Introduction
דיסרפלקסיה אוטונומית (AD) היא מצב חירום מסכני חיים אצל אנשים לאחר פגיעה בחוט השדרה אקוטית או כרונית (SCI) בקטעי צוואר רחם או גבוהים ובית החזה מתאפיינת בדרך כלל פרקים של יתר לחץ דם מתמשך ברדיקרדיה 1. AD נגרם בעיקר בגלל שיבוש יורד מסלולים השדרה כי בדרך כלל מספקים קלט ממרכזי supraspinal לתאי העצב preganglionic אוהד השדרה השולטים פעילות סימפתטית ואת הטון וסקולרית 1-4. פרקים לספירה מאופיינים עלייה חדה בלחץ הדם הסיסטולי (SBP) עד 300 מ"מ כספית אם אינו מטופל עלול לגרום התקפים, דימום תוך מוחי, אוטם שריר הלב, ואפילו מוות 5-8. מגוון של גירוי מזיק ובלתי מזיק לפעול כמפעיל של AD, כולל המעי התנפחות שלפוחית השתן, עוויתות, פצעי לחץ, צנתור שלפוחית השתן או נהלים iatrogenic 9-12.
הפיתוח הזמני לאלצהיימר בבני שו"תonse כדי SCI נחקר בשני מודלי 9 ו חיה האנושיים 13,14. בדרך כלל המחקרים הללו השתמשו בשיטה 'מושרה AD' (כלומר, urodynamics, פין vibrostimulations בבני אדם או התנפחות גסה בחיות) כדי לקבוע את הפיתוח הזמני של AD. גישה כזו היא מוגבלת על ידי צורך הערכות חוזרות ונשנות בזמן נקודות מבודדות שעשויות למנוע קביעה מדויקת של הפיתוח הזמני של AD. השימוש ניטור לחץ דם 24 שעות אצל בני אדם מאפשר מדידות לחץ דם סדרתי להתבצע במרווחי זמן קבועים מראש. טכניקה זו הועסקה לאחרונה לפקח המתרחשת לספירה ספונטנית בחולים עם כרונית SCI. במודלים של בעלי חיים, מתמר ללחץ מצב מוצק יותר ויותר בשימוש כדי לפקח באופן כרוני לנצח-ידי-כלוחם נגד לחץ דם עורקים. לאחרונה, Rabchesvky et al. (2012), פתח אלגוריתם חילוץ אחד ממוצעים שניים של לחץ דם ממוצע (MAP)ד לעומת נגד סף ממוצע נע 15. אירועים לספירה ספונטני התאפיינו מבוסס על פסגות MAP כי הם 10 מ"מ כספית או יותר מעל לסף במקביל לירידה HR של 10 פעימות לדקה או יותר.
הנה תוכנה JAVA הרומן אשר מובנה AD איתור אלגוריתם מוצג. אלגוריתם זה עובד על ידי זיהוי דפוסים שנקבעו מראש בלחץ הדם העורקי (ABP) וקצב הלב (HR) המעידים על אירוע לספירה המתרחשים באופן ספונטני. המשתמש יכול להתאים את כל משתני הקלט באופן ידני על תוכנה כזו כי "אלגוריתם זיהוי 'יכול להיות מותאם אישית בקלות על פרמטרים ספציפיים של עניין. התוכנה היא גם מסוגל dichotomize ABP ומשאבי אנוש לתוך עידן נתון כזה כי מקצב יומי של פרמטרים המודינמי ניתן לנתח 16. בכתב היד הנוכחית, הסבר מפורט ניתן של הטכניקה כירורגית אשר ממשמשת להשתיל את התקנים טלמטריה לנהל ניתוח SCI. לְשֶׁעָבַרamples ניתן גם ביחס ליכולות שלאחר העיבוד של בתוכנת האיתור לספירה ואיך לב וכלי דם פונקציה משתנה שלאחר SCI. לצורך השוואה, המתודולוגיה התוצאות שהתקבלו בשיטה של מושרה לספירה המכונית התנפחות גסה (CRD) בא לידי ביטוי גם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Wistar זכר (HSD: WI Wistar) חולדות בגיל 7 שבועות של גיל במשקל 300-350 גרם ששימשו בניסוי זה. כל החולדות היו מתוחזקים על מחזור 12 שעות אור / חושך וקבלו צ'או עכבר מעבדה סטנדרטי כרצונך מים. כל הפרוצדורות תאמו עם מדריך לטיפול ושימוש של חיות הניסוי הוקמה על ידי המועצה הקנדית על טיפול בבעלי חיים ואישור אתיקה שהוענקו על ידי אוניברסיטת קולומביה הבריטית. טיפול כירורגיה ובעלי חיים נערכו על פי נהלים קבועים במעבדה שלנו (רמזי et al. 2010) 17.
1. הכנה של בעלי החיים: פרוצדורות כירורגיות
- השרשה של מכשיר טלמטריה
הערה: הפרוטוקול יושם על פי מפרט יצרן הניסיון הקודם שלנו עם ההשתלה של המכשיר: 16- טרום לטפל בחיות עם Enrofloxacin, פעם אחת ביום למשך 3 ימים (10 מ"ג / ק"ג, ים.c.) טרום ניתוח.
- הסר מזון מוצק מהכלוב 9-13 שעות לפני הניתוח. החלפת ארוחה תזונתית דיאטה רכה יכולה להינתן במהלך תקופה זו.
- לטשטש את החיות באמצעות מנה אינדוקציה של isoflurane 4% בתא אינדוקציה ו מינון אחזקה של isoflurane כ -1.5% (עם 1-1.5 חמצן L / min) באמצעות מעגל ביין. השתמש רפלקס בוהן הקמצוץ ורפלקסים קרני להעריך האם חיות נמצאות במטוס כירורגית של הרדמה. נשימה חייבת להיות במעקב כדי להעריך אם עומק ההרדמה הוא גבוה מדי (כלומר, קצב נשימה איטי מאוד ומתנשף, חיוורת ממברנות ריר) או נמוך מדי (כלומר, מהירות, נשימות רדודות מציין החיה לא יכולות להיות מטוס כירורגית של הרדמה ). ניטור חזור של המטוס של הרדמה כירורגית בערך כל 5 דקות במהלך הניתוח isoflurane להתאים מינון לפי הצורך.
הערה: כל הניתוחים מתבצעים באמצעות טכניקת aseptic: במיוחד, מנתחים ללבושמסכת מנתחים, כובע, מסכה, וכפפות סטריליות. הליך gloving להרחיב הוא ציין, autoclaved חבילת כירורגית המכילה מכשירי ניתוח נפתח באמצעות טכניקת סטרילית החיה היא עטופה לפני תחילת ניתוח. כלי כירורגים הם מעוקרים טיפ בחרוזים חמים בין ניתוחים (עד חמישה ניתוחים). ספוגי גזת כירורגים הם autoclaved לפני השימוש. במהלך הניתוח, מוחזקים בעלי חיים על שמיכה מים במחזור שמרו על 37 מעלות צלזיוס. - נהל עצירות (0.02 מ"ג / ק"ג; SC) מיד לפני הניתוח. יתר על כן, לנהל ketoprofen (5 מ"ג / ק"ג; SC) לפני הניתוח, כדי לספק שיכוך כאבים multimodal. נהל bupivacaine (5 מ"ג / ק"ג; SC) מיד לפני הניתוח, כדי לספק בלוק קו מקומי. לאחר גילוח הבטן, חל לסירוגין מטליות של chlorhexidine ו -70% אתנול (שלוש פעמים כל אחד), ואחריו יוד povidone לפחות 1 דקות, ולהסיר עם 70% אתנול (בכל פעם עם אלכוהול חדש שנפתח לנגב). בניקוי של העורנעשה בצורה קונצנטריים החלה במרכז קו החתך והקיף כלפי חוץ (כדי לא לזהם את האזור על ידי תנועות "חזרה / ושוב"). השתמש מטליות גזה סטרילי וזורק בין כל יישום. תהליך זה חוזר על עצמו שלוש פעמים לפני תחילת הניתוח של בעלי חיים. בעוד גזום בניתוח מקורצף, לשמור על חיות על חרטומו מחובר למעגל ביין שאינו rebreathing תחת כ 1.5% מינון אחזקה של isoflurane. התאמת רמת isoflurane הנדרש לשמירת החיה בכל תכנית של הרדמה כירורגית.
- ביצוע חתך בבטן קו האמצע 5 ס"מ חיתוך דרך השרירים הצפק חשיפת המעיים.
- לחזור בו המעיים (זה יחשוף את אבי העורקים היורד על דופן הבטן האחורי), לכסות את הבטן עם גזה ניתוח סטרילי טבולה 2-3 מ"ל של תמיסת האצבעות ולשמור לח עם האצבעות נוספות בתדירות הנדרשת כדי למנוע התייבשות הרקמה בהליך .
- בלאנט לנתח סביב האאורטה ולהפריד האאורטה מן הווריד הנבוב הנח ניצול spatulae איריס.
- ליגטורה מקום (8-0 תפרי monofilament) סביב הקצוות המקוריים ואת הזנב של השכבה של האאורטה adventitial החיצונית, דיסטלי רק אל עורק הכליה.
- הרם את זרימת דם ליגטורה הגורם לחסימה בקצרה לנקב את אב העורקים ברמה קדמי 1-2 מ"מ אל הסתעפות הכסל עם נטיית מחט 25 מד ב 90 מעלות בקצה.
- מדריך את קצה הצנתר של המכשיר טלמטריה לתוך אבי העורקים באמצעות מחט מעוקל 20-מד. לקדם rostrally לוודא כי הטיפ הוא דיסטלי רק אל עורקי הכליה
- תקנה באמצעות כמות קטנה של דבק רקמות. הסר קשירות להבטיח שאין חסימה בזרימת הדם עקב דבק קטטר או רקמות.
- אבטח את הגוף של מכשיר טלמטריה לתוך דופן הבטן באמצעות 4-0 תפרי משי. השתמש 4-0 Vicryl ו 4-0 התפרים Prolene לסגור את muscle ועור, בהתאמה.
- טיפול טלמטריה השרשה לאחר ניתוח
הערה: חיות שלאחר ניתוח 14 הימים הראשונים צריכים להיבדק לפחות 3 פעמים ביום, בנוסף הערכת ניטור מפורטת פעם ביום. להעריך חיות ב -7 קטגוריות: משקל גוף, מראה פיזי (כאב מוערך בהתבסס על סימנים כגון ייצור פורפירין מוגבר לראות סביב עיניים, אף רגליו קדמיות, וסימני עווית פן), התנהגות / פעילות, עשיית צרכים, עור (כולל hunching, piloerection ריפוי seroma, חתך), הידרציה ונשימה.- להאכיל את החיות עם פרות, מבחר של דגני הבוקר, החלפת ארוחה תזונתית דיאטה רכה, ולספק כרצונך מים, במשך 6 ימים לאחר השתלת מכשיר טלמטריה. בעלי חיים צריכים צ'או מכרסם מוצק רגיל הלנה לתפקיד ביום הראשון הניתוח. להזריק חיות עם חימם פתרון Lactated אצבעות (5 מ"ל) תת עורי במשך 3 הימים הראשונים לאחר הניתוח ועל המראהתסמינים של התייבשות. נהל פתרון אצבעות (5 מיליליטר) לפי צורך על הערכה של החיות (סימני אוהל עור, אוזניים חיוורות / ממברנות ריר) במהלך בדיקות הבוקר והערב.
- נהל Enrofloxacin (10 מ"ג / ק"ג, SC) ו ketoprofen (5 מ"ג / ק"ג, SC) פעם ביום, במשך 3 ימים לאחר הניתוח. נהל עצירות (0.02 מ"ג / ק"ג, SC) בשעות הבוקר והערב (כלומר, כל 12 שעות) במשך 3 הימים הבאים לאחר הניתוח. מנה באמצע יום של עצירות (0.02 מ"ג / ק"ג, SC) יכולה להינתן אם סימנים של כאב / מצוקה מצוינים.
- חיתוך רוחב מלא של חוט השדרה
הערה: אפשר חי להתאושש מניתוח השתלת טלמטריה במשך 14 ימים לפחות לפני ניתוח חיתוך רוחב מלא T3.- חיות טרום לטפל עם Enrofloxacin מניעתי (10 מ"ג / ק"ג, SC) במשך שלושה ימים לפני הניתוח SCI.
- לטשטש חיות תחת מנת אינדוקציה של isoflurane 4% כפי שתואר לעיל. נוסף,להזריק חיות עם קטמין הידרוכלוריד (70 מ"ג / ק"ג, IP) ו hydrochloride dexmedetomidine (0.5 מ"ג / ק"ג, IP).
הערה: ניתוחי חיתוך רוחב מלאים, את ההתרחבות שנגרמה על ידי isoflurane לעתים קרובות מציגה בעיות עם המוסטאסיס פעם הכבל transected. בעיה זו ניתן למנוע באמצעות קוקטייל קטמין / dexmedetomidine. החיות צריכות להיות מורדמות 20-25 דקות, ולאחר התהפכו באמצעות atipamezole (1 מ"ג / קילו, SC) לאחר ניתוח חיתוך רוחב חוט השדרה. - טרום הניתוח לנהל עצירות תת עורי (0.02 מ"ג / ק"ג), ו ketoprofen (5 מ"ג / ק"ג). נהל bupivacaine (5 מ"ג / ק"ג; SC) מיד לפני הניתוח, כדי לספק בלוק קו מקומי. לאחר גילוח הבטן, לסירוגין מברשות של chlorhexidine ו -70% אתנול (שלוש פעמים כל אחד), ואחריו יוד povidone צריך להיות מיושם לפחות 1 דק ', והוצא עם 70% אתנול (בכל פעם עם אלכוהול חדש שנפתח לנגב). מברשות הם להיעשות בצורה קונצנטריים מתחילותבמרכז קו החתך והקיף כלפי חוץ (כדי לא לזהם את האזור על ידי תנועות "חזרה / ושוב"). השתמש גזה סטרילי וזורק בין כל יישום. חזור על התהליך שלוש פעמים לפני תחילת הניתוח של בעלי חיים. בעוד גזום בניתוח מקורצף, לשמור על חיות על חרטומו תחת כ 1.5% מינון אחזקה של isoflurane (יותאם כנדרש לשמור המטוס כירורגית של הרדמה). לכל האורך של חי הניתוח נשמרים על שמיכת מים במחזור שמור על 37 מעלות צלזיוס.
- ביצוע חתך קו אמצע גב, 2 סנטימטר אורך, בשריר השטחי שמעל חוליות C8-T3.
- בלאנט לנתח כדי לחשוף את שכבת הדורה.
- פירס את השכבה ההדורה עם microscissors או עם קצה מחט 25 מד.
- פתח את הדורה על הפער הבין חולייתי T2-T3 ולבצע חיתוך רוחב מלא באמצעות microscissors. פתח את microscissors אבל לא רוחבית להתפוצץ arterie בחוליותים ורידים. בתנועה מהירה transect חוט השדרה ולחפש עווית מוגזמת בגפיים האחוריים החי. אשר חתכו קווים מלאים באמצעות פרדה ויזואלית של גדמי חוט שדרה המקוריים ואת הזנב.
- לאחר אישור, להציב gelfoam בין הגדמים להשיג hemostasis. החל gelfoam מספיק כדי לעצור את הדימום וכדי להפריד את הגדמים של חוט השדרה.
- השתמש 4-0 Vicryl ו 4-0 התפרים Prolene לסגור את השריר והעור, בהתאמה. לאחר הניתוח SCI, לתת חיות מחומם מראש פתרון Ringer Lactated (5 מ"ל, SC ב 30 מעלות צלזיוס) ולאפשר להם להתאושש בסביבה מבוקרת טמפרטורה.
- טיפול בחוט השדרה חיתוך רוחב לאחר ניתוח
הערה: חיות שלאחר ניתוח 14 הימים הראשונים צריכים להיבדק מדי יום 3 פעמים, בנוסף הערכת ניטור מפורטת פעם ביום. לאחר 14 ימים מבדק מעקב מפורט ניתן לחזור בכל יום אחר. להעריך חיות ב -7 Categoריס: משקל גוף, מראה פיזי (כאב מוערך בהתבסס על סימנים כגון פורפירין והעווית פן), התנהגות / פעילות, עשיית צרכים, עור (כולל hunching, piloerection, ריפוי חתך seroma), הידרציה ונשימה. עבור שלפוחיות 5-7 ימים הראשונים צריכים להיבדק והביע לפחות 3 פעמים ביום.- להאכיל את החיות עם פרות, מבחר של דגני הבוקר, החלפת ארוחת דיאטה רכה תזונתית, ולספק כרצונך מים עבור 8-14 ימים לאחר ניתוח חיתוך רוחב חוט השדרה. להזריק חיות עם חימם פתרון Ringer Lactated (5 מ"ל) תת עורי במשך 3 הימים הראשונים לאחר הניתוח ועל תסמינים של התייבשות. נהל בתמיסת רינגר (5 מ"ל) לפי הצורך על הערכת החיות במהלך המחאות.
