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, utilizando um software de detecção de DA em um modelo de lesão medular em roedor. Isso é realizado primeiramente por meio da implantação de um dispositivo de telemetria na aorta abdominal para monitorar continuamente, batimento a batimento, a pressão arterial e a frequência cardíaca. Quatorze dias depois, o segmento medular T3 é completamente transeccionado.

Em seguida, utiliza-se um software de detecção de AD para detectar e caracterizar os episódios espontâneos de AD. Alternativamente, o AD pode ser induzido de forma não invasiva com um cateter de Foley, seguido de monitoramento em tempo real dos episódios induzidos de AD. Por fim, a hipertensão episódica e o início da bradicardia que ocorrem como resultado dos episódios espontâneos ou induzidos de AD podem ser avaliados pelo software de detecção de AD.

Permitir tempo suficiente para a implantação do dispositivo de telemetria antes da lesão medular é crucial para a sobrevivência do animal, pois a obstrução mecânica causada pelo dispositivo de telemetria provoca fluxo sanguíneo insuficiente para as patas traseiras dos animais. Utilizamos a lesão medular completa no nível torácico alto T3 em nosso protocolo, porque induz diversas disfunções cardiovasculares, incluindo a disreflexia autonômica, que assemelham-se à realidade clínica da lesão medular. O software de detecção de DA que desenvolvemos funciona identificando padrões em registros contínuos de pressão arterial que se assemelham à disreflexia autonômica, sugerindo uma possível aplicação do software no monitoramento de pacientes com lesão medular.

Antes da coleta de dados, implante o cateter do dispositivo de telemetria na aorta abdominal do animal de acordo com o protocolo descrito. Após a cirurgia de telemetria, amostra 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, secciona-se a medula espinhal no segmento T3 de acordo com protocolos estabelecidos, seguido pelo monitoramento da pressão arterial para avaliar a resposta pós-lesão medular.

Para avaliar a incidência da disreflexia autonômica espontânea, ou DA, utilize o software apropriado de aquisição para extrair o intervalo entre batimentos, a pressão arterial sistólica, a pressão arterial média e o horário do dia a partir dos dados brutos de telemetria ao longo do período de interesse. Em seguida, faça o upload de um arquivo CSV com os dados extraídos, incluindo o intervalo entre batimentos, os valores de pressão arterial sistólica e pressão arterial média e o horário do dia registrado. Depois, crie um limiar para a pressão arterial sistólica utilizando uma janela móvel de média de 240 segundos.

Defina o limiar transposto da pressão arterial sistólica em 20 milímetros de mercúrio acima da média móvel de referência. Em seguida, identifique os agrupamentos de picos da pressão arterial sistólica que excedem o limiar transposto com um intervalo interpico inferior a dois segundos e um intervalo de agrupamento de picos superior a 10 segundos. Defina o intervalo de limiar de duração da AD como sendo dentro de 120 segundos um do outro.

Para confirmar que esses agrupamentos de picos 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 limite inferior da frequência cardíaca do limite superior da frequência cardíaca para garantir uma queda correspondente de 40 BPM ou mais, tomando o cuidado de indicar a faixa fisiológica relevante para os registros da pressão arterial sistólica e da 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 associados da frequência cardíaca.

Será gerado também um arquivo de planilha com a resposta de pressão, duração, pressão arterial sistólica máxima, frequência cardíaca mínima e queda da frequência cardíaca de cada evento de DA detectado. Para avaliar a gravidade de um episódio induzido de DA, 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 possuem sensibilidade abaixo da lesão, no entanto, podem apresentar movimentos espasmódicos e abruptos durante a inserção do cateter devido à espasticidade.

Fixe o cateter à cauda com fita cirúrgica e coloque um tubo personalizado ao redor da parte externa do cateter para impedir que o rato morda ou retire o cateter. Em seguida, infunda a bolsa com dois mililitros de ar durante 10 segundos. Deixe a pressão arterial e a frequência cardíaca se estabilizarem.

Mantenha a distensão por um minuto. Após um período de repouso 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 utilizando o software de detecção de DA. Aqui, é apresentado um registro representativo da pressão arterial contínua, batida a batida, amostrada pelo transdutor de telemetria e extraída pelo software de aquisição de dados conforme acabou de ser demonstrado.

Como esses dados do monitoramento contínuo da pressão arterial demonstram, a disreflexia autonômica 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 episódio de disreflexia autonômica. Nestes gráficos, pode-se observar o aumento rápido e persistente da pressão arterial sistólica, acompanhado de bradicardia acentuada, que ocorre após a indução da disreflexia autonômica por distensão retal, conforme acabou de ser demonstrado. Ao combinar a distensão com a detecção e caracterização desses episódios espontâneos de disreflexia autonômica, como acabou de ser demonstrado, podemos estudar as características temporais dessa condição potencialmente fatal.