 41, H625(1997).</li>
<li>Rabchevsky, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+gabapentin+on+muscle+spasticity+and+both+induced+as+well+as+spontaneous+autonomic+dysreflexia+after+complete+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+physiology%22%5BJournal%5D)">Effects of gabapentin on muscle spasticity and both induced as well as spontaneous autonomic dysreflexia after complete spinal cord injury.</a> Frontiers in physiology. 3, (2012).</li>
<li>Mayorov, D. N., Adams, M. A., Krassioukov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Telemetric+blood+pressure+monitoring+in+conscious+rats+before+and+after+compression+injury+of+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Telemetric blood pressure monitoring in conscious rats before and after compression injury of spinal cord.</a> Journal of neurotrauma. 18, 727-736 (2001).</li>
<li>Ramsey, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Care+of+rats+with+complete+high-thoracic+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Care of rats with complete high-thoracic spinal cord injury.</a> Journal of neurotrauma. 27, 1709-1722 (2010).</li>
<li>Krassioukov, A. V., Furlan, J. C., Fehlings, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomic+dysreflexia+in+acute+spinal+cord+injury%3A+an+under-recognized+clinical+entity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Autonomic dysreflexia in acute spinal cord injury: an under-recognized clinical entity.</a> Journal of neurotrauma. 20, 707-716 (2003).</li>
<li>Krogh, K., Mosdal, C., Laurberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gastrointestinal+and+segmental+colonic+transit+times+in+patients+with+acute+and+chronic+spinal+cord+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+cord%22%5BJournal%5D)">Gastrointestinal and segmental colonic transit times in patients with acute and chronic spinal cord lesions.</a> Spinal cord. 38, 615-621 (2000).</li>
<li>Krassioukov, A. V., Johns, D. G., Schramm, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+sympathetically+correlated+spinal+interneurons%2C+renal+sympathetic+nerve+activity%2C+and+arterial+pressure+to+somatic+and+visceral+stimuli+after+chronic+spinal+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of sympathetically correlated spinal interneurons, renal sympathetic nerve activity, and arterial pressure to somatic and visceral stimuli after chronic spinal injury.</a> Journal of neurotrauma. 19, 1521-1529 (2002).</li>
<li>Braga, V. A., Prabhakar, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Refinement+of+telemetry+for+measuring+blood+pressure+in+conscious+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Association+for+Laboratory+Animal+Science%3A+JAALAS%22%5BJournal%5D)">Refinement of telemetry for measuring blood pressure in conscious rats.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: JAALAS. 48, 268(2009).</li>
<li>Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D'Alecy, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+simultaneous+measurement+of+mouse+systolic+arterial+blood+pressure+by+radiotelemetry+and+tail-cuff+methods%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 286, H2408-H2415 (2004).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Protokół opisuje szczegółową implementację nowatorskiego oprogramowania do wykrywania AD na platformie JAVA, które zostanie połączone z urządzeniem telemetrycznym w celu długoterminowej dokładnej analizy ABP u zwierząt SCI (rysunek 1B). Jest to pierwsze oprogramowanie, które pozwala na scharakteryzowanie wzorców ABP w celu wykrycia spontanicznych zdarzeń AD, ponieważ występują one sporadycznie w ciągu dnia. Dobrze scharakteryzowany model zwierzęcy T3 SCI może zilustrować funkcjonalną zdolność oprogramowa...