הערה: לאחר חיתוך רוחב חוט שדרה, חולדות תערוכת שיתוק של הגפיים האחוריים, ו ambulate באמצעות כיפוף ורחבה של forelimbs, אשר נשמר במודל פציעה זו. החולדות חסרות תמיכת מטען וזנב. כדי להקל עלתנועתם בכלוב, רשת גומי צריכה להיות ממוקמת מתחת מצעים פתיתי שיבולת שועל. זה מאפשר חולדות לתפוס את הרשת עם הרגליים הקדמיות, ולעבור בקלות בכלוב לגשת מזון ומים. כלי המיטה יש לשנות יומית. ביום 7 לאחר חיתוך רוחב חוט שדרה, את מצעי שיבולת השועל צריכים להיות מוחלפים על ידי המצעים שבבי עץ המקורי שלהם. כלי מיטת פתיתי שיבולת השועל משמשת מאז עצירות חולדות שקבלו יכולה לפתח פיקה שבו הם אוכלים מצעים וזה יכול לגרום impactions ושט. שיבולת שועל מגולגל הם impaction הסופג של הוושט עם שיבולת שועל התגלגל לא נצפה. - נהל Enrofloxacin (10 מ"ג / ק"ג, SC) ו ketoprofen (5 מ"ג / ק"ג, SC) פעם ביום למשך 3 ימים לאחר הניתוח. נהל עצירות (0.02 מ"ג / ק"ג, SC) בשעות הבוקר והערב (כלומר, כל 12 שעות) במשך 3 הימים הבאים לאחר הניתוח. מנה באמצע היום של עצירות יכולה להינתן אם סימנים של כאב / מצוקה מצוינות.
- להאכיל את החיות עם פרות, מבחר של דגני הבוקר, החלפת ארוחת דיאטה רכה תזונתית, ולספק כרצונך מים עבור 8-14 ימים לאחר ניתוח חיתוך רוחב חוט השדרה. להזריק חיות עם חימם פתרון Ringer Lactated (5 מ"ל) תת עורי במשך 3 הימים הראשונים לאחר הניתוח ועל תסמינים של התייבשות. נהל בתמיסת רינגר (5 מ"ל) לפי הצורך על הערכת החיות במהלך המחאות.
2. טלמטריהניטור פרמטרים המודינאמית
- אסוף לנצח-ידי-כלוחם נגד לחץ דם עורקים (ABP) ואת טמפרטורת גוף ליבה כל יום במשך 24 שעות, לפני ואחרי SCI. תוכל לדגום את לחץ הדם העורקי ואת טמפרטורת גוף ליבה ב 1000 רץ ב 24 משבצות hr באמצעות מכשיר טלמטריה.
- מניח SmartPad תחת כלוב החיה עבור הטענה אלחוטית של המתמר ו לקליטת אותות מַד מֶרְחָק הדיגיטליים מן המתמרים.
הערה: מתח המוצא מכן מועבר אל Configurator מחובר למחשב, אשר מארגן את זרימת הנתונים מערוץ אחד. המתח מומר להקלטות לחץ דם רציפות עורקים וטמפרטורה. דמיינו את הנתונים שנדגמו ניצול תוכנת רכישת נתונים, כגון LabChart. - מחק את נתוני טלמטריה שנאספו במהלך ניטור בעלי חיים, כמו גם 10 דקות ערב הניטור ו -10 דקות לאחר ניטור.
3. הערכה הספונטנית Incidences של האוטונומית דיסרפלקסיה (AD)
הערה: התדירות, החומרה ומשך אירועים לספירה ספונטניות הוערכו באמצעות אלגוריתם שפותח עבור פלטפורמת תוכנת JAVA האיתור לספירת רומן שלנו (איור 4). אלגוריתם רומן פותח כדי לזהות אירועים לספירה ספונטניים אוטומטית בהתבסס על 24 הקלטות hr SBP ו- HR טלמטריה לפני ואחרי SCI ניצול פרמטרים שצוינו באיור 2.
- חלץ ערכי לחץ דם סיסטולי ו- HR מנתוני טלמטריה מגלמים על פני תקופה של עניין באמצעות תוכנת רכישה.
הערה: תוכנת רכישה מזהה וקובעת את הערך של פסגות SBP מקלטות ABP רציפות. קצב הלב הוא אקסטרפולציה על ידי קביעת המרחק בין משך פסגות SBP הסמוך. - העלה קובץ CSV של הקלטות טלמטריה עם מרווח interbeat בעמודה A, ערכי לחץ דם סיסטולי בעמודה B, ערכים MAP בטור ג והשעה של היום אניטור n D (איור 4 א).
- שימוש בתוכנה (איור 4 ב-ד), לציין את טווח HR הפיזיולוגי הרלוונטי (כלומר, R כדי מרווח R) עבור הקלטות SBP בין 180 פעימות לדקה ו 625 פעימות לדקה. ציין את טווח HR הרלוונטי על התוכנה תחת לוחות המינימום הדופק ודופק מקסימאלי.
- צור סף SBP ו- HR דרך חלון ממוצע נע של 240 שניות. ציין את אורך החלון של הסף הממוצע נע לניתוח בלוח סף המשך לספירה.
- גדר סף SBP משורבב ב 20 מ"מ כספי מעל לקו הבסיס הממוצע נע. כדי להצביע על שווי טרנספוזיציה בלוח BP טרנספוזיציה סף ממוצע נע.
- לבודד אשכולות השיא SBP החורגים סף משורבב עם לפיםגה מרווח פחות מ -2 שניות למשך תקופה של יותר מ -10 שניות. ציין את שיא מרווח שיא באמצעות BP מרווח Interpeak ואת duמרווח מנה באמצעות לוחות BP מרווח שיא אשכול.
- אשכולות שיא הקבוצה SBP כי הם בתוך 120 שניות של אחד את השני.
הערה: זוהה אירועים לספירה פוטנציאליות שניתנות בתוך 120 שניות זה מזה ויקובצו כאירוע אחד. ציין מהו משך הזמן המקסימלי המותר בין אשכולות רצופים SBP להבדיל אירועים AD נפרד בלוח סף משך לספירה. - אשר אם קבוצת אשכולות שיא SBP המשויכת לאירוע לספירה ספונטנית פוטנציאל ידי איתור ירידת HR של 40 פעימות לדקה או יותר.
- ממוצעים 10% מערכי HR על תחילת האירוע פוטנציאל (לציין אחוזים זה בקצב הלב העליון ושחררו לוח טווח ממוצע). ממוצעים 75% מערכי קצב לב מתום האירוע פוטנציאל (לציין אחוז זה נמוך קצב הלב לרדת פאנל מגוון הממוצע).
- הפחת את סף קצב הלב נמוך מערך הסף קצב הלב גבוה יותר, על מנת להבטיח corresponירידה דינג של 40 פעימות לדקה או יותר. ציין את הגבלת ירידת קצב לב באמצעות לוח הגבלת ירידת קצב לב.
- לאחר הפנלים מולאו, לחץ על OK. מצגת גרפית של האירועים לספירה זוהו מוצגת, הכוללת קוצים בלחץ הדם הסיסטולי ונתוני HR קשורים (איור 4C-D). פלט קובץ Excel מופק גם עם התגובה Pressor (מ"מ כספית), משך (שניות), לחץ דם סיסטולי מקסימום (מ"מ כספית), HR מינימום (BPM) ושחרר HR (BPM) של כל אירוע לספירה זוהה.
4. מעי התנפחות בכוונה לעורר לספירה
הערה: החומרה לספירה מושרה ניתן לקבוע באמצעות התנפחות גסה (CRD), גירוי רלוונטי קליני המחקה את המעי 3,18,19 השיגרתי.
- בדוק את בלון קטטר צרפתית (ישר, 10 צרפתית, 3 מ"ל, 35 ס"מ, לטקס חינם) לא דולף על ידי ניפוח זה עם 2 מ"ל של אוויר.
- לרסן הבעלי חיים דואר על ידי לפפה במגבת ולאפשר BP ו HR לייצב במשך חצי שעה.
- מניחים סיכה על קצה הצנתר. מניחים חותם על קטטר עם סמן קבע, 2 ס"מ מאמצע הבלון. הצנתר מוכנס דרך פי הטבעת לתוך המעי הגס עד הסימן נראה בקצוות בפתיחה. Secure את הקטטר הזנב בעזרת פלסטר. Re-מקום החיה העטופה בכלוב בביתו להציב על המקלט SmartPad התאמה המתמר מושתל בתוך החיה. אפשר BP של החיה לנרמל במשך 10 דקות.
- לאחר החדרת קטטר האיקלום משויך (כלומר, 10 דק '), להחדיר את הבלון עם 2 מ"ל של אוויר מעל 10 שניות, לאפשר BP ו HR לייצב. לשמור התנפחות דקות 1. ודא קצה הצנתר נשאר בתוך פי הטבעת. חשוב לא להפריז לנפח את הבלון (כלומר, 3 מ"ל +) על מנת למנוע קרע של המעי הגס.
הערה: התנפחות למשך תקופה של 1 דק '&# 160; מאפשר זמן מתאים לפיתוח של תגובת Pressor וירידת HR בתיווך baroreceptor הקשורים אפיזודה מושרה של AD. בנוסף, תקופת 1 דק 'זה גם מספק מספיק זמן לנורמליזציה של מדדי לב וכלי דם. - התנפחות חזור 3 פעמים לכל ניסוי, חוזר ניסויים יומיים עם מרווח מינימאלי של 10 דקות בין ניסויים. לאחר ההערכה היא מוחלטת, הסר את קטטר פולי מן החיה.
- פעימה אחר פעימה ממוצע נתונים מעל 1 במרווחים שניים ולדווח על העלייה המרבית בלחץ הדם הסיסטולי וירידת מקסימלית HR מעל ניסויים מרובים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
באמצעות טלמטריה, לחץ דם עורקים ידגם בתדר של 1,000 הרץ ברציפות במשך 24 שעות. הקלטה המחשה של לחץ הדם העורקי (ABP) באמצעות LabChart מוצג באיור 1B. המדגם ABP היה פיקוח על ידי חיישן הלחץ מצב מוצק מוכנס לתוך אבי העורקים היורד. בתוכנת איתור לספירה פלטפורמה JAVA הרומן הוא מסוגל לחלץ SBP רלוונטי (מ"מ כספית) פסגות (תרשים 1C). אנו יכולים גם לחלץ את HR (BPM) מן מרווח הזמן בין פסגות SBP סמוכים (איור 1D).
