Introduction
Disreflessia autonomo (AD) è una emergenza pericolosa per la vita in individui dopo la lesione del midollo spinale acuta o cronica (SIC) ai segmenti cervicale o alto-toracica e di solito è caratterizzata da episodi di ipertensione persistente e bradicardia 1. AD è principalmente causato dalla rottura delle vie discendenti spinali che di solito forniscono input da centri sopraspinali al midollo neuroni pregangliari simpatici che controllano attività simpatica e il tono vascolare 1-4. Episodi AD sono caratterizzati da un picco di pressione arteriosa sistolica (SBP) fino a 300 mmHg e se non trattata può portare a convulsioni, emorragia intracranica, infarto del miocardio, e persino la morte 5-8. Una varietà di stimoli nocivi e non nocivi agire come un trigger di AD, inclusi intestino e distensione della vescica, spasmi, piaghe da decubito, il cateterismo vescicale o procedure iatrogene 9-12.
Lo sviluppo temporale di AD in respOnse a SCI è stato studiato in entrambi umani e animali 9 modelli 13,14. In genere questi studi hanno utilizzato un metodo di 'AD indotto' (vale a dire, urodinamica, vibrostimulations del pene negli esseri umani o distensione del colon-retto negli animali) per determinare lo sviluppo temporale di AD. Tale approccio è limitata dalla necessità di valutazioni ripetuti isolato punti temporali che possono precludere una determinazione accurata dello sviluppo temporale AD. L'uso di monitoraggio della pressione arteriosa di 24 ore negli esseri umani consente misurazioni seriali della pressione sanguigna per essere eseguita ad intervalli predeterminati. Questa tecnica è stata recentemente impiegata per monitorare verificano spontaneamente AD in pazienti con SCI cronica. In modelli animali, allo stato solido trasduttori di pressione sono sempre più utilizzati per monitorare cronicamente beat-by-beat pressione arteriosa. Recentemente, Rabchesvky et al. (2012), sviluppato un algoritmo che estrae uno seconde medie di pressione arteriosa media (MAP) und rispetto nei confronti di un movimento di soglia media 15. eventi AD spontanei sono stati caratterizzati in base a picchi MAP che sono 10 mmHg o superiore al di sopra della soglia in concomitanza con un calo delle risorse umane di 10 bpm o superiore.
Ecco un software JAVA romanzo che è dotato di un algoritmo di rilevamento dC è presentato. Questo algoritmo funziona rilevando schemi predeterminati della pressione arteriosa (ABP) e la frequenza cardiaca (HR) che sono indicativi di un evento di AD si verificano spontaneamente. L'utente è in grado di regolare manualmente tutte le variabili di input per il software in modo tale che il 'algoritmo di rilevamento' può essere facilmente personalizzato per i parametri specifici di interesse. Il software è anche in grado di dicotomizzare ABP e HR in una data epoca tale che ritmicità diurna dei parametri emodinamici possono essere analizzati 16. Nella presente manoscritto, una spiegazione dettagliata è data dalla tecnica chirurgica utilizzata per impiantare i dispositivi di telemetria e condurre l'intervento SCI. Examples sono forniti anche per quanto riguarda le capacità di post-elaborazione del software di rilevamento dC e come funzione cardiovascolare è alterata post-SCI. A fini comparativi, la metodologia ed i risultati ottenuti da un metodo di AD indotta noto come distensione del colon-retto (CRD) è anche illustrata.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Maschio Wistar (Hsd: WI Wistar) ratti a 7 settimane di età e di peso 300-350 g sono stati utilizzati in questo esperimento. Tutti i ratti sono stati mantenuti su un ciclo di 12 ore di luce / buio e hanno ricevuto standard di chow ratto di laboratorio e acqua ad libitum. Tutte le procedure sperimentali conformi con la guida per la cura e l'uso di animali sperimentali stabilito dal Consiglio Canadese cura degli animali e concesso l'approvazione etica dalla University of British Columbia. Chirurgia e cura degli animali sono state condotte secondo le procedure standard nel nostro laboratorio (Ramsey et al. 2010) 17.
1. Preparazione degli animali: procedure chirurgiche
- L'impianto del dispositivo di telemetria
Nota: protocollo è stato realizzato in base alle specifiche del costruttore e la nostra esperienza precedente con l'impianto del dispositivo: 16- Pre-trattare gli animali con enrofloxacin, una volta al giorno per 3 giorni (10 mg / kg, s.c.) pre-operatorio.