Dysrefleksja autonomiczna (AD) jest zagrażającym życiu stanem zagrożenia u osób po ostrym lub przewlekłym urazie rdzenia kręgowego (SCI) w odcinku szyjnym lub piersiowym i zwykle charakteryzuje się epizodami uporczywego nadciśnienia i bradykardii1. Choroba Alzheimera jest głównie spowodowana zakłóceniem zstępujących ścieżek rdzeniowych, które zwykle dostarczają dane wejściowe z ośrodków nadrdzeniowych do rdzeniowych współczulnych neuronów przedzwojowych, które kontrolują aktywność współczulną i napięcie naczyniowe1-4. Epizody AZS charakteryzują się skokiem skurczowego ciśnienia krwi (SBP) do 300 mmHg i nieleczone mogą prowadzić do drgawek, krwotoku śródczaszkowego, zawału mięśnia sercowego, a nawet śmierci5-8. Różne szkodliwe i nieszkodliwe bodźce działają jako wyzwalacz AZS, w tym wzdęcia jelit i pęcherza, skurcze, odleżyny, cewnikowanie pęcherza moczowego lub zabiegi jatrogenne9-12.
Czasowy rozwój AD w odpowiedzi na SCI został zbadany zarówno w modelach ludzkich9, jak i zwierzęcych13,14. Zazwyczaj w badaniach tych stosowano metodę "indukowanej choroby Alzheimera" (tj. urodynamiki, wibrostymulacji prącia u ludzi lub wzdęcia jelita grubego u zwierząt) w celu określenia czasowego rozwoju choroby Alzheimera. Takie podejście jest ograniczone ze względu na konieczność wielokrotnych ocen w odizolowanych punktach czasowych, które mogą uniemożliwić dokładne określenie czasowego rozwoju choroby Alzheimera. Zastosowanie 24-godzinnego monitorowania ciśnienia krwi u ludzi pozwala na wykonywanie seryjnych pomiarów ciśnienia krwi w określonych wcześniej odstępach czasu. Technika ta została ostatnio zastosowana do monitorowania spontanicznie występującej choroby Alzheimera u pacjentów z przewlekłym SCI. W modelach zwierzęcych półprzewodnikowe przetworniki ciśnienia są coraz częściej używane do przewlekłego monitorowania ciśnienia tętniczego krwi w każdym uderzeniu. Ostatnio Rabchesvky i wsp. (2012) opracowano algorytm, który wyodrębnił jednosekundowe średnie ciśnienie tętnicze (MAP) i porównał je z progiem średniej ruchomej15. Spontaniczne zdarzenia AD scharakteryzowano na podstawie pików MAP, które są o 10 mmHg lub więcej powyżej progu przy jednoczesnym spadku tętna o 10 uderzeń na minutę lub większym.
Tutaj prezentowane jest nowatorskie oprogramowanie JAVA, które ma wbudowany algorytm wykrywania AD. Algorytm ten działa poprzez wykrywanie z góry określonych wzorców ciśnienia tętniczego krwi (ABP) i częstości akcji serca (HR), które wskazują na spontanicznie występujące zdarzenie AD. Użytkownik jest w stanie ręcznie dostosować wszystkie zmienne wejściowe do oprogramowania w taki sposób, aby "algorytm wykrywania" można łatwo dostosować do konkretnych parametrów, które go interesuje. Oprogramowanie jest również w stanie dychotomizować ABP i HR w danej epoce tak, że można analizować dobową rytmiczność parametrów hemodynamicznych16. W niniejszym manuskrypcie podano szczegółowe wyjaśnienie techniki chirurgicznej, która jest używana do wszczepiania urządzeń telemetrycznych i przeprowadzania operacji SCI. Podano również przykłady dotyczące możliwości przetwarzania końcowego oprogramowania do wykrywania choroby Alzheimera oraz tego, jak funkcja układu sercowo-naczyniowego jest zmieniona po SCI. Dla celów porównawczych przedstawiono również metodologię i wyniki uzyskane za pomocą metody indukowanej choroby Alzheimera znanej jako rozdęcie jelita grubego (CRD).