SBP ו- HR מופק פעימה ידי ABP פעימה שנדגמו ב 1000 הרץ נבחרים כמו משתני קלט בתוכנת איתור לספירה. התוכנה מאפיינת אירועים לספירה ספונטנית על ידי עלייה בלחץ הדם הסיסטולי עולה על 20 מ"מ כספית מלווה בירידה ב HR של 40 פעימות לדקה או יותר, כפי שהוצג באיור 2. אירועים אלה מזוהים בתחילה ניצול ave נע 240 שניות SBPבסיס זעם משורבב אנכי 20 מ"מ כספי. ה תוכנת איתור לספירה מבטיחה האירוע לספירה זוהה הם "אמיתי" על ידי בדיקת ירידת HR של 40 פעימות לדקה או יותר ביחס תחילת האירוע לספירה. התוכנה מזהה ומאפיין אירועים לספירה ספונטנית של פעימה רציפה על ידי פעימה, 24 שעות SBP והקלטות טלמטריה HR. יחד עם הזמן של יום ותדירות האירועים לספירה אלה, בתוכנת האיתור לספירה מספקת את המידע הטבלאי הבא: מקסימום SBP, בתגובת Pressor, משך אירוע לספירה, דקות משאבי אנוש HR הטיפה על תחילת האירוע לספירה הספונטני.
גרפי נציג SBP ו- HR של הווה איור 3 החומרה ומשך אפיזודה לספירה מושרת במהלך CRD. כמו בלון של הקטטר הוא מנופח, יש עלייה מהירה ומתמשכת בלחץ הדם הסיסטולי, מלווה ברדיקרדיה מובהק. ישן התייצבות הדרגתית של פרמטרי לב וכלי הדם כמו התנפחות מתקדמת, ונורמהlization פרמטרים המודינמי כמו קטטר פולי ילדים יוצא האוויר. לאחר החדרת קטטר פולי, SBP ומדדי HR הם ממוצעים עבור 60 שניות לפני האינפלציה כדי ליצור בסיס. מנקודת ההתחלה, התגובה חומרתה או Pressor הקשורים ספייק בלחץ הדם הסיסטולי (מ"מ כספית) ושחרר ב HR (BPM) ניתן לקבוע.
איור 1. סכמטי של השרשת מכשיר טלמטריה נציג עקבות של לחץ דם דם (ABP). איור סכמטי של ההשתלה מתמרת טלמטריה עם קצה הצנתר מופנה אל אב העורקים יורד occluded ואת הגוף של מכשיר טלמטריה לאבטח אותו לקיר הבטן 16. נתוני דוגמא ABP שנדגמו ב 1000 רץ ממכשיר טלמטריה לתקופת 24 שעות. מרישום זה, אפשר לחלץ מדדי לב וכלי דם, כגון systoliלחץ דם ג (SBP; מ"מ כספי; איור 1B) וקצב לב (HR; BPM; איור 1 ג). נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 2. פרק ספונטני של האוטונומית דיסרפלקסיה (AD) בחוט שדרת חי פצועות תוכנת פלטפורמת JAVA רומן זוהתה אירועים ספונטניים לספירה מהקלטות טלמטריה 24 שעות של לחץ דם סיסטולי. (SBP; איור 2 א) וקצב לב (HR; איור 2 ב ). גידול של 20 מ"מ כספית או יותר בלחץ הדם הסיסטולי יחד עם ירידה HR של 40 פעימות לדקה או יותר על התפרצות של ספייק בלחץ הדם הסיסטולי נחשב אירוע לספירה. "סף HR העליון" מורכב של% 10 הממוצע של ערכי HR על התפרצות של potenאירוע tial. "סף HR התחתון" מורכב של 75% הממוצעים של ערכי קצב לב מתום האירוע הפוטנציאלי. הפחת את "סף HR נמוך" מן "סף HR הגבוה" כדי להבטיח ירידה מקבילה 40 פעימות לדקה או יותר.
איור 3. נציג עקבות של מושרה האוטונומית דיסרפלקסיה (AD) על ידי המעי הגס התנפחות (CRD) בחוט השדרה נפגע בעלי חיים. עם אינדוקציה של CRD, יש עלייה פתאומית בלחץ הדם הסיסטולי מתמשך (איור 3 א) מלווה בירידה ניכרת HR ( איור 3 ב).
איור 4. JAVA הפלטפורמה הספונטנית האוטונומי דיסרפלקסיה (AD) איתור תוכנה. (איור 4 א) מועלה אל התוכנית ואת הפרמטרים זיהוי לספירה מפורטים ( איור 4 ב) כפי שמתואר בפרוטוקול. התכנית מציגה את הפנוטיפ הזמני של אירועים המתרחשים לספירה ספונטנית אלה (איור 4C-D). נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
הפרוטוקול מתאר מפורט ליישום של תוכנת איתור לספירת פלטפורמת JAVA רומן אשר יהיה משולבת עם מכשיר טלמטריה, עבור ניתוח מעמיק לטווח ארוך של ABP ב SCI-חיים (איור 1 ב). זוהי התוכנה הראשונה שמאפשרת לאפיון דפוסי ABP לזהות אירועים לספירה ספונטניים כפי שהם מתרחשים לסירוגין במשך כל המשך היום. במודל חיה T3 SCI היטב מאופיין יכול להמחיש את היכולת התפקודית של לתוכנה לזהות את התדר, בתגובה Pressor ומשך לספירה ספונטנית. יחד עם זיהוי של אירועים לספירה ספונטניים, התוכנה יכולה לנתח תנודות ABP ו להבחין וריאציות יומיות של פרמטרים המודינמי.