- Rimuovere cibi solidi dalla gabbia 9-13 ore prima della chirurgia. Morbido dieta sostituto di un pasto nutritivo può essere fornito durante questo periodo.
- Anestetizzare il animali utilizzando una dose di induzione del 4% isoflurano in una camera di induzione e una dose di circa 1,5% isoflurano (con 1-1,5 L / min ossigeno) utilizzando un circuito Bain manutenzione. Utilizzare il riflesso punta pizzico e riflessi corneali per valutare se gli animali sono al piano chirurgica di anestesia. La respirazione deve essere monitorata per valutare se la profondità dell'anestesia è troppo alto (ad esempio, frequenza respiratoria molto lento e ansimante, pallido mucose) o troppo bassa (cioè, rapidi, respirazioni profonde che indica l'animale non possono essere ad un aereo chirurgico di anestesia ). dose necessario ripetere il monitoraggio del piano chirurgico di anestesia circa ogni 5 minuti durante l'intervento chirurgico e regolare isoflurano.
Nota: Tutti gli interventi chirurgici vengono eseguiti utilizzando una tecnica asettica: in particolare, i chirurghi indossarescrub chirurgico, berretto, maschera e guanti sterili. Procedura aperta guanto si osserva, in autoclave pacchetto chirurgico contenente strumenti chirurgici viene aperto utilizzando una tecnica sterile e l'animale è drappeggiato prima di iniziare l'intervento chirurgico. Strumenti chirurgici sono tip-sterilizzati in perline caldi tra interventi (per un massimo di cinque interventi chirurgici). spugne chirurgiche e garze vengono sterilizzati in autoclave prima dell'uso. Durante l'intervento chirurgico, gli animali sono mantenuti su una coperta-circolazione di acqua mantenuta a 37 ° C. - Somministrare buprenorfina (0,02 mg / kg; sc) immediatamente prima dell'intervento chirurgico. Inoltre, amministrare ketoprofene (5 mg / kg; sc) prima dell'intervento per fornire analgesia multimodale. Somministrare bupivacaina (5 mg / kg; sc) immediatamente prima dell'intervento di fornire un blocco di linea locale. Al momento la rasatura l'addome, applicare tamponi di clorexidina e il 70% di etanolo (tre volte ciascuno), seguite da iodio povidone per almeno 1 minuto alternata, e rimuovere con il 70% di etanolo (ogni volta con un alcool recente apertura wipe). Tampone della pelleè realizzato in modo concentrico iniziando al centro della linea di incisione e girando verso l'esterno (in modo da non contaminare l'area da "back / indietro" movimenti). Usare tamponi di garza sterile e scartare tra ogni applicazione. Questo processo viene ripetuto tre volte prima di iniziare la chirurgia animale. Mentre ritagliato e chirurgicamente strofinata, mantenere gli animali su un cono collegato ad un circuito anti reflusso Bain sotto circa il 1,5% della dose di isoflurano manutenzione. Regolare il livello isoflurano come richiesto per mantenere l'animale in un piano chirurgico di anestesia.
- Fare un lungo 5 cm incisione addominale mediana tagliando attraverso i muscoli e del peritoneo esponendo l'intestino.
- Ritrarre l'intestino (questo sarà esporre l'aorta discendente alla parete addominale posteriore), coprire l'intestino con garza sterile chirurgica inumidito con 2-3 ml di soluzione di Ringer e mantenere umido con Ringers supplementari con la frequenza necessaria per prevenire l'essiccamento dei tessuti attraverso la procedura .
- Blunt sezionare intorno all'aorta e separare l'aorta dalla vena cava inferiore utilizzando un spatole dell'iride.
- Luogo legature (8-0 suture monofilamento) intorno alle estremità rostrale e caudale dello strato più esterno avventiziale dell'aorta, proprio distale all'arteria renale.
- Sollevare la legature occludere brevemente il flusso sanguigno e la puntura dell'aorta a livello di 1-2 mm anteriormente alla biforcazione iliaca con un ago calibro 25 piegata a 90 ° sulla punta.
