Sviluppo di un algoritmo di effettuare uno studio globale di autonomica disreflessia in animali con alta ferita del midollo spinale Uso di un dispositivo di telemetria
Summary
The catheter of a telemetry device is implanted into the abdominal aorta in order to continuously collect beat-by-beat hemodynamic data from animals pre and post-high thoracic spinal cord transection. A novel JAVA software was employed to analyze hemodynamic parameters as well as frequency and intensity of spontaneous episodes of autonomic dysreflexia.
Abstract
Spinal cord injury (SCI) is a debilitating neurological condition characterized by somatic and autonomic dysfunctions. In particular, SCI above the mid-thoracic level can lead to a potentially life-threatening hypertensive condition called autonomic dysreflexia (AD) that is often triggered by noxious or non-noxious somatic or visceral stimuli below the level of injury. One of the most common triggers of AD is the distension of pelvic viscera, such as during bladder and bowel distension or evacuation. This protocol presents a novel pattern recognition algorithm developed for a JAVA platform software to study the fluctuations of cardiovascular parameters as well as the number, severity and duration of spontaneously occurring AD events. The software is able to apply a pattern recognition algorithm on hemodynamic data such as systolic blood pressure (SBP) and heart rate (HR) extracted from telemetry recordings of conscious and unrestrained animals before and after thoracic (T3) complete transection. With this software, hemodynamic parameters and episodes of AD are able to be detected and analyzed with minimal experimenter bias.
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.
Protocol
Representative Results
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 capacit…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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 35cm 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 |
Riferimenti
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