בתוכנת האיתור לספירת הרומן ביעילות, אמינה ומדויק מזוהית ומאופיינת אירועים לספירה ספונטניים בחיות SCI אקוטיות וכרוניות. אירוע לספירה נחשב להתרחש על עליית SBP של 20 מ"מ כספית או יותר (איור 2 א) והיא קשורה לעיתים קרובות עם ברדיקרדיה בולטת 9. במחקר המסוים הזה, תנודות בלחץ הדם הסיסטולי נחשבו האינדיקטור עיקרי להופעת אפיזודת dysreflexic, למרות התוכנה יש את היכולת גם להשתמש במפה צריך המשאלה החוקרת. התוכנה כוללת את היכולת להבחין ברדיקרדיה מבוטאת על ידי גילוי ירידת HR של סכום שנקבע למשתמש בעת תחילת אירוע AD (איור 2 ב). Rabchevsky et al. מנוצל ירידת מאפיין של 10 פעימות לדקה כפי לסף שעליו אירוע יתר לחץ דם מסווגת כאירוע לספירה ספונטני. זה חייב להיחקר, כמו שיש מכרסמים קצב לב במנוחה גבוה מאוד; ומכאן, 10 פעימות לדקה אינה מספיקה סביר להגדיר ברדיקרדיה. הגבלות ירידת HR עשויות להשתנות על ידי המשתמש לא רק לקבוע טיפות HR אלא גם מגבירות ב HR בהתאם לרמה והשלמות של SCI.
קודם לתוכנה זו, AD-induced CRD נמצאה שיטה חזקה של מחלת אלצהיימר המושרה כי הוא גם ריאלי ניסיוני היטב מאופיין (איור 3 א, 3 ב) 15,20. אינדוקציה חוזרת ונשנית של AD במודלים של בעלי חי חולדה עם גבוה SCI נמצאה בתחילה לחקות את הפארקים הספונטניים ותכופים של AD הקשורים SCI 4 חזה גבוה. CRD הוא גירוי חזק, לא פולשנית עבור AD בחולדות עם החזה גבוה SCI 14 אשר מחקה חלק מהגורמים הנפוצים ביותר של מחלת אלצהיימר קלינית כגון עצירות צואה impaction 3. CRD-induced AD אינו לוקח בחשבון את המגוון הרחב של גירויים מביאים שעשויים גם לעורר רפלקס אלה בתיווך אירועים עם יתר לחץ דם. לפיכך CRD-induced לספירה בשיתוף עם זיהוי ואפיון של AD ספונטנית לספק היקף אידיאלי שבו אנו יכולים ללמוד את הפנוטיפ הזמני של AD.
טלמטריה היא שיטה המדינה- of-the-art לניטור תפקודים פיזיולוגיים ב ערחופשי לנוע חיות תוך מזעור חפצים הקשורים מתח, כגון מצוקה, טיפול הרדמה 21. במקרה זה, מתמר לחץ מצב מוצק עשויים מחומר biosilicone קל משמש. בניגוד לתגובת הלחץ הנמוך של צנתרים מבוססים נוזל, חיישן לחץ מצב מוצק יכול לעקוב אחר שינויים עדינים פרמטרי לב וכלי דם. מתמרים אלו יכולים לטעום רציפים, הכו על ידי לחץ דם פעימה ואת טמפרטורת גוף ליבה בתדרים עד 2 קילו-רץ. חיישני מצב מוצקים גם יש את היתרון של מניעת ממצא תנועה בדרך נתקל צנתרים מבוססים נוזל. למרות התקנים טלמטריה הן פולשניות ויקרות, זה במדויק מנטרת את קצב הימים והלילות של פרמטרים המודינמי 15,16,21,22. זמן ההחלמה לאחר ההשתלה יש חשיבות להישרדותו של החיה, מאז חסימה מכאנית את זרימת הדם באב העורקים בבטן ידי השתל עצמו עלולה לגרום אספקת דם בלתי מספקת bo האחוריתdy 15.
זיהוי telemetric של AD הספונטנית, בנוסף לספירה מושרה CRD, להסביר את הספקטרום הרחב של גירויים הקשורים תחילת הפארקים מאיימים אלה חיים. לכן, איתור ואפיון אירועי AD הוא קריטי עבור בהתחשב טיפולים לחולי SCI. כרגע אין טכניקות פולשנית ריאליות זמינות עבור בני אדם המאפשרים כרוני, הכה על ידי פעימה, ניטור פרמטרים המודינמי. ניטור לחץ דם אמבולטורי אינו מספיק בשל ההחלטה הזמנית הנמוכה. דגמים בעלי חיים נחוצים על מנת לזהות במדויק ולאפיין את התחלתה של האירועים לספירה הספונטניים האלה ניצול בתוכנת איתור לספירת הרומן. עם כניסתו של טכנולוגיות ניטור המודינמי רציפות חדשות, התוכנה ניתן ליישם ככלי חיוני קליני לפקח על תחילת האירועים הללו. השימוש בהתקנים טלמטריה בשיתוף עם בתוכנת האיתור לספירה יכולה להיות אסטרטגיה עתידית שימושיתניטור אמבולטורי קליני של אלצהיימר החריפה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
מחקר זה אם הממומן על ידי המכון הקנדי לחקר בריאות ואת לב ושבץ קרן של BC ו יוקון. ברצוננו להודות למר Rayshad Gopaul וד"ר שלי McErlane לתמיכה טכנית מומחיות לטיפול בבעלי חיים.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 11 Male Wistar Rats -Hsd-WI (250-300g) | Envigo (formerly Harlan Laboratories) | 141 | |
| Lab Chart (PowerLab® Data Acquisition System) | AD Instruments | ||
| Pressure Telemeter | Millar Inc. | RP-TRM54P | |
| Configurator | Millar Inc. | TR190 | |
| SmartPad | Millar Inc. | TR180 | |
| Isoflurane (Aerrane) | Baxter Corp. | DIN: 02225875 | |
| Enrofloxacin (Baytril) | Bayer Healthcare | DIN: 02169428 | |
| 5-0 Silk Sutures | Ethicon | S182 | |
| 4-0 Vicryl Subcuticular | Ethicon | J496G | |
| Buprenorphine (Temgesic) | Reckitt Benckiser | DIN: 0281250 | |
| Bupivicaine Hydrochloride (Marcaine 0.5%) | Hospira Healthcare Corp. | DIN: 02305909 | |
| Ketoprofen (Anafen) | Merial | DIN: 02150999 | |
| Ketamine Hydrochloride (Vetalar) | Bioniche | DIN: 01989529 | |
| Dexmedetomidine Hydrochloride (Domitor) | Pfizer | DIN: 02333929 | |
| Lactated Ringer's Solution | Braun Medical Inc. | DIN: 01931636 | |
| Gelfoam #12 | Pharmacia & Upjohn Company | 03603-14-1 | |
| Microscissors | Fine Science Tools | 15003-008 | |
| Iris Spatulae | Fine Science Tools | 10094-13 | |
| 10 French 35 cm Foley Catheter | Coloplast | AA6110 | |
| Dietgel® | Clear H2O, Westbrook, ME | 76A | |
| LabDiet Rodent Diet 5001 | Purina Mills (PMI®) | 5001 | |
| Chlorhexadine (Hibitane) | Wyeth Animal Health, Guelph, Ontario | DIN 00245097 | |
| Atipamezole Hydrochloride(Antisedan) | Orion Pharma | DIN: 02237744 |
References
- Krassioukov, A., Claydon, V. E. The clinical problems in cardiovascular control following spinal cord injury: an overview. Progress in brain research. 152, 223-229 (2006).
