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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.
Disreflexia autonômica (AD) é uma emergência com risco de vida em indivíduos após lesão medular aguda ou crônica (SCI) em segmentos cervicais ou altos-torácica e geralmente é caracterizada por episódios de hipertensão persistente e bradicardia 1. AD é causado principalmente pela interrupção das vias descendentes da coluna vertebral que habitualmente fornecem entrada de centros supra-espinhal aos neurônios pré-ganglionares simpáticos espinhal que controlam a atividade simpática e tônus vascular 1-4. Episódios AD são caracterizados por um aumento da pressão arterial sistólica (PAS) até 300 mmHg e se não tratada pode levar a convulsões, hemorragia intracraniana, infarto do miocárdio, e até mesmo a morte 5-8. Uma variedade de estímulos nocivos e não nocivos agir como um gatilho da AD, incluindo intestinal e distensão da bexiga, espasmos, úlceras de pressão, cateterismo vesical ou procedimentos iatrogênicos 9-12.
O desenvolvimento temporal da AD em response a SCI tem sido investigada em ambos humanos e animais 9 modelos 13,14. Normalmente, estes estudos têm usado um método de 'AD induzida "(ou seja, urodinâmica, vibrostimulations peniana em humanos ou distensão colorretal em animais) para determinar o desenvolvimento temporal da AD. Tal abordagem é limitada pela necessidade de avaliações repetidas em isoladas pontos temporais que podem impedir uma determinação precisa do desenvolvimento temporal da AD. O uso de 24 horas de monitorização da pressão arterial em humanos permite medições de pressão arterial série a ser feitos em intervalos pré-determinados. Esta técnica tem sido recentemente utilizada para monitorar ocorrendo espontaneamente AD em pacientes com SCI crónica. Em modelos animais, transdutores de pressão de estado sólido estão sendo cada vez mais usado para crónicos monitorar bater-a-combater a pressão arterial. Recentemente, Rabchesvky et ai. (2012), desenvolveram um algoritmo que extraída uma segunda médias da pressão arterial média (MAP), umad comparado com um limiar de média móvel 15. eventos espontânea de anúncios foram caracterizados com base em picos MAP que são 10 mmHg ou mais acima do limiar simultaneamente com uma queda de RH de 10 bpm ou superior.
Aqui um romance software Java que foi construído em um algoritmo AD Detection é apresentado. Este algoritmo funciona através da detecção de padrões pré-determinados na pressão arterial (PA) e freqüência cardíaca (FC), que são indicativos de um evento AD ocorrem espontaneamente. O usuário é capaz de ajustar manualmente todas as variáveis de entrada para o software de tal forma que o "algoritmo de detecção" pode ser facilmente customizado para os parâmetros específicos de interesse. O software também é capaz de dicotomizam ABP e FC em uma determinada época de tal modo que a ritmicidade diurna dos parâmetros hemodinâmicos podem ser analisados 16. No presente manuscrito, uma explicação detalhada é dada da técnica cirúrgica que é usado para implantar os dispositivos de telemetria e realizar a cirurgia SCI. Explos são também fornecidos com respeito às capacidades de pós-processamento do software de detecção de AD e como função cardiovascular é modificada pós-SCI. Para fins comparativos, a metodologia e os resultados obtidos a partir de um método de DA induzida conhecida como a distensão colorectal (DCR) é também ilustrada.
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Wistar (HSD: WI) ratos machos Wistar com 7 semanas de idade e pesando 300-350 g foram utilizados nesta experiência. Todos os ratos foram mantidos em um 12 hr ciclo de luz / escuro e receberam ração de ratos de laboratório padrão e água ad libitum. Todos os procedimentos experimentais conformado com o guia para o Cuidado e Utilização de Animais Experimentais estabelecido pela Canadian Council on Animal Care e concedeu a aprovação ética da Universidade de British Columbia. Cirurgia e cuidados dos animais foram realizados de acordo com procedimentos padrão em nosso laboratório (Ramsey et al. 2010) 17.
1. Preparação dos animais: Procedimentos Cirúrgicos
2. TelemetriaMonitorização dos parâmetros hemodinâmicos
3. Avaliação da espontânea INCIDcias de Disreflