Introduction
Dysréflexie Autonomic (AD) est une urgence menaçant la vie chez les individus après une lésion de la moelle épinière aiguë ou chronique (SCI) au col de l' utérus ou de segments de haut-thoracique et est généralement caractérisée par des épisodes d'hypertension persistante et bradycardie 1. AD est principalement causée par une perturbation des voies descendantes de la colonne vertébrale qui fournissent habituellement entrée des centres supraspinales aux neurones sympathiques préganglionnaires épinière qui contrôlent l' activité sympathique et le tonus vasculaire 1-4. Épisodes AD sont caractérisés par un pic de pression artérielle systolique (SBP) jusqu'à 300 mmHg et l' absence de traitement peut entraîner des convulsions, une hémorragie intracrânienne, l' infarctus du myocarde, et même la mort 5-8. Une variété de stimuli nocifs et non nocifs agir comme un déclencheur d'AD, y compris l' intestin et de la vessie distension, des spasmes, des plaies de pression, de la vessie cathétérisme ou procédures iatrogènes 9-12.
L'évolution temporelle de la MA dans response à la SCI a été étudié dans les deux 9 et modèles animaux humains 13,14. Généralement , ces études ont utilisé une méthode «AD induite» (c. -à- urodynamique, vibrostimulations du pénis chez l' homme ou distension colorectale chez les animaux) afin de déterminer l'évolution temporelle de la MA. Une telle approche est limitée par la nécessité d'évaluations répétées à isolés points de temps qui peuvent empêcher une détermination précise de l'évolution temporelle de la MA. L'utilisation de 24 heures de surveillance de la pression sanguine chez les humains permet des mesures en série de la tension artérielle à effectuer à des intervalles prédéterminés. Cette technique a été récemment utilisée pour surveiller survenant spontanément AD chez les patients atteints SCI chronique. Dans les modèles animaux, des capteurs de pression à semi-conducteurs sont de plus en plus utilisés pour surveiller de façon chronique battre par battement de la pression artérielle. Récemment, Rabchesvky et al. (2012), mis au point un algorithme qui extrait une seconde moyenne de la pression artérielle moyenne (MAP), unD par rapport à un seuil moyenne mobile 15. AD événements spontanés ont été caractérisés sur la base de pics de MAP qui sont 10 mmHg ou plus simultanément au dessus du seuil avec une chute de HR de 10 battements par minute ou plus.
Voici un logiciel JAVA roman qui a intégré dans l'algorithme de détection de AD est présenté. Cet algorithme fonctionne en détectant des motifs prédéterminés de la pression artérielle (ABP) et la fréquence cardiaque (HR) qui sont le signe d'un événement AD survenant spontanément. L'utilisateur peut régler manuellement l'ensemble des variables d'entrée dans le logiciel tel que le «algorithme de détection» peut être facilement personnalisé pour les paramètres d'intérêt spécifiques. Le logiciel est également capable de dichotomiser ABP et HR dans une époque donnée telle que la rythmicité diurne des paramètres hémodynamiques peut être analysé 16. Dans le présent manuscrit, une explication détaillée est donnée de la technique chirurgicale utilisée pour implanter les appareils de télémétrie et d'effectuer la chirurgie SCI. ExDes exemples sont également fournis par rapport aux capacités de post-traitement de logiciel de détection de AD et comment la fonction cardiovasculaire est altérée post-SCI. Aux fins de comparaison, la méthodologie et les résultats obtenus à partir d'une méthode de AD induite connu sous le nom distension colorectale (CRD) est également illustrée.
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Protocol
Homme Wistar (HSD: WI Wistar) rats à 7 semaines et pesant 300-350 g ont été utilisés dans cette expérience. Tous les rats ont été maintenus sur un cycle de 12 heures de lumière / obscurité et reçu chow rat de laboratoire standard et de l'eau ad libitum. Toutes les procédures expérimentales conformes avec le guide sur le soin et l'utilisation des animaux d'expérimentation mis en place par le Conseil canadien de protection des animaux et de l'approbation éthique accordée par l'Université de la Colombie-Britannique. La chirurgie et les soins aux animaux ont été effectués selon les procédures standard dans notre laboratoire (Ramsey et al. , 2010) 17.
1. Préparation des animaux: Interventions chirurgicales
- Implantation de l'appareil télémétrique
Note: protocole a été mis en œuvre conformément aux spécifications du fabricant et notre expérience précédente avec l'implantation du dispositif: 16- Pré-traiter les animaux avec enrofloxacine, une fois par jour pendant 3 jours (10 mg / kg, s.c.) pré-opératoire.