- Krassioukov, A. Autonomic function following cervical spinal cord injury. Respiratory physiology & neurobiology. 169, 157-164 (2009).
- Teasell, R. W., Arnold, J. M. O., Krassioukov, A., Delaney, G. A. Cardiovascular consequences of loss of supraspinal control of the sympathetic nervous system after spinal cord injury. Archives of physical medicine and rehabilitation. 81, 506-516 (2000).
- Alan, N., et al. Recurrent autonomic dysreflexia exacerbates vascular dysfunction after spinal cord injury. The Spine Journal. 10, 1108-1117 (2010).
- Eltorai, I., Kim, R., Vulpe, M., Kasravi, H., Ho, W. Fatal cerebral hemorrhage due to autonomic dysreflexia in a tetraplegic patient: case report and review. Spinal Cord. 30, 355-360 (1992).
- Pan, S. -L., et al. Intracerebral hemorrhage secondary to autonomic dysreflexia in a young person with incomplete C8 tetraplegia: A case report. Archives of physical medicine and rehabilitation. 86, 591-593 (2005).
- Ho, C., Krassioukov, A. Autonomic dysreflexia and myocardial ischemia. Spinal cord. 48, 714-715 (2010).
- Wan, D., Krassioukov, A. V. Life-threatening outcomes associated with autonomic dysreflexia: A clinical review. The journal of spinal cord medicine. 37, 2-10 (2014).
- Mathias, C. J., Frankel, H.
- Hubli, M., Krassioukov, A. V. Ambulatory Blood Pressure Monitoring in Spinal Cord Injury: Clinical Practicability. Journal of neurotrauma. 31, 789-797 (2014).
- Liu, N., Fougere, R., Zhou, M., Nigro, M., Krassioukov, A. Autonomic dysreflexia severity during urodynamics and cystoscopy in individuals with spinal cord injury. Spinal cord. 51, 863-867 (2013).
- Phillips, A. A., Elliott, S. L., Zheng, M. M., Krassioukov, A. V. Selective alpha adrenergic antagonist reduces severity of transient hypertension during sexual stimulation after spinal cord injury. Journal of neurotrauma. , (2014).
- Maiorov, D. N., Fehlings, M. G., Weaver, L. C., Krassioukov, A. V. Relationship between severity of spinal cord injury and abnormalities in neurogenic cardiovascular control in conscious rats. Journal of neurotrauma. 15, 365-374 (1998).
- Maiorov, D. N., Weaver, L. C., Krassioukov, A. V. Relationship between sympathetic activity and arterial pressure in conscious spinal rats. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 41, H625 (1997).
- Rabchevsky, A. G., et al. Effects of gabapentin on muscle spasticity and both induced as well as spontaneous autonomic dysreflexia after complete spinal cord injury. Frontiers in physiology. 3, (2012).
- Mayorov, D. N., Adams, M. A., Krassioukov, A. V. Telemetric blood pressure monitoring in conscious rats before and after compression injury of spinal cord. Journal of neurotrauma. 18, 727-736 (2001).
- Ramsey, J. B., et al. Care of rats with complete high-thoracic spinal cord injury. Journal of neurotrauma. 27, 1709-1722 (2010).
- Krassioukov, A. V., Furlan, J. C., Fehlings, M. G. Autonomic dysreflexia in acute spinal cord injury: an under-recognized clinical entity. Journal of neurotrauma. 20, 707-716 (2003).
- Krogh, K., Mosdal, C., Laurberg, S. Gastrointestinal and segmental colonic transit times in patients with acute and chronic spinal cord lesions. Spinal cord. 38, 615-621 (2000).
- Krassioukov, A. V., Johns, D. G., Schramm, L. P. Sensitivity of sympathetically correlated spinal interneurons, renal sympathetic nerve activity, and arterial pressure to somatic and visceral stimuli after chronic spinal injury. Journal of neurotrauma. 19, 1521-1529 (2002).
- Braga, V. A., Prabhakar, N. R. Refinement of telemetry for measuring blood pressure in conscious rats. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: JAALAS. 48, 268 (2009).
- Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D'Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 286, H2408-H2415 (2004).
