Desarrollo de un algoritmo de realizar un estudio exhaustivo de Disreflexia Autónoma en animales con lesión medular alta El uso de un dispositivo de telemetría
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
Disreflexia autonómica (DA) es una emergencia que amenaza la vida en los individuos después de la lesión de la médula espinal aguda o crónica (SCI) en los segmentos cervicales o de alto torácica y por lo general se caracteriza por episodios de hipertensión persistente y bradicardia 1. AD es causada principalmente por la interrupción de las vías descendentes de la columna vertebral que generalmente proporcionan la entrada de los centros supraespinales a las neuronas preganglionares simpáticas espinal que controlan la actividad simpática y el tono vascular 1-4. AD episodios se caracterizan por un aumento en la presión arterial sistólica (PAS) hasta 300 mm Hg y si no se trata puede provocar convulsiones, hemorragia intracraneal, infarto de miocardio, e incluso la muerte 5-8. Una variedad de estímulos nocivos y no nocivos actuar como un disparador de la EA, incluyendo intestinal y distensión de la vejiga, espasmos, úlceras por presión, cateterización de la vejiga urinaria o procedimientos iatrogénicos 9-12.
El desarrollo temporal de AD en respOnse a SCI se ha investigado en ambos humanos y animales 9 modelos 13,14. Normalmente, estos estudios han utilizado un método 'AD inducido "(es decir, la urodinámica, vibrostimulations del pene en el hombre o la distensión colorrectal en los animales) para determinar el desarrollo temporal de la EA. Este enfoque está limitado por la necesidad de evaluaciones repetidas a aislados puntos de tiempo que pueden impedir una determinación precisa de la evolución temporal de la EA. El uso de control de la presión arterial durante 24 horas en los seres humanos permite mediciones de la presión arterial en serie para hacerse a intervalos predeterminados. Esta técnica se ha empleado recientemente para monitorizar espontáneo AD en pacientes con SCI crónica. En modelos animales, transductores de presión de estado sólido están siendo utilizados cada vez más para vigilar crónicamente latido a latido de la presión arterial. Recientemente, Rabchesvky et al. (2012), desarrollado un algoritmo que extrae de un segundo promedios de presión arterial media (MAP) unad en comparación con un umbral promedio móvil de 15. AD eventos espontáneos se caracterizaron en base a picos MAP que son 10 mm Hg o más por encima del umbral simultáneamente con una caída de HR de 10 latidos por minuto o más.
Aquí se presenta un novedoso software de Java que se ha construido en un algoritmo de detección de AD. Este algoritmo funciona mediante la detección de patrones predeterminados en la presión sanguínea arterial (ABP) y la frecuencia cardíaca (FC) que son indicativos de un evento que ocurre de forma espontánea AD. El usuario es capaz de ajustar manualmente todas las variables de entrada para el software de tal manera que el "algoritmo de detección" se puede personalizar fácilmente para los parámetros específicos de interés. El software también es capaz de dicotomizar ABP y HR en una época determinada de tal manera que la ritmicidad diurna de parámetros hemodinámicos se puede analizar 16. En el presente manuscrito, una explicación detallada se da de la técnica quirúrgica que se utiliza para implantar los dispositivos de telemetría y llevar a cabo la cirugía de SCI. ExTambién se proporcionan ejemplos con respecto a las capacidades de procesamiento posterior del software de detección de anuncio y la función cardiovascular se altera después de la SCI. Con fines comparativos, la metodología y los resultados obtenidos a partir de un método de AD inducida conocida como la distensión colorrectal (CRD) también se ilustra.
Protocol
Representative Results
Discussion
El protocolo describe una implementación detallada de un nuevo software de detección de AD plataforma Java que se combina con un dispositivo de telemetría, para un análisis exhaustivo a largo plazo de ABP en SCI-animales (Figura 1B). Esta es la primera de software que permite la caracterización de patrones de PAA para detectar eventos de AD espontáneas que se producen esporádicamente a lo largo de la duración del día. Un modelo animal T3 SCI bien caracterizado puede ilustrar la capacidad funcio…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Esta investigación si financiado por el Instituto Canadiense de Investigación en Salud y la Heart and Stroke Foundation of BC y Yukón. Nos gustaría reconocer el Sr. Rayshad Gopaul y el Dr. Shelly McErlane para el apoyo técnico y experiencia en el cuidado de animales.
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 |
Referências
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