- Retirer les aliments solides de cage 9-13 h avant la chirurgie. Doux régime alimentaire substitut de repas peut être fourni au cours de cette période.
- Anesthésier les animaux en utilisant une dose d'induction de 4% d'isoflurane dans une chambre d'induction et une dose d'entretien d'environ 1,5% d'isoflurane (avec 1 à 1,5 L / min d'oxygène) à l'aide d'un circuit Bain. Utilisez le réflexe orteil de pincement et les réflexes cornéens pour déterminer si les animaux sont au plan chirurgical de l'anesthésie. Respiration doit être surveillée afin d' évaluer si la profondeur de l' anesthésie est trop élevée (taux de respiration très lente et haletant, pâle membranes muqueuses) ou trop faible (c. -à , respirations rapides et peu profonds indiquant que l'animal ne peut pas être dans un plan chirurgical de l' anesthésie ). la dose nécessaire surveillance répétée du plan chirurgical de l'anesthésie environ toutes les 5 min pendant la chirurgie et ajuster isoflurane.
Remarque: Toutes les chirurgies sont effectuées en utilisant une technique aseptique: spécifiquement, les chirurgiens portentscrubs chirurgicales, casquette, masque et gants stériles. procédure de gantage ouverte est observée, autoclavé pansement chirurgical contenant des instruments chirurgicaux est ouvert à l'aide d'une technique stérile et l'animal est drapée avant de commencer la chirurgie. outils chirurgicaux sont tip-stérilisés dans des billes chaudes entre les chirurgies (jusqu'à cinq interventions chirurgicales). éponges chirurgicales et de la gaze sont autoclavés avant utilisation. Pendant la chirurgie, les animaux sont gardés sur une couverture à circulation d'eau maintenue à 37 ° C. - Administrer buprénorphine (0,02 mg / kg; sc) immédiatement avant la chirurgie. En outre, l'administration kétoprofène (5 mg / kg, sc) avant l'intervention chirurgicale pour fournir une analgésie multimodale. Administrer bupivacaïne (5 mg / kg; sc) immédiatement avant la chirurgie pour fournir un bloc de ligne locale. Après le rasage l'abdomen, appliquer des tampons de chlorhexidine et 70% d'éthanol (trois fois chacun), suivis par l'iode povidone pendant au moins 1 min en alternance, et enlever avec 70% d'éthanol (à chaque fois avec un alcool nouvellement ouvert essuyer). Écouvillonnage de la peauest faite de façon concentrique en commençant au centre de la ligne d'incision et indirecte vers l'extérieur (afin de ne pas contaminer la zone par "avant / arrière" mouvements). Utiliser des tampons de gaze stériles et jeter entre chaque application. Ce processus est répété trois fois avant de commencer la chirurgie des animaux. Alors que écrêté et chirurgicalement grattées, garder les animaux sur un cône de nez relié à un circuit non-réinspiration Bain sous environ la dose d'entretien de 1,5% d'isoflurane. Régler le niveau isoflurane que nécessaire pour maintenir l'animal à un plan chirurgical de l'anesthésie.
- Faire un 5 cm de long incision abdominale médiane coupant à travers les muscles et du péritoine exposant les intestins.
- Rentrez les intestins (cela va exposer l'aorte descendante à la paroi abdominale postérieure), couvrir l'intestin avec de la gaze chirurgicale stérile humidifié avec 2-3 ml de solution Ringers et garder humide avec Ringers supplémentaires aussi souvent que nécessaire pour éviter la dessiccation du tissu à travers la procédure .
- Émoussée disséquer autour de l'aorte et de séparer l'aorte de la veine cave inférieure en utilisant un spatules d'iris.
- La place des ligatures (8-0 sutures monofilamentaires) autour des extrémités rostrale et caudale de la couche la plus externe de l'adventice de l'aorte, juste en aval de l'artère rénale.
- Soulevez le ligatures brièvement obstruant la circulation sanguine et à la perforation de l'aorte au niveau de 1-2 mm en avant de la bifurcation iliaque avec une aiguille de calibre 25 plié à 90 ° à la pointe.
- Guide de la pointe du cathéter du dispositif de télémétrie dans l'aorte à l'aide d'une aiguille courbe 20-Gauge. Advance rostrale pour vous assurer que la pointe est juste en aval des artères rénales
- Fixer à l'aide d'une petite quantité de colle tissulaire. Supprimer les ligatures et assurer qu'il n'y a pas d'écoulement occlusion artérielle due au cathéter ou d'un tissu adhésif.
- Fixer le corps du dispositif de télémétrie dans la paroi abdominale en utilisant des sutures en soie 4-0. Utilisez 4-0 Vicryl et 4-0 sutures Prolène pour fermer la MUSCle et de la peau, respectivement.
- Soins Telemetry Implantation post-chirurgicale
Note: Pour les 14 premiers jours animaux post-opératoires doivent être vérifiés au moins 3 fois par jour, en plus d'une évaluation de suivi détaillé une fois par jour. Évaluer les animaux en 7 catégories: poids corporel, l'apparence physique (douleur est évaluée en fonction des signes tels que l'augmentation de la production de porphyrine vu autour des yeux, du nez et les pattes avant, et des signes de grimace du visage), le comportement / activité, la défécation, la peau (y compris courbant, horripilation , la guérison de l'incision et sérome), l'hydratation et la respiration.- Nourrir les animaux avec des fruits, assortiment de céréales, doux régime alimentaire substitut de repas, et de fournir de l'eau ad libitum, pendant 6 jours après l'implantation de l'appareil de télémétrie. Les animaux doivent avoir un accès régulier chow de rongeur solide retenu pour le premier poste de jour fonctionnellement. Injecter animaux avec réchauffé solution Ringer lactate (5 ml) sous-cutanée pendant les 3 premiers jours après la chirurgie et sur l'apparencedes symptômes de déshydratation. Administrer solution Ringers (5 ml) en tant que de besoin, sur l'évaluation des animaux (signes de la tente de la peau, les oreilles pâles / muqueuses) lors des contrôles matin et soir.
- Administrer enrofloxacine (10 mg / kg, sc) et le kétoprofène (5 mg / kg, sc) une fois par jour, pendant 3 jours après l'opération. Administrer buprénorphine (0,02 mg / kg, sc) pendant le matin et le soir ( à savoir, toutes les 12 heures) pour les 3 jours suivants après la chirurgie. Une dose mi-journée de la buprénorphine (0,02 mg / kg, sc) peut être administré en cas de signes de douleur / détresse sont notés.
- Transection complète de la moelle épinière
Note: Permettre aux animaux de récupérer de la chirurgie d'implantation de télémétrie pendant au moins 14 jours avant la chirurgie T3 transection complète.- animaux pré-traiter avec enrofloxacine prophylactique (10 mg / kg, sc) pendant trois jours avant la chirurgie SCI.
- Anesthésier les animaux sous une dose d'induction de 4% d'isoflurane comme décrit précédemment. Plus loin,injecter les animaux avec du chlorhydrate de kétamine (70 mg / kg, ip) et de chlorhydrate de dexmédétomidine (0,5 mg / kg, ip).
Remarque: Pour les chirurgies de transection complètes, la vasodilatation provoquée par l'isoflurane présente assez souvent des problèmes avec l'hémostase une fois que le cordon est sectionnée. Ce problème peut être évité en utilisant la kétamine / dexmédétomidine cocktail. Les animaux doivent être anesthésiés pour 20-25 min, et inversés en utilisant atipamézole (1 mg / kg, sc) après la chirurgie cordon transection spinale. - Pré-opératoire administrer par voie sous cutanée buprénorphine (0,02 mg / kg), et le kétoprofène (5 mg / kg). Administrer bupivacaïne (5 mg / kg; sc) immédiatement avant la chirurgie pour fournir un bloc de ligne locale. Après le rasage de l'abdomen, des brosses de chlorhexidine et 70% d'éthanol en alternance (trois fois chacun), suivis par la povidone iode doit être appliqué pendant au moins 1 min, et retiré avec 70% d'éthanol (à chaque fois avec un alcool nouvellement ouvert essuyer). Brosses doivent être faites de façon concentrique à partirau centre de la ligne d'incision et indirecte vers l'extérieur (afin de ne pas contaminer la zone par "avant / arrière" mouvements). Utiliser une gaze stérile et jeter entre chaque application. Répétez le processus à trois reprises avant de commencer la chirurgie des animaux. Alors que écrêté et chirurgicalement grattées, garder les animaux sur un cône de nez sous environ la dose d'entretien de 1,5% de l'isoflurane (ajusté au besoin pour maintenir plan chirurgical de l'anesthésie). Pendant toute la durée des animaux de chirurgie sont conservés sur une couverture à circulation d'eau maintenue à 37 ° C.
- Faire une incision dorsale médiane, 2 cm de longueur, dans le muscle superficiel recouvrant le C8-T3 vertèbres.
- Blunt disséquer afin de révéler la couche dure.
- Percer la couche dure avec microciseaux ou avec la pointe d'une aiguille de calibre 25.
- Ouvrez la dure à l'écart intervertébral T2-T3 et effectuer une section complète en utilisant microciseaux. Ouvrez les microciseaux mais pas assez latéralement pour éclater arterie vertébrales et les veines. En mouvement rapide sectionner la moelle épinière et la recherche d'une contraction exagérée dans les membres de derrière des animaux. Confirmer une section complète via la séparation visuelle des souches de la moelle épinière rostrale et caudale.
- Après confirmation, placez Gelfoam entre les souches pour atteindre l'hémostase. Appliquer Gelfoam suffisante pour arrêter le saignement et de séparer les souches de la moelle épinière.
- Utilisez 4-0 Vicryl et 4-0 sutures Prolène pour fermer le muscle et la peau, respectivement. Après la chirurgie SCI, donner animaux solution pré-chauffé de Ringer lactate (5 ml, sc à 30 ° C) et leur permettre de se rétablir dans un environnement à température contrôlée.
- Spinal Cord Transection soins post-chirurgicaux
Note: Pour les 14 premiers jours animaux post-opératoires doivent être vérifiés 3 fois par jour, en plus d'une évaluation de suivi détaillé une fois par jour. Après 14 jours d'évaluation de suivi détaillé peut être répété tous les jours. Évaluer les animaux dans 7 catéries: poids corporel, l'apparence physique (douleur est évaluée en fonction des signes tels que la porphyrine et grimace du visage), le comportement / activité, la défécation, la peau (y compris courbant, horripilation, incision guérison et sérome), l'hydratation et la respiration. Pour les 5-7 premières vessies de jours doit être vérifié et exprimé au moins 3 fois par jour.- Nourrir les animaux avec des fruits, assortiment de céréales, de la nutrition de remplacement de repas de régime doux, et de fournir de l'eau ad libitum, pour 8-14 jours après la chirurgie de transection de la moelle épinière. Injecter animaux avec une solution de Ringer Lactate réchauffé (5 ml) sous-cutanée pendant les 3 premiers jours après la chirurgie et sur les symptômes de la déshydratation. Administrer la solution de Ringer (5 ml) en tant que de besoin, sur l'évaluation des animaux lors des contrôles.
Remarque: Après la moelle transection de la moelle, les rats présentent une paralysie des membres postérieurs, et ambulate utilisant la flexion et l'extension des forelimbs, qui est conservé dans ce modèle de blessure. Les rats manquent tronc et de la queue de soutien. Faciliterleur mouvement dans la cage, une grille en caoutchouc doit être placé sous la literie d'avoine roulée. Cela permet à des rats à saisir la grille avec les pattes, et se déplacent facilement dans la cage pour accéder à la nourriture et de l'eau. La literie doit être changé tous les jours. Au jour 7 après la moelle transection de la moelle, la literie d'avoine devrait être remplacée par leur literie originale de copeaux de bois. La literie d'avoine roulée est utilisée depuis les rats ayant reçu la buprénorphine peut se développer pica dans lequel ils mangent literie et cela peut causer des impactions oesophagiennes. Flocons d'avoine sont impaction absorbant de l'oesophage avec des flocons d'avoine n'a pas été observée. - Administrer enrofloxacine (10 mg / kg, sc) et le kétoprofène (5 mg / kg, sc) une fois par jour pendant 3 jours après l'opération. Administrer buprénorphine (0,02 mg / kg, sc) pendant le matin et le soir ( à savoir, toutes les 12 heures) pour les 3 jours suivants après la chirurgie. Une dose mi-journée de buprénorphine peut être administré si des signes de douleur / détresse sont notés.
- Nourrir les animaux avec des fruits, assortiment de céréales, de la nutrition de remplacement de repas de régime doux, et de fournir de l'eau ad libitum, pour 8-14 jours après la chirurgie de transection de la moelle épinière. Injecter animaux avec une solution de Ringer Lactate réchauffé (5 ml) sous-cutanée pendant les 3 premiers jours après la chirurgie et sur les symptômes de la déshydratation. Administrer la solution de Ringer (5 ml) en tant que de besoin, sur l'évaluation des animaux lors des contrôles.