- Guida la punta del catetere del dispositivo di telemetria in aorta mediante un ago curvo 20 Gauge. Anticipo rostralmente per fare in modo che la punta è appena distale alle arterie renali
- Fissare utilizzando una piccola quantità di tessuto adesivo. Rimuovere le legature e garantire non c'è sangue occlusione del flusso a causa della colla catetere o tessuto.
- Fissare il corpo del dispositivo di telemetria nella parete addominale utilizzando 4-0 sutura seta. Utilizzare 4-0 Vicryl e 4-0 punti di sutura per chiudere la Prolene muscle e pelle, rispettivamente.
- Cura telemetria impianto post-chirurgica
Nota: per i primi 14 giorni animali post-operatorie dovrebbero essere controllati almeno 3 volte al giorno, oltre a una dettagliata valutazione del monitoraggio una volta al giorno. Valutare gli animali in 7 categorie: peso corporeo, l'aspetto fisico (il dolore è valutata sulla base segni come un aumento della produzione di porfirina visto intorno agli occhi, il naso e le zampe anteriori, e segni smorfia del viso), il comportamento / attività, defecazione, la pelle (tra cui incurvando, piloerezione , la guarigione incisione e sieroma), l'idratazione e la respirazione.- Nutrire gli animali con frutta, assortimento di cereali, morbido dieta sostituto di un pasto nutritivo, e di fornire acqua ad libitum, per 6 giorni dopo l'impianto del dispositivo di telemetria. Gli animali devono avere regolare chow roditore solido trattenuta per il primo post operatorio giorno. Iniettare animali con soluzione di Ringer lattato riscaldato (5 ml) per via sottocutanea per i primi 3 giorni dopo l'intervento e su aspettodei sintomi di disidratazione. Somministrare soluzione Ringers (5 ml), se necessario, sulla valutazione degli animali (segni di tenda pelle, orecchie pallide / mucose) durante la mattina e sera controlli.
- Somministrare enrofloxacin (10 mg / kg, sc) e ketoprofene (5 mg / kg, sc) una volta al giorno, per 3 giorni dopo l'intervento. Somministrare buprenorfina (0,02 mg / kg, sc) durante la mattina e la sera (cioè ogni 12 ore) per le seguenti 3 giorni dopo l'intervento. Una dose a metà giornata di buprenorfina (0,02 mg / kg, sc) può essere somministrato se si notano segni di dolore / disagio.
- Transezione completa del midollo spinale
Nota: consentire agli animali di recuperare da un intervento chirurgico di impianto di telemetria per almeno 14 giorni prima della T3 intervento chirurgico completo transection.- animali pre-trattare con enrofloxacina profilattico (10 mg / kg, sc) per tre giorni prima dell'intervento chirurgico SCI.
- Anaesthetize animali in una dose di induzione del 4% isoflurano come descritto in precedenza. Ulteriore,iniettare animali con ketamina cloridrato (70 mg / kg, ip) e dexmedetomidina cloridrato (0,5 mg / kg, ip).
Nota: per interventi chirurgici transezione completi, la vasodilatazione causata da isoflurano molto spesso presenta problemi con emostasi una volta che il cavo viene sezionato. Questo problema può essere evitato utilizzando un cocktail di ketamina / dexmedetomidina. Gli animali devono essere anestetizzati per 20-25 minuti, e invertite utilizzando atipamezolo (1 mg / kg, sc) dopo l'intervento cavo sezione spinale. - Pre-operatorio amministrare buprenorfina per via sottocutanea (0,02 mg / kg), e ketoprofene (5 mg / kg). Somministrare bupivacaina (5 mg / kg; sc) immediatamente prima dell'intervento di fornire un blocco di linea locale. Al momento la rasatura l'addome, le spazzole di clorexidina e il 70% di etanolo alternata (per tre volte ciascuno), seguita da povidone iodio dovrebbe essere applicato per almeno 1 minuto, e rimossi con il 70% di etanolo (ogni volta con un alcool recente apertura wipe). Spazzole devono essere realizzati in modo concentrico a partireal centro della linea di incisione e girando verso l'esterno (in modo da non contaminare l'area da "back / indietro" movimenti). Utilizzare garza sterile e scartare tra ogni applicazione. Ripetere il processo per tre volte prima di iniziare l'intervento chirurgico animale. Mentre tagliato e lavato chirurgicamente, tenere gli animali su un cono in circa dose di mantenimento di 1,5% di isoflurano (modificato come richiesto per mantenere piano chirurgico di anestesia). Per tutta la durata degli animali chirurgia sullla coperta-circolazione acqua mantenuta a 37 ° C.
