Desenvolvimento de um algoritmo para realizar um estudo abrangente de Disreflexia Autonômica em animais com alta Spinal Cord Injury Usando um dispositivo de telemetria

O objetivo geral deste procedimento é caracterizar o desenvolvimento temporal e a progressão da disreflexia autonômica, ou DA, usando software de detecção de DA em um modelo de lesão medular de roedores. Isso é feito implantando primeiro um dispositivo de telemetria na aorta abdominal para monitorar a pressão arterial contínua e a frequência cardíaca. 14 dias depois, o segmento da medula espinhal T3 é completamente seccionado.

Em seguida, o software de detecção de DA é usado para detectar e caracterizar os episódios espontâneos de DA. Alternativamente, a DA pode ser induzida de forma não invasiva com um cateter de Foley, seguido de monitoramento em tempo real dos episódios de DA induzidos. Em última análise, a hipertensão episódica e o início da braquicardia que ocorrem como resultado dos incidentes espontâneos ou induzidos da DA podem ser avaliados pelo software de detecção de DA.

Permitir tempo suficiente para a implantação do dispositivo de telemetria antes da lesão da medula espinhal é crucial para a sobrevivência do animal, pois a obstrução mecânica pelo dispositivo de telemetria causa fluxo sanguíneo insuficiente para os membros posteriores dos animais. Utilizamos a lesão medular torácica completa T3 alta em nosso protocolo, pois induz uma série de disfunções cardiovasculares, incluindo disreflexia autonômica que se assemelha à realidade clínica da lesão medular. O software de detecção de DA que desenvolvemos funciona identificando padrões dentro de registros contínuos de pressão arterial que se assemelham à disreflexia autonômica, sugerindo um possível uso do software no monitoramento de pacientes com lesão medular.

Antes da coleta de dados, implantar o cateter do aparelho de telemetria na aorta abdominal do animal de acordo com o protocolo de texto. Após a cirurgia de telemetria, amostrar a pressão arterial contínua batimento a batimento do animal a 1000 hertz em blocos de 24 horas para monitorar os parâmetros hemodinâmicos pré-lesão medular. Duas semanas depois, transeccionar a medula espinhal no segmento T3 de acordo com os protocolos estabelecidos, seguido de monitorização da pressão arterial para avaliar a resposta pós-lesão medular.

Para avaliar a incidência de disreflexia autonômica espontânea, ou DA, use o software de aquisição apropriado para extrair o intervalo interbatimento, a pressão arterial sistólica, a pressão arterial média e a hora do dia dos dados brutos de telemetria durante o período de interesse. Em seguida, carregue um arquivo CSV dos dados extraídos, incluindo o intervalo interbatimento, os valores de sangue sistólico e pressão arterial média e a hora do dia registrada. Em seguida, crie um limite para a pressão arterial sistólica usando uma janela de média móvel de 240 segundos.

Defina o limite de pressão arterial sistólica transposto em 20 milímetros de mercúrio acima da linha de base da média móvel. Em seguida, identifique os clusters de pico de pressão arterial sistólica que excedem o limite transposto com um intervalo interpico inferior a dois segundos e um intervalo de pico cluster superior a 10 segundos. Defina o intervalo do limite de duração do AD para dentro de 120 segundos um do outro.

Para confirmar que esses clusters de pico estão associados a um evento espontâneo de DA, defina uma restrição mínima de queda da frequência cardíaca associada aos primeiros 10% dos valores da frequência cardíaca no início do evento potencial e 75% dos valores da frequência cardíaca a partir do final do evento potencial. Em seguida, subtraia o limiar de frequência cardíaca inferior do limite de frequência cardíaca mais alto para garantir uma queda correspondente de 40 BPM ou mais, tendo o cuidado de indicar a faixa fisiológica relevante para os registros de pressão arterial sistólica e frequência cardíaca. Quando todos os painéis tiverem sido preenchidos, clique em OK. Uma representação gráfica dos eventos de DA detectados será apresentada, incluindo os picos na pressão arterial sistólica e os dados de frequência cardíaca associados.

Um arquivo de planilha com a resposta à pressão, duração, pressão arterial sistólica máxima, frequência cardíaca mínima e queda da frequência cardíaca de cada evento de DA detectado também será gerado. Para avaliar a gravidade de um episódio de DA induzido, lubrifique a ponta de um cateter de Foley e insira a ponta do balão desinflado no reto do animal a dois centímetros da abertura anal. Animais com lesão medular não têm sensação abaixo da lesão, no entanto, eles podem experimentar movimentos espasmódicos e bruscos durante o aumento do cateter devido à espasticidade.

Prenda o cateter na cauda com fita cirúrgica e coloque um tubo personalizado ao redor da parte externa do cateter para evitar que o rato morda ou puxe o cateter. Em seguida, infundir o balão com dois mililitros de ar durante 10 segundos. Permita que a pressão arterial e a frequência cardíaca se estabilizem.

Mantenha a distensão por um minuto. Após um descanso de 10 minutos, repita a distensão e o período de recuperação de 10 minutos mais três vezes e, em seguida, analise a gravidade da DA induzida usando o software de detecção de DA. Aqui, é mostrado um registro representativo da pressão arterial contínua batimento a batimento amostrada pelo transdutor de telemetria e extraída pelo software de aquisição de dados, conforme demonstrado.

Como demonstram esses dados da monitorização contínua da pressão arterial, a DA espontânea está associada a um aumento da pressão arterial sistólica superior a 20 milímetros de mercúrio, acompanhado por uma diminuição da frequência cardíaca de 40 BPM ou mais no início do evento de DA. Nesses gráficos, pode-se observar o aumento rápido e persistente da pressão arterial sistólica acompanhado de braquicardia pronunciada que ocorre após a indução da DA por distensão colorretal, como acabamos de demonstrar. Ao combinar a distensão com a detecção e caracterização desses eventos espontâneos de disreflexia autonômica, como acabamos de demonstrar, podemos estudar as características temporais dessa condição com risco de vida.