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Method Article
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.
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.
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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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
2. télémétrieSurveillance des paramètres hémodynamiques
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.
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.
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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...
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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 caract...
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The authors have nothing to disclose.
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.
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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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