- Effettuare una incisione dorsale linea mediana, 2 cm di lunghezza, nel muscolo superficiale sovrastante il C8-T3 vertebre.
- Blunt sezionare al fine di rivelare lo strato dura.
- Perforare lo strato dura con microscissors o con la punta di un ago calibro 25.
- Aprire la dura al gap intervertebrale T2-T3 ed eseguire una resezione completa utilizzando microscissors. Aprire le microscissors ma non abbastanza lateralmente per scoppiare arterie vertebralis e vene. In rapido movimento transetto del midollo spinale e la ricerca di una contrazione esagerato negli arti posteriori degli animali. Confermare una resezione completa mediante separazione visiva dei monconi del midollo spinale rostrale e caudale.
- Dopo la conferma, posizionare Gelfoam tra i ceppi di raggiungere l'emostasi. Applicare Gelfoam sufficiente per fermare l'emorragia e di separare i monconi del midollo spinale.
- Usa 4-0 Vicryl e 4-0 punti di sutura Prolene per chiudere il muscolo e pelle, rispettivamente. Dopo l'intervento chirurgico SCI, dare gli animali pre-riscaldato soluzione di Ringer lattato (5 ml, sc a 30 ° C) e permettere loro di recuperare in un ambiente a temperatura controllata.
- Spinal Cord Transezione cura post-chirurgica
Nota: per i primi 14 giorni animali post-operatorie dovrebbero essere controllati 3 volte al giorno, oltre a una valutazione monitoraggio dettagliato una volta al giorno. Dopo 14 giorni di valutazione dettagliata di monitoraggio può essere ripetuto ogni due giorni. Valutare gli animali in 7 categoRies: peso corporeo, l'aspetto fisico (il dolore è valutata sulla base segni come porfirina e smorfia del viso), il comportamento / attività, defecazione, la pelle (tra cui incurvando, piloerezione, incisione guarigione e sieroma), l'idratazione e la respirazione. Per i primi 5-7 giorni vesciche devono essere controllati ed espresso almeno 3 volte al giorno.- Nutrire gli animali con frutta, assortimento di cereali, nutrizionale sostituzione morbido pasto di dieta, e di fornire acqua ad libitum, per 8-14 giorni dopo l'intervento transection midollo spinale. Iniettare animali con soluzione riscaldata di Ringer lattato (5 ml) per via sottocutanea per i primi 3 giorni dopo l'intervento e su sintomi di disidratazione. Somministrare soluzione di Ringer (5 ml), se necessario, sulla valutazione degli animali durante i controlli.
Nota: Dopo transection del midollo spinale, i ratti mostrano paralisi degli arti posteriori, e deambulare con flessione ed estensione degli arti anteriori, che è conservato in questo modello lesioni. I ratti non hanno sostegno del tronco e della coda. Per facilitareil loro movimento nella gabbia, una griglia di gomma deve essere posto sotto assestamento fiocchi d'avena. Questo permette ratti di afferrare la griglia con le zampe anteriori, e spostare facilmente nella gabbia di accedere al cibo e acqua. La biancheria deve essere cambiata ogni giorno. Al giorno 7 dopo resezione del midollo spinale, la biancheria da letto di avena dovrebbe essere sostituito da loro biancheria da letto originale trucioli di legno. La biancheria da letto fiocchi d'avena viene utilizzato da ratti trattati con buprenorfina in grado di sviluppare pica in cui mangiano biancheria da letto e questo può causare occlusioni esofagee. Fiocchi d'avena non è stato osservato occlusione assorbente dell'esofago con laminati avena. - Somministrare enrofloxacin (10 mg / kg, sc) e ketoprofene (5 mg / kg, sc) una volta al giorno per 3 giorni dopo l'intervento. Somministrare buprenorfina (0,02 mg / kg, sc) durante la mattina e la sera (cioè ogni 12 ore) per le seguenti 3 giorni dopo l'intervento. Una dose a metà giornata di buprenorfina può essere somministrata se si notano segni di dolore / disagio.
- Nutrire gli animali con frutta, assortimento di cereali, nutrizionale sostituzione morbido pasto di dieta, e di fornire acqua ad libitum, per 8-14 giorni dopo l'intervento transection midollo spinale. Iniettare animali con soluzione riscaldata di Ringer lattato (5 ml) per via sottocutanea per i primi 3 giorni dopo l'intervento e su sintomi di disidratazione. Somministrare soluzione di Ringer (5 ml), se necessario, sulla valutazione degli animali durante i controlli.
2. telemetriaMonitoraggio dei parametri emodinamici
- Raccogliere beat-by-beat pressione arteriosa (ABP) e la temperatura interna del corpo ogni giorno per 24 ore, pre e post SCI. Campione la pressione arteriosa e la temperatura corporea a 1000 Hz in 24 blocchi hr utilizzando il dispositivo di telemetria.
- Collocare un SmartPad sotto la gabbia animale per la ricarica wireless del trasduttore e per la ricezione di segnali digitali telemetro dai trasduttori.
Nota: La tensione di uscita viene successivamente trasferito ad un configuratore collegato a un computer, che organizza il flusso di dati da ciascun canale. La tensione viene convertita registrazioni della pressione sanguigna arteriosa e temperatura continui. Visualizza i dati campionati che utilizzano software di acquisizione dei dati, come ad esempio LabChart. - Eliminare i dati di telemetria raccolti durante il monitoraggio degli animali, così come il 10 minuti immediatamente prima del monitoraggio e 10 minuti dopo il monitoraggio.
3. Valutazione della spontanea Incidze di Autonomic disreflessia (AD)
Nota: la frequenza, la gravità e la durata degli eventi ad spontanei sono stati valutati utilizzando un algoritmo sviluppato per il nostro romanzo dC Detection JAVA piattaforma software (Figura 4). Un nuovo algoritmo è stato sviluppato per rilevare automaticamente eventi AD spontanei basato su 24 registrazioni hr SBP e HR telemetria prima e dopo SCI utilizzando parametri di cui alla figura 2.
- Estrarre i valori SBP e HR da dati di telemetria grezzi su un periodo di interesse utilizzando software di acquisizione.
Nota: il software di acquisizione rileva e determina il valore dei picchi SBP da registrazioni continue ABP. La frequenza cardiaca è estrapolata dalla determinazione della distanza di tempo tra i picchi SBP adiacenti. - Carica un file CSV delle registrazioni di telemetria con intervallo Interbeat nella colonna A, i valori PAS nella colonna B, i valori MAP nella colonna C e l'ora del giornon colonna D (Figura 4A).
- Utilizzando il software (Figura 4B-D), specificare la relativa gamma HR fisiologico (cioè, R per intervallo R) per le registrazioni SBP tra i 180 bpm e 625 bpm. Specificare l'intervallo HR rilevanti sul software sotto i pannelli frequenza cardiaca minima e frequenza cardiaca massima.
- Creare una soglia per SBP e HR attraverso una finestra in movimento media di 240 sec. Indicare la lunghezza della finestra della soglia media mobile per l'analisi nel pannello Soglia AD Durata.
- Impostare una soglia trasposto SBP a 20 mmHg al di sopra della linea di base in movimento medio. Indicare il valore di trasposizione nel Moving Average soglia pannello Attuazione BP.
- Isolare cluster picco SBP che superano la soglia trasposto con un picco a picco intervallo di meno di 2 secondi e per una durata superiore a 10 sec. Specificare il picco di intervallo di picco utilizzando il interpicco Interval BP e il duIntervallo razione utilizzando i pannelli Peak cluster intervallo di ebollizione.
- gruppi di punta del Gruppo SBP che si trovano entro 120 secondi l'uno dall'altro.
Nota: Rilevato potenziali eventi AD che si trovano entro 120 secondi l'uno dall'altro verrebbero raggruppati come un singolo evento. Specificare la durata massima consentita tra i cluster SBP consecutivi per differenziare gli eventi AD separato nel pannello dC Durata Soglia. - Verificare se il gruppo di cluster picco SBP sono associati con un potenziale evento AD spontanea rilevare un abbassamento di HR di 40 bpm o maggiore.
- Media 10% dei valori HR upon insorgenza dell'evento potenziale (specificare la percentuale della frequenza cardiaca superiore cadere pannello media gamma). Media 75% dei valori della frequenza cardiaca dalla fine della manifestazione potenziale (specificare tale percentuale in basso frequenza cardiaca cadere pannello media gamma).