2. télémétrieSurveillance des paramètres hémodynamiques
- Collecter battu par battement pression artérielle (ABP) et la température du corps tous les jours pendant 24 heures, avant et après SCI. Exemple de la pression artérielle et la température du corps à 1000 Hz en 24 blocs h en utilisant le dispositif de télémétrie.
- Placer une SmartPad sous la cage de l'animal pour la recharge sans fil du transducteur et pour recevoir des signaux numériques télémétriques provenant des transducteurs.
Remarque: La tension de sortie est ensuite transmis à un configurateur connecté à un ordinateur, qui organise le flux de données provenant de chaque canal. La tension est convertie en des enregistrements continus de la pression artérielle et la température. Visualisez les données échantillonnées en utilisant le logiciel d'acquisition de données, tels que LabChart. - Jeter les données de télémétrie recueillies lors de la surveillance des animaux, ainsi que les 10 minutes précédant immédiatement la surveillance et le suivi après 10 min.
3. Évaluation des Spontaneous Incidrences de Autonomic Dysréflexie (AD)
Note: La fréquence, la gravité et la durée des événements spontanés AD ont été évalués en utilisant un algorithme développé pour notre propre roman AD Détection JAVA plate - forme logicielle (figure 4). Un nouvel algorithme a été développé pour détecter automatiquement les événements AD spontanés basé sur 24 h SBP et HR télémesure enregistrements avant et après SCI en utilisant les paramètres spécifiés dans la figure 2.
- Extrait SBP et HR valeurs à partir des données de télémétrie brutes sur la période d'intérêt en utilisant un logiciel d'acquisition.
Remarque: Le logiciel d' acquisition détecte et détermine la valeur des pics SBP à partir d' enregistrements continus ABP. La fréquence cardiaque est extrapolée en déterminant la distance de durée entre les pics SBP adjacents. - Télécharger un fichier CSV des enregistrements de télémétrie avec un intervalle Interbeat dans la colonne A, les valeurs SBP dans la colonne B, les valeurs du PAM dans la colonne C et le temps de la journée in colonne D (figure 4A).
- Utilisation du logiciel (Figure 4B-D), spécifier la gamme HR physiologique pertinente (c. -à- R à intervalle R) pour les enregistrements SBP entre 180 bpm et 625 bpm. Spécifiez la plage des RH pertinents sur le logiciel sous les panneaux de fréquence cardiaque minimum et la fréquence cardiaque maximum.
- Créer un seuil pour SBP et HR à travers une fenêtre moyenne mobile de 240 sec. Indiquez la longueur de la fenêtre du seuil moyenne mobile pour l'analyse dans le panneau de seuil AD Durée.
- Définir un seuil transposé SBP à 20 mmHg au-dessus de la ligne de base moyenne mobile. Indiquez la valeur de transposition dans le Seuil moyen panneau Transposition BP Moving.
- Isoler SBP amas de pics qui dépassent le seuil de transposition avec un intervalle de crête à crête inférieure à 2 secondes et pendant une durée supérieure à 10 secondes. Spécifiez le pic à pic d' intervalle à l' aide du Interpeak Interval BP et duintervalle de ration à l' aide des panneaux Cluster pic Interval BP.
- Groupe SBP grappes de pointe qui sont à moins de 120 secondes de l'autre.
Remarque: Détecté événements AD potentiels qui sont à moins de 120 secondes de l'autre seraient regroupés en un seul événement. Indiquez la durée maximale autorisée entre les clusters SBP consécutifs pour différencier les événements AD séparés dans le panneau AD Durée Seuil. - Confirmez si le groupe de clusters de pointe SBP sont associés à un événement potentiel AD spontanée en détectant une chute de HR de 40 bpm ou plus.
- Moyenne 10% des valeurs de RH sur le début de l'événement potentiel (préciser ce pourcentage dans la fréquence cardiaque supérieure déposer panneau de gamme moyenne). Moyenne 75% des valeurs de fréquence cardiaque à partir de la fin de l'événement potentiel (préciser ce pourcentage dans le bas fréquence cardiaque drop panneau de gamme moyenne).