<table><tbody><tr><td>11 samców szczurów Wistar -HSD-WI (250-300g)</td><td>Envigo (dawniej Harlan Laboratories)&nbsp;</td><td>141</td><td></td></tr><tr><td>Wykres laboratoryjny (PowerLab&reg; System Akwizycji Danych)</td><td>AD Instruments&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Telemetr ciśnieniowy&nbsp;</td><td>Millar Inc.</td><td>Konfigurator RP-TRM54P</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Millar Inc.</td><td>TR190</td><td></td></tr><tr><td>SmartPad</td><td>Millar Inc.</td><td>TR180</td><td></td></tr><tr><td>Izofluran (Aerrane)</td><td>Baxter Corp.</td><td>DIN: 02225875</td><td></td></tr><tr><td>Enrofloksacyna (Baytril)</td><td>Bayer Healthcare</td><td>DIN: 02169428</td><td></td></tr><tr><td>5-0 Nici jedwabne</td><td>Ethicon</td><td>S182</td><td></td></tr><tr><td>4-0 Vicryl Subcuticular</td><td>Ethicon</td><td>J496G</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfina (Temgesic)</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>DIN: 0281250</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek bupiwakainy (Marcaine 0,5%)</td><td>Hospira Healthcare Corp. &nbsp;</td><td>DIN: 02305909</td><td></td></tr><tr><td>Ketoprofen (Anafen)</td><td>Merial</td><td>DIN: 02150999</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek ketaminy (Vetalar)</td><td>Bioniche</td><td>DIN: 01989529</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek deksmedetomidyny (Domitor)</td><td>Pfizer</td><td>DIN: 02333929</td><td></td></tr><tr><td>Roztwór Ringera z mleczanami&nbsp;</td><td>Braun Medical Inc.</td><td>DIN: 01931636</td><td></td></tr><tr><td>Pianka żelowa #12</td><td>Pharmacia & Upjohn Company</td><td>03603-14-1</td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki</td><td>Narzędzia do nauki o naczyniu</td><td>15003-008</td><td></td></tr><tr><td>Szpatułki do tęczówki</td><td>Narzędzia do nauki o naturze</td><td>10094-13</td><td></td></tr><tr><td>10 Francuski 35&nbsp; cm Cewnik Foleya</td><td>Coloplast&nbsp;</td><td>AA6110</td><td></td></tr><tr><td>Dietgel&reg; &nbsp;</td><td>Clear H2O, Westbrook, ME</td><td>76A</td><td></td></tr><tr><td>LabDiet Dieta dla gryzoni 5001</td><td>Purina Mills (PMI&reg;)</td><td>5001</td><td></td></tr><tr><td>Chlorheksadina (hibitan)</td><td>Wyeth Animal Health, Guelph, Ontario</td><td>DIN 00245097</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek atypamezolu (antysedan)</td><td>Orion Pharma</td><td>DIN: 02237744</td><td></td></tr></tbody></table>

opracowanie algorytmu do przeprowadzenia kompleksowego badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z dużym uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego

Development of an Algorithm to Perform a Comprehensive Study of Autonomic Dysreflexia in Animals with High Spinal Cord Injury Using a Telemetry Device

Uraz rdzenia kręgowego (SCI) jest wyniszczającym schorzeniem neurologicznym charakteryzującym się dysfunkcjami somatycznymi i autonomicznymi. W szczególności SCI powyżej połowy klatki piersiowej może prowadzić do potencjalnie zagrażającego życiu stanu nadciśnieniowego zwanego dysrefleksją autonomiczną (AD), który często jest wywoływany przez szkodliwe lub nieszkodliwe bodźce somatyczne lub trzewne poniżej poziomu urazu. Jednym z najczęstszych czynników wywołujących AZS jest rozdęcie wnętrzności miednicy, na przykład podczas wzdęcia pęcherza moczowego i jelit lub ewakuacji. Protokół ten przedstawia nowatorski algorytm rozpoznawania wzorców opracowany dla oprogramowania platformy JAVA do badania wahań parametrów sercowo-naczyniowych, a także liczby, nasilenia i czasu trwania spontanicznie występujących zdarzeń AD. Oprogramowanie jest w stanie zastosować algorytm rozpoznawania wzorców na danych hemodynamicznych, takich jak skurczowe ciśnienie krwi (SBP) i tętno (HR) wyodrębnione z nagrań telemetrycznych przytomnych i nieskrępowanych zwierząt przed i po całkowitym przecięciu klatki piersiowej (T3). Dzięki temu oprogramowaniu parametry hemodynamiczne i epizody choroby Alzheimera mogą być wykrywane i analizowane przy minimalnym odchyleniu eksperymentatora.