- Sottrarre la soglia inferiore della frequenza cardiaca dalla soglia frequenza cardiaca più elevata, al fine di garantire un corriding goccia di 40 bpm o superiore. Specificare la restrizione calo della frequenza cardiaca utilizzando il pannello di restrizione calo della frequenza cardiaca.
- Una volta che i pannelli sono stati riempiti, premere OK. Una rappresentazione grafica degli eventi AD rilevati sono presentati, che includono i picchi di SBP e dati HR associati (Figura 4C-D). Un'uscita file excel viene anche generato con la risposta pressoria (mmHg), la durata (sec), massima pressione sistolica (mmHg), HR minimo (bpm) e goccia HR (bpm) di ciascun evento AD rilevato.
4. colorettale distensione per suscitare intenzionalmente dC
Nota: La gravità di AD indotta può essere determinato attraverso distensione del colon-retto (CRD), uno stimolo clinicamente rilevante che imita l'intestino di routine 3,18,19.
- Verificare il palloncino di un catetere francese (dritto, 10 francesi, 3 ml, 35 cm, senza lattice) non perda gonfiando con 2 ml di aria.
- trattenere °e animale avvolgendo in un asciugamano e lasciare BP e HR per stabilizzare per una mezz'ora.
- Posizionare lubrificante sulla punta del catetere. Inserire un segno sul catetere con un pennarello indelebile, due centimetri dalla metà del palloncino. Il catetere viene inserito attraverso l'ano nel colon finché il contrassegno è appena visibile in apertura. Fissare il catetere alla coda con nastro chirurgico. Re-posto l'animale avvolto nella sua gabbia casa collocato sul ricevitore SmartPad corrispondenza del trasduttore impiantato dentro l'animale. Lasciare che BP dell'animale per normalizzare per 10 min.
- Dopo l'inserimento del catetere e il periodo di acclimatazione associato (cioè, 10 min), infondere il palloncino con 2 ml di aria oltre 10 sec, permettere BP e HR per stabilizzare. Mantenere distensione per 1 min. Assicurarsi che la punta del catetere rimane all'interno del retto. È importante non eccessivamente gonfiare il palloncino (cioè, 3 ml +) al fine di evitare la rottura del colon.
Nota: distensione per una durata di 1 min &# 160; permette di tempo appropriato per lo sviluppo della risposta pressoria e l'barorecettoriale mediata goccia HR associato con un episodio indotto di AD. Inoltre, questo periodo 1 min fornisce anche un tempo sufficiente per la normalizzazione degli indici cardiovascolari. - Ripetere distensione 3 volte alla prova, ripetere le prove al giorno con un intervallo minimo di 10 minuti tra le prove. Dopo la valutazione, rimuovere il catetere di Foley dall'animale.
- Media dei dati battito-per-battito oltre intervalli di 1 sec e segnalano l'aumento massimo della pressione arteriosa sistolica e la massima riduzione in HR su più prove.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Utilizzando telemetria, pressione arteriosa viene campionato ad una frequenza di 1000 Hz continuamente per 24 ore. Una registrazione illustrativi della pressione arteriosa (ABP) utilizzando LabChart è mostrato nella Figura 1B. Il campione è stato ABP monitorata da un sensore di pressione a stato solido inserita nell'aorta discendente. La piattaforma Java romanzo software di rilevamento AD è in grado di estrarre i picchi rilevanti SBP (mmHg) (Figura 1C). Possiamo anche estrarre l'HR (bpm) dal intervallo di tempo tra i picchi SBP adiacenti (Figura 1D).
SBP e HR estratto dal battito per battito ABP campionato a 1000 Hz sono scelti come le variabili di input per il software di rilevamento AD. Il software caratterizza eventi AD spontanei da un aumento SBP superiore a 20 mmHg accompagnata da una diminuzione HR di 40 bpm o maggiore, come illustrato nella figura 2. Questi eventi sono inizialmente identificati utilizzando un ave movimento 240 sec SBPla rabbia di base trasposto in verticale di 20 mmHg. Il software di rilevamento AD assicura l'evento AD rilevata è 'reale' controllando una goccia HR di 40 bpm o superiore rispetto al verificarsi dell'evento AD. Il software rileva e caratterizza eventi spontanei annuncio dal ritmo continuo di ritmo, 24 ore SBP e registrazioni HR telemetria. Insieme con l'ora del giorno e della frequenza di questi eventi AD, il software di rilevamento AD fornisce le seguenti informazioni tabellare: il massimo SBP, risposta pressoria, la durata della manifestazione dC, min HR e HR goccia sulla insorgenza della manifestazione AD spontanea.