- Soustraire le seuil de fréquence cardiaque inférieure du seuil supérieur de la fréquence cardiaque, afin d'assurer une correspondrop ding de 40 bpm ou plus. Spécifiez la restriction de baisse de la fréquence cardiaque à l' aide du panneau de limitation de baisse de la fréquence cardiaque.
- Une fois les panneaux ont été remplis, appuyez sur OK. Une présentation graphique des événements AD détectés sont présentés, qui comprennent les pics de SBP et des données de ressources humaines associées (Figure 4C-D). Une sortie fichier Excel est également généré avec la réponse pressive (mmHg), la durée (s), max pression artérielle systolique (mmHg), HR minimum (bpm) et baisse des ressources humaines (bpm) de chaque événement AD détecté.
4. Colorectal Distension à ELICIT Intentionnellement AD
Note: La gravité de la MA induite peut être déterminée par distension colorectale (CRD), un stimulus cliniquement pertinente qui imite l'intestin de routine 3,18,19.
- Vérifier le ballon d'un cathéter français (droite, 10 Français, 3 ml, 35 cm, sans latex) ne fuit pas en le gonflant avec 2 ml d'air.
- Retiens ee animale en enveloppant dans une serviette et permettre à BP et HR se stabiliser pendant une demi-heure.
- Placez le lubrifiant sur la pointe du cathéter. Placez une marque sur le cathéter avec un marqueur permanent, 2cm à partir du milieu du ballon. Le cathéter est inséré par l'anus dans le côlon jusqu'à ce que la marque est tout juste visible à l'ouverture. Fixer le cathéter à la queue avec du ruban adhésif chirurgical. Replacez l'animal enveloppé dans sa cage placée sur le récepteur SmartPad correspondant du transducteur implanté à l'intérieur de l'animal. Permettre à l'animal de BP se normalise pendant 10 min.
- Après l' insertion du cathéter et la période d'acclimatation associée ( à savoir, 10 minutes), infuser le ballon avec 2 ml d'air pendant 10 secondes, permettent BP et HR de se stabiliser. Maintenir distension pendant 1 min. Assurez-vous que la pointe du cathéter reste à l'intérieur du rectum. Il est important de ne pas trop gonfler le ballon (ie, 3 ml +) afin d'éviter la rupture du côlon.
Remarque: La distension pendant une durée de 1 min &# 160; permet le temps approprié pour le développement de la réponse hypertensive et le barorécepteur médiée baisse des ressources humaines associée à un épisode induit de la MA. De plus, cette période de 1 min fournit également un temps suffisant pour la normalisation des indices cardiovasculaires. - Répétez distension 3 fois par essai, répéter les essais par jour avec un intervalle minimum de 10 min entre les essais. Une fois l'évaluation terminée, retirez la sonde de Foley de l'animal.
- Les données moyennes battement par battement de plus de 1 seconde d'intervalle et signaler l'augmentation maximale de la PAS et de diminution maximale de HR sur plusieurs essais.
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Representative Results
En utilisant la télémesure, la pression sanguine artérielle est échantillonné à une fréquence de 1000 Hz de façon continue pendant 24 heures. Dispositif d'enregistrement illustratif de la pression artérielle (ABP) à l' aide LabChart est représentée sur la figure 1B. L'échantillon de PAA a été surveillée par un capteur de pression statique inséré dans l'aorte descendante. Le logiciel roman de détection AD plate - forme JAVA est capable d'extraire des pics pertinents SBP (mmHg) (Figure 1C). Nous pouvons également extraire le HR (bpm) à partir de l'intervalle de temps entre les pics SBP adjacents (figure 1D).
SBP et HR extrait de battement par battement ABP échantillonné à 1000 Hz sont choisies comme variables d'entrée pour le logiciel de détection de AD. Le logiciel caractérise les événements spontanés AD par une augmentation de SBP supérieure à 20 mmHg accompagnée d'une diminution de HR de 40 bpm ou plus, tel que présenté dans la figure 2. Ces événements sont d' abord identifiés en utilisant un mouvement ave 240 sec SBPrage de référence transposé verticalement 20 mmHg. le logiciel de détection de AD assure l'événement AD détecté est «réel» en vérifiant pour une chute de HR de 40 bpm ou plus par rapport au début de l'événement d'AD. Le logiciel détecte et caractérise les événements spontanés AD de battement continu par battement, 24 h SBP et enregistrements HR télémétriques. Avec l'heure du jour et de la fréquence de ces événements AD, le logiciel de détection de AD fournit les informations suivantes tabulaire: SBP max, réponse hypertensive, la durée de l'événement de AD, min HR et HR goutte sur le début de l'événement AD spontanée.