Za pomocą telemetrii ciśnienie tętnicze jest próbkowane z częstotliwością 1 000 Hz w sposób ciągły przez 24 h. Przykładowy zapis ciśnienia tętniczego (ABP) wykonany za pomocą programu LabChart przedstawiono na Rysunku 1B. Przykładowe ABP monitorowano za pomocą półprzewodnikowego czujnika ciśnienia wprowadzonego do aorty zstępującej. Nowatorskie oprogramowanie AD Detection oparte na platformie JAVA pozwala na wyodrębnienie istotnych szczytów SBP (mmHg) (Rysunek 1C). Możemy również wyznacz...

Cewnik urządzenia telemetrycznego jest wszczepiany do aorty brzusznej w celu ciągłego zbierania danych hemodynamicznych od zwierząt przed i po przecięciu rdzenia kręgowego w obrębie klatki piersiowej. Nowatorskie oprogramowanie JAVA wykorzystano do analizy parametrów hemodynamicznych, a także częstotliwości i intensywności spontanicznych epizodów dysrefleksji autonomicznej.

Opracowanie algorytmu do przeprowadzenia kompleksowego badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z dużym uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego

Spinal cord injury (SCI) is a debilitating neurological condition characterized by somatic and autonomic dysfunctions. In particular, SCI above the ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest charakterystyka rozwoju czasowego i progresji dysrefleksji autonomicznej (AD) z wykorzystaniem oprogramowania do wykrywania AD w modelu urazu rdzenia kręgowego u gryzoni. Cel ten osiąga się poprzez uprzednie wszczepienie urządzenia telemetrycznego do aorty brzusznej w celu ciągłego monitorowania ciśnienia tętniczego krwi oraz częstości akcji serca w każdym cyklu. Po 14 dniach przeprowadzana jest całkowita przezięcie segmentu T3 rdzenia kręgowego.Następnie wykorzystuje się oprogramowanie do detekcji AD w celu wykrycia i charakterystyki spontanicznych epizodów AD. Alternatywnie AD można wywołać nieinwazyjnie za pomocą cewnika Foleya, a następnie przeprowadzić monitorowanie wywołanych epizodów AD w czasie rzeczywistym. Ostatecznie epizodyczną nadciśnienie oraz wystąpienie bradykardii, które pojawiają się w wyniku spontanicznych lub wywołanych incydentów AD, można ocenić za pomocą oprogramowania do detekcji AD.Zapewnienie odpowiedniego czasu na implantację urządzenia telemetrycznego przed wywołaniem urazu rdzenia kręgowego jest kluczowe dla przeżycia zwierząt, ponieważ mechaniczna niedrożność spowodowana urządzeniem telemetrycznym może prowadzić do niewystarczającego przepływu krwi do kończyn tylnych. W naszym protokole zastosowaliśmy całkowity uraz rdzenia kręgowego na poziomie T3 (odcinek piersiowy górny), ponieważ indukuje on szereg dysfunkcji sercowo-naczyniowych, w tym dysrefleksję autonomiczną, co odzwierciedla obraz kliniczny urazów rdzenia kręgowego. Opracowane przez nas oprogramowanie do wykrywania AD działa poprzez identyfikację wzorców w ciągłych zapisach ciśnienia tętniczego, które przypominają dysrefleksję autonomiczną, co sugeruje możliwość wykorzystania tego oprogramowania w monitorowaniu pacjentów z urazami rdzenia kręgowego.Przed rozpoczęciem zbierania danych implantuj cewnik urządzenia telemetrycznego do aorty brzusznej zwierzęcia zgodnie z protokołem tekstowym. Po zabiegu telemetrycznym rejestruj ciągłe ciśnienie tętnicze krwi zwierzęcia z rozdzielczością uderzenie po uderzeniu z częstotliwością 1000 hertz w 24-godzinnych blokach, aby monitorować parametry hemodynamiczne przed urazem rdzenia kręgowego. Dwa tygodnie później dokonaj przezcięcia rdzenia kręgowego na poziomie segmentu T3 zgodnie z ustalonymi protokołami, a następnie monitoruj ciśnienie tętnicze krwi w celu oceny odpowiedzi po urazie rdzenia kręgowego.Aby ocenić częstość występowania spontanicznej dysrefleksji autonomicznej (AD), należy wykorzystać odpowiednie oprogramowanie do akwizycji danych w celu wyodrębnienia z surowych danych telemetrycznych