I grafici rappresentativi di SBP e HR di figura 3 presente la gravità e la durata di un episodio AD indotta durante CRD. Come il palloncino del catetere viene gonfiato, vi è un aumento rapido e persistente SBP, accompagnata da bradicardia marcata. C'è una progressiva stabilizzazione dei parametri cardiovascolari come distensione progredisce, e normalizzazione dei parametri emodinamici come il pediatrica catetere di Foley è sgonfiato. Dopo l'inserimento del catetere di Foley, SBP e indici HR sono mediati per 60 secondi prima di gonfiaggio per generare una linea di base. Dalla linea di fondo, la risposta pressoria gravità o associata al picco di SBP (mmHg) e rilasciare in HR (bpm) può essere determinato.
Figura 1. Schema di telemetria impianto Dispositivo e rappresentativa Traccia di pressione arteriosa arteriosa (ABP). Illustrazione schematica del impiantazione trasduttore telemetria con la punta del catetere diretto verso l'aorta discendente occluso e il corpo del dispositivo di telemetria fissato alla parete addominale 16. dati esempio di ABP campionati a 1.000 Hz dal dispositivo di telemetria per un periodo di 24 ore. Da questa registrazione, è possibile estrarre indici cardiovascolari, come systolic pressione sanguigna (SBP; mmHg; Figura 1B) e la frequenza cardiaca (HR; bpm; Figura 1C). Fai clic qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2. Un episodio spontaneo di autonomica disreflessia (AD) nel midollo spinale animali feriti Il romanzo software piattaforma Java rilevato eventi ad spontanei da registrazioni di telemetria 24 hr di pressione arteriosa sistolica. (SBP, Figura 2A) e la frequenza cardiaca (HR; Figura 2B ). Un aumento di 20 mmHg o superiore a SBP insieme ad un calo delle risorse umane di 40 bpm o maggiore al momento dell'inizio della picco di SBP è considerato un evento AD. La "soglia HR superiore" comprende media 10% dei valori HR momento dell'inizio della potenevento ziale. La "soglia HR inferiore" comprende media 75% dei valori della frequenza cardiaca dalla fine della manifestazione potenziale. Sottrarre la "soglia HR inferiore" dalla "soglia HR superiore", al fine di garantire una corrispondente diminuzione di 40 bpm o maggiore.
Figura 3. Rappresentante Trace of Induced autonomica disreflessia (AD) di colorettale distensione (CRD) nel midollo spinale animali feriti. Al momento l'induzione di CRD, vi è un aumento improvviso e persistente in SBP (figura 3A) accompagnato da un netto calo delle risorse umane ( Figura 3B).
Figura 4. Java Platform spontanea autonomica disreflessia (AD) di rilevamento del software. (Figura 4A) viene caricato il programma e vengono specificati i parametri di rilevamento AD ( Figura 4B) come indicato nel protocollo. Il programma presenta il fenotipo temporale di questi eventi che si verificano spontaneamente AD (Figura 4C-D). Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Il protocollo descrive un'implementazione dettagliata di un software di rilevamento AD romanzo piattaforma JAVA quale sarà associata con un dispositivo di telemetria, per un'analisi approfondita a lungo termine di ABP in SCI-animali (Figura 1B). Questo è il primo software che consente la caratterizzazione di modelli ABP per rilevare eventi AD spontanei che si verificano sporadicamente per tutta la durata della giornata. Un modello animale T3 SCI ben caratterizzato possono illustrare la capacità funzionale del software per rilevare la frequenza, risposta pressoria e durata AD spontanea. Insieme con la rilevazione di eventi ad spontanei, il software in grado di analizzare le oscillazioni in ABP e discernere variazioni diurne dei parametri emodinamici.
Il romanzo software di rilevamento dC in modo efficiente, affidabile e preciso rilevato e caratterizzato eventi ad spontanei negli animali acute e croniche SCI. Un evento AD è considerato verificarsi su un aumento SBP di 20 mmHg o superiore (Figura 2A) ed è spesso associata a bradicardia marcata 9. In questo studio particolare, le fluttuazioni SBP sono stati considerati un indicatore primario per la comparsa di un episodio di dysreflexic, anche se il software ha la capacità di utilizzare anche MAP voglia il desiderio sperimentatore. Il software ha la capacità di discernere la bradicardia pronunciata rilevando la goccia HR di una quantità determinata utente sulla insorgenza dell'evento AD (Figura 2B). Rabchevsky et al. utilizzata una goccia caratteristica di 10 bpm come soglia sulla quale un evento ipertensiva viene classificato come evento AD spontanea. Questo deve essere messo in discussione, come i roditori hanno un altissimo frequenza cardiaca a riposo; di conseguenza, 10 bpm è probabile ancora insufficienti per definire bradicardia. restrizioni HR goccia possono essere modificati dall'utente per determinare non solo gocce in HR ma aumenta anche in HR seconda del livello e completezza della SCI.
Precedente aquesto software, AD CRD indotta è risultato essere un metodo efficace di AD indotta che sia sperimentalmente fattibile e ben caratterizzati (Figura 3A, 3B) 15,20. L'induzione ripetitivo di AD in modelli animali di ratto con alto SCI è stato inizialmente trovato per imitare gli episodi spontanei e frequenti di AD associata ad alta SCI toracico 4. CRD è un potente stimolo non invasiva per AD in ratti con elevata toracica SCI 14 che emula alcune delle cause più comuni di AD clinicamente come la stipsi e fecalomi 3. AD CRD-indotta non tiene conto per la grande varietà di stimoli afferenti che possono anche evocare questi riflesso mediate eventi ipertesi. AD Così CRD indotta in combinazione con rivelazione e caratterizzazione di AD spontanea fornisce la libertà ideale in cui possiamo studiare il fenotipo temporale AD.
La telemetria è un metodo di state-of-the-art per il monitoraggio delle funzioni fisiologiche in sveglio eliberi di muoversi animali, riducendo al minimo gli artefatti stress associati, come la sofferenza, la gestione e l'anestesia 21. In questo caso, viene utilizzato un trasduttore di pressione a stato solido in materiale biosilicone leggero. In contrasto con la risposta a bassa pressione di cateteri a base di fluidi, un sensore di pressione a stato solido in grado di monitorare sottili cambiamenti nei parametri cardiovascolari. Questi trasduttori possono assaggiare continuo, battere per la pressione arteriosa battito e la temperatura interna del corpo a frequenze fino a 2 kHz. sensori allo stato solido hanno anche il vantaggio di evitare artefatti da movimento comunemente presenti nelle cateteri basati fluido. Anche se i dispositivi di telemetria sono invasivi e costosi, controlla con precisione il ritmo diurno di parametri emodinamici 15,16,21,22. Il tempo di recupero dopo l'impianto è criticamente importante per la sopravvivenza degli animali, poiché ostruzione meccanica al flusso di sangue in aorta addominale dall'impianto stesso può risultare insufficiente apporto di sangue al bo hinddy 15.
rilevazione telemetrica AD spontanea, oltre ad AD CRD indotta, rappresentano l'ampio spettro di stimoli associati con l'insorgenza di questi episodi pericolo di vita. Pertanto, la rilevazione e la caratterizzazione di eventi AD è un fattore critico per l'esame di trattamenti per i pazienti SCI. Non ci sono tecniche non invasive possibili disponibili per gli esseri umani che consentono cronica, movimento per movimento, il monitoraggio dei parametri emodinamici. il monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa è insufficiente a causa della bassa risoluzione temporale. Animali modelli sono necessari per rilevare accuratamente e caratterizzare l'insorgenza di questi eventi AD spontanei utilizzando romanzo software Detection AD. Su avvento di nuove tecnologie di monitoraggio emodinamico continuo, il software può essere applicato come uno strumento essenziale clinicamente per monitorare l'insorgenza di tali eventi. L'uso di dispositivi di telemetria in combinazione con il software di rilevamento AD può essere una strategia futura utilemonitoraggio ambulatoriale clinica di AD acuta.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Questa ricerca, se finanziato dal Canadian Institute of Health Research e la Heart and Stroke Foundation di BC e Yukon. Vorremmo riconoscere Mr. Rayshad Gopaul e il Dr. Shelly McErlane per il supporto tecnico e l'esperienza nella cura degli animali.
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).