Les graphiques représentatifs de SBP et HR de la figure 3 présente la gravité et la durée d'un épisode de AD induite lors de CRD. Comme le ballon du cathéter est gonflé, il y a une augmentation rapide et persistante dans SBP, accompagné de bradycardie prononcée. Il y a une stabilisation progressive des paramètres cardiovasculaires comme distension progresse, et normalisation des paramètres hémodynamiques que la sonde de Foley pédiatrique est dégonflé. Après l'insertion du cathéter de Foley, SBP et indices des RH sont en moyenne pendant 60 secondes avant que l'inflation pour générer une base de référence. De la ligne de base, la réponse de la gravité ou hypertenseur associé à la pointe de la PAS (mmHg) et baisser en HR (bpm) peut être déterminée.
Figure 1. Schéma de télémesure Dispositif d' implantation et représentant Trace de la pression artérielle sanguine (ABP). Illustration schématique de l'implantation de la sonde de télémétrie avec la pointe du cathéter dirigé vers l'aorte descendante occlus et le corps du dispositif de télémétrie fixé à la paroi abdominale 16. Exemple de données de ABP échantillonnés à 1000 Hz à partir du dispositif de télémétrie pour une période de 24 heures. A partir de cet enregistrement, il est possible d'extraire des indices cardiovasculaires, tels que systolic pression artérielle (SBP; mmHg, figure 1B) et la fréquence cardiaque (HR; bpm; Figure 1C). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2. Un épisode spontané de Autonomic Dysréflexie (AD) dans la moelle épinière animaux blessés Le logiciel roman plate - forme JAVA événements détectés AD spontanés de 24 h enregistrements de télémesure de la pression artérielle systolique. (SBP; Figure 2A) et la fréquence cardiaque (HR; Figure 2B ). Une augmentation de 20 mmHg ou plus dans SBP ensemble avec une baisse de HR de 40 bpm ou plus lors de l'apparition de la pointe de la PAS est considéré comme un événement d'AD. Le "seuil de HR supérieure" se compose de la moyenne de 10% des valeurs de HR sur le début de l'potenévénement tiel. Le «seuil RH inférieur» représente la moyenne de 75% des valeurs de la fréquence cardiaque à partir de la fin de l'événement potentiel. Soustraire le "seuil de HR inférieur" du "seuil de HR supérieur" afin d'assurer une baisse correspondante de 40 bpm ou plus.
Figure 3. Représentant Trace de Induced Autonomic Dysréflexie (AD) par Colorectal distension (CRD) dans la moelle épinière animaux blessés. Lors de l' induction de la CRD, il y a une augmentation soudaine et persistante dans SBP (figure 3A) accompagnée d'une baisse marquée des ressources humaines ( La figure 3B).
Figure 4. Plate - forme JAVA spontanée Dysréflexie autonome (AD) Logiciel de détection. (figure 4A) est téléchargée sur le programme et les paramètres de détection d'AD sont spécifiés ( Figure 4B) tel que décrit dans le protocole. Le programme présente le phénotype temporelle de ces événements qui se produisent spontanément AD (Figure 4C-D). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Le protocole décrit une mise en œuvre détaillée d'un logiciel de détection de AD plate - forme JAVA roman qui serait associé à un dispositif de télémétrie, pour une analyse approfondie à long terme de ABP SCI-animaux (figure 1B). Ceci est le premier logiciel qui permet de caractériser des profils ABP pour détecter des événements spontanés autobloquantes à mesure qu'elles surviennent de façon sporadique pendant toute la durée de la journée. Un modèle animal T3 SCI bien caractérisé peut illustrer la capacité fonctionnelle du logiciel pour détecter la fréquence, réponse hypertensive et la durée de AD spontanée. Avec la détection des événements spontanés AD, le logiciel peut analyser des oscillations dans ABP et de discerner les variations diurnes des paramètres hémodynamiques.