odstępu między uderzeniami serca, skurczowego ciśnienia krwi, średniego ciśnienia tętniczego oraz pory dnia w badanym okresie. Następnie należy przesłać plik CSV z wyodrębnionymi danymi, zawierający odstępy między uderzeniami serca, wartości skurczowego ciśnienia krwi i średniego ciśnienia tętniczego oraz zarejestrowaną porę dnia. Następnie należy wyznaczyć próg dla skurczowego ciśnienia krwi, stosując okno średniej kroczącej o długości 240 sekund.Ustaw próg przesunięcia skurczowego ciśnienia krwi na wartość o 20 mmHg wyższą od ruchomej średniej bazowej. Następnie zidentyfikuj grupy szczytów skurczowego ciśnienia krwi, które przekraczają próg przesunięcia, przy czym odstęp między szczytami wynosi mniej niż 2 s, a odstęp między grupami szczytów jest większy niż 10 s. Ustaw próg odstępu czasu trwania AD tak, aby znajdował się w granicach 120 s względem siebie.Aby potwierdzić, że skupiska tych szczytów są związane z samoistnym zdarzeniem AD, należy ustawić minimalne ograniczenie spadku częstości akcji serca powiązane z pierwszymi 10% wartości częstości akcji serca w momencie wystąpienia potencjalnego zdarzenia oraz 75% wartości częstości akcji serca od końca potencjalnego zdarzenia. Następnie należy odjąć niższy próg częstości akcji serca od wyższego progu, aby upewnić się, że odpowiadający mu spadek wynosi 40 BPM lub więcej, dbając o wskazanie odpowiedniego zakresu fizjologicznego dla zapisów ciśnienia skurczowego krwi oraz częstości akcji serca. Po wypełnieniu wszystkich paneli należy kliknąć OK. Zostanie wyświetlona reprezentacja graficzna wykrytych zdarzeń AD, zawierająca skoki ciśnienia skurczowego krwi oraz powiązane dane dotyczące częstości akcji serca.Wygenerowany zostanie również plik arkusza kalkulacyjnego zawierający odpowiedź ciśnieniową, czas trwania, maksymalne ciśnienie skurczowe, minimalną częstotliwość akcji serca oraz spadek częstotliwości akcji serca dla każdego wykrytego zdarzenia AD. Aby ocenić stopień nasilenia wywołanego epizodu AD, należy nasmarować końcówkę cewnika Foleya i wprowadzić końcówkę z niepompowanym balonikiem do odbytnicy zwierzęcia na głębokość dwóch centymetrów od otworu odbytu. Zwierzęta z uszkodzeniem rdzenia kręgowego nie posiadają czucia poniżej miejsca urazu, jednak ze względu na spastyczność mogą wykonywać skurczowe i szarpane ruchy podczas wprowadzania cewnika.Przymocuj cewnik do ogona za pomocą taśmy chirurgicznej i nałóż specjalnie dopasowaną rurkę na zewnętrzną część cewnika, aby zapobiec pogryzieniu lub wyrwaniu go przez szczura. Następnie napompuj balon dwiema mililitrami powietrza w ciągu 10 sekund. Odczekaj, aż ciśnienie krwi i częstość akcji serca się ustabilizują.Utrzymuj rozciąganie przez jedną minutę. Po 10 minutowej przerwie powtórz rozciąganie i 10-minutowy okres regeneracji jeszcze trzy razy, a następnie przeanalizuj stopień nasilenia wywołanego AD za pomocą oprogramowania do detekcji AD. Tutaj przedstawiono reprezentacyjny zapis ciągłego, uderzenie po uderzeniu ciśnienia krwi tętniczej, próbkowanego przez przetwornik telemetryczny i wyekstrahowanego przez oprogramowanie do akwizycji danych, zgodnie z wcześniejszą prezentacją.Jak wykazują te dane z ciągłego monitorowania ciśnienia tętniczego, spontaniczna AD wiąże się ze wzrostem ciśnienia skurczowego o ponad 20 mmHg, któremu towarzyszy spadek częstotliwości akcji serca o 40 BPM lub więcej w momencie wystąpienia epizodu AD. Na tych wykresach można zaobserwować gwałtowny i trwały wzrost ciśnienia skurczowego połączony z wyraźną bradykardią, które występują po indukcji AD poprzez rozciąganie jelita grubego, co zostało właśnie zademonstrowane. Łącząc rozciąganie z wykrywaniem i charakteryzacją tych spontanicznych zdarzeń autonomicznej dysrefleksji, zgodnie z powyższą prezentacją, możemy badać charakterystykę czasową tego zagrażającego życiu stanu.

development-an-algorithm-to-perform-comprehensive-study-autonomic

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Opracowanie algorytmu do przeprowadzenia kompleksowego badania dysregulacji autonomicznej u zwierząt z wysokim urazem rdzenia kręgowego z wykorzystaniem urządzenia telemetricznego

Przedstawiamy protokół korzystania z systemu radio-telemetrycznego do rejestrowania parametrów sercowo-naczyniowych u szczurów z transektem rdzenia kręgowego T4 osiem tygodni po przeszczepieniu embrionalnej nerwowej komórki macierzystej pnia mózgu w miejsce uszkodzenia. Telemetria to zaawansowana technika dokładnej oceny funkcji układu krążenia u przytomnych, swobodnie poruszających się szczurów z uszkodzeniem rdzenia kręgowego.

System radiotelemetryczny do monitorowania funkcji układu krążenia u szczurów z przecięciem rdzenia kręgowego i przeszczepami embrionalnych nerwowych komórek macierzystych

Znieczulone myszy wykazują niefizjologiczne ogólnoustrojowe ciśnienie krwi, co uniemożliwia miarodajną ocenę tonu autonomicznego, biorąc pod uwagę ścisły związek między ciśnieniem krwi a autonomicznym układem nerwowym. W związku z tym przedstawiono nowatorską metodę jednoczesnego rejestrowania aktywności nerkowego nerwu współczulnego i ciśnienia krwi za pomocą wlewu dożylnego u przytomnych myszy.

Nowatorskie podejście do jednoczesnego rejestrowania aktywności nerek współczulnych i ciśnienia krwi za pomocą wlewu dożylnego u przytomnych, nieskrępowanych myszy.

Ten protokół demonstruje nasz model treningu na bieżni lokomotorycznej opartego na aktywności dla szczurów z uszkodzeniem rdzenia kręgowego (SCI). Obejmuje to zarówno grupy czworonożne, jak i tylko kończyny przednie, a także dwa odrębne typy niewyszkolonych grup kontrolnych. Badacze są w stanie ocenić efekty treningu na szczurach SCI przy użyciu tego protokołu.

Trening oparty na aktywności na bieżni ze szczurami Wistar z uszkodzonym rdzeniem kręgowym

Tutaj prezentujemy protokół do wywołania ciężkiego TBI za pomocą modelu bocznego uszkodzenia płynem płynowym (FPI) u dorosłych, samców szczurów rasy Wistar. Demonstrujemy również zastosowanie bezprzewodowego systemu telemetrycznego do zbierania ciągłych zapisów wideo-EEG i monitorowania wyładowań padaczkowych zgodnych z epileptogenezą pourazową.

Wykorzystanie bezprzewodowego systemu wideo-EEG do monitorowania wyładowań padaczkowych po bocznym urazowym uszkodzeniu mózgu wywołanym płynem

Hemisekcja kręgosłupa piersiowego u szczurów jest cennym i powtarzalnym modelem jednostronnego uszkodzenia rdzenia kręgowego do badania neuronalnych mechanizmów regeneracji lokomotorycznej i skuteczności leczenia. Ten artykuł zawiera szczegółowy przewodnik krok po kroku, jak wykonać zabieg hemisekcji i ocenić sprawność lokomotoryczną na arenie na otwartym boisku.

Operacja hemisesekcji rdzenia kręgowego klatki piersiowej i ocena lokomotoryczna w otwartym polu u szczura

Zautomatyzowana analiza chodu jest możliwym narzędziem do oceny funkcjonalnego powrotu do zdrowia w modelach gryzoni z uszkodzeniem nerwów obwodowych i uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Chociaż wymaga to tylko jednego zestawu do oceny funkcji lokomotorycznych w różnych modelach eksperymentalnych, bardzo ważne jest skrupulatne dostosowanie i szkolenie zwierząt w sprzęcie i sprzęcie.

Zautomatyzowana analiza chodu w celu oceny powrotu do sprawności funkcjonalnej u gryzoni z uszkodzeniem nerwów obwodowych lub stłuczenia rdzenia kręgowego

Mikrokrążenie rdzenia kręgowego odgrywa kluczową rolę w uszkodzeniu rdzenia kręgowego. Większość metod nie pozwala na ocenę mikrokrążenia rdzenia kręgowego w czasie rzeczywistym, co jest niezbędne do opracowania terapii ukierunkowanych na mikrokrążenie. W tym miejscu proponujemy protokół z użyciem sond Laser-Doppler-Flow Needle w dużym zwierzęcym modelu niedokrwienia/reperfuzji.

Ocena mikroperfuzji rdzenia kręgowego w czasie rzeczywistym w świńskim modelu niedokrwienia/reperfuzji

W tym artykule przedstawiono krok po kroku protokół dotyczący wszczepienia implantu telemetrycznego in vivo w aortę zstępującą szczurów, umożliwiając ciągłe i długotrwałe monitorowanie parametrów sercowo-naczyniowych, temperatury ciała oraz aktywności zwierząt przed i po ciężkim urazie rdzenia piersiowego wysokiego stopnia piersiowego.

In Vivo Telemetria do rejestrowania długoterminowych parametrów sercowo-naczyniowych, temperatury i aktywności w modelach szczurów z urazami rdzenia kręgowego

Protokół ten ustanawia pipeline oceny kinematyki tylnej kończyny szczura za pomocą testu na bieżni bez markerów z automatycznym oznaczaniem trajektorii wielostawowych opartym na głębokim uczeniu, co umożliwia powtarzalną ilościową ilościową identyfikację ruchu.

Wielostawowe synchroniczne śledzenie oparte na uczeniu głębokim do obiektywnej ilościowej kinematyki ruchowej kończyn tylnych u szczurów

Opisujemy dwie metody testowania czucia dotykowego w ostrych lub przewlekłych okresach po urazie rdzenia kręgowego u szczurów. Te zwalidowane procedury pozwalają wykryć rozwój i utrzymywanie się doznań typu allodynii.

Ostre i przewlekłe badanie czucia dotykowego po uszkodzeniu rdzenia kręgowego u szczurów

Poznaj metodę badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego i specjalistycznego oprogramowania do detekcji.

Opracowanie algorytmu do przeprowadzenia kompleksowego badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z dużym uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego (Wideo) | JoVE Journal

Opracowanie algorytmu do przeprowadzenia kompleksowego badania dysrefleksji autonomicznej u zwierząt z dużym uszkodzeniem rdzenia kręgowego przy użyciu urządzenia telemetrycznego

Przeglądaj więcej filmów