Le logiciel de détection de AD roman efficace, fiable et précise détecté et caractérisé les événements AD spontanés chez les animaux aigus et chroniques SCI. Un événement d'AD est considéré comme de se produire sur une augmentation de SBP de 20 mmHg ou plus (figure 2A) et est souvent associée à une bradycardie prononcée 9. Dans cette étude, les fluctuations SBP ont été considérés comme un indicateur primaire pour l'apparition d'un épisode de dysreflexic, bien que le logiciel a la capacité d'utiliser également MAP devrait le souhait de l'investigateur. Le logiciel a la capacité de discerner la bradycardie prononcée par la détection de la chute de HR d'un montant déterminé de l' utilisateur lors de l' apparition de l'événement AD (figure 2B). Rabchevsky et al. utilisé une chute caractéristique de 10 bpm comme le seuil sur lequel un événement hypertensive est classé comme un événement AD spontanée. Cela doit être remis en question, que les rongeurs ont une fréquence cardiaque au repos très élevé; par conséquent, 10 bpm est probablement insuffisantes pour définir bradycardie. restrictions de baisse des RH peuvent être modifiés par l'utilisateur non seulement de déterminer les gouttes en RH, mais augmente également dans les RH en fonction du niveau et de l'exhaustivité des SCI.
Antérieur àce logiciel, AD CRD-induite a été jugée une méthode robuste d'AD qui est induite expérimentalement réalisable et bien caractérisés (figure 3A, 3B) 15,20. Induction Répétitive des AD dans des modèles animaux de rat avec de haute SCI a d' abord été trouvé pour imiter les épisodes spontanés et fréquents de la MA associée à une forte SCI thoracique 4. CRD est un stimulus non invasive efficace pour AD chez les rats avec une grande thoracique SCI 14 qui émule certaines des causes les plus fréquentes de la MA clinique tels que la constipation et l' impaction fécale 3. AD CRD-induite ne tient pas compte de la grande variété de stimuli afférences qui peuvent aussi évoquer ces réflexes à médiation événements hypertendus. AD Ainsi CRD-induite en conjonction avec la détection et la caractérisation de la MA spontanée fournissent le cadre idéal dans lequel nous pouvons étudier le phénotype temporelle de la MA.
Telemetry est une méthode state-of-the-art pour surveiller les fonctions physiologiques en éveil etdéplacer librement des animaux , tout en minimisant les artefacts de stress associés, tels que la détresse, la manipulation et l' anesthésie 21. Dans ce cas, un capteur de pression à semi-conducteur constitué d'un matériau léger biosilicone est utilisé. Par opposition à la réponse à basse pression de cathéters à base de fluide, un capteur de pression à l'état solide peut surveiller des changements subtils dans les paramètres cardiovasculaires. Ces transducteurs peuvent échantillonner en continu, battre par la pression artérielle de battement et de la température centrale du corps à des fréquences allant jusqu'à 2 kHz. capteurs à semi-conducteurs ont également l'avantage d'éviter les artefacts de mouvement couramment rencontrés dans les cathéters à base de fluide. Bien que des dispositifs de télémesure sont invasives et coûteuses, il surveille avec précision le rythme diurne des paramètres hémodynamiques 15,16,21,22. Le temps de récupération après l'implantation est d'une importance cruciale pour la survie de l'animal, étant donné que l'obstruction mécanique à l'écoulement du sang dans l'aorte abdominale par l'implant lui-même peut se traduire par un apport sanguin insuffisant à l'arrière body 15.
détection télémétrique de AD spontanée, en plus de AD CRD induite, représentent le large spectre de stimuli associés à l'apparition de ces épisodes de la vie en danger. Par conséquent, la détection et la caractérisation des événements AD est critique pour l'examen des traitements pour les patients atteints du SCI. Il n'y a pas de techniques non invasives possibles disponibles pour les humains qui permettent chronique, battement par battement, la surveillance des paramètres hémodynamiques. La surveillance ambulatoire de la pression artérielle est insuffisante en raison de la faible résolution temporelle. modèles animaux sont nécessaires afin de détecter et de caractériser l'apparition de ces événements AD spontanés en utilisant le logiciel de détection de AD roman avec précision. Après avènement des nouvelles technologies de surveillance continue hémodynamique, le logiciel peut être appliqué comme un outil essentiel cliniquement pour surveiller l'apparition de ces événements. L'utilisation de dispositifs de télémesure en liaison avec le logiciel de détection de AD pourrait être une stratégie utile pour l'avenirsurveillance ambulatoire clinique de AD aiguë.
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Acknowledgments
Cette recherche si financée par l'Institut canadien de la recherche en santé et de la Fondation des maladies de la C.-B. et du Yukon. Nous tenons à remercier M. Rayshad Gopaul et le Dr Shelly McErlane pour le soutien technique et de l'expertise dans les soins des animaux.
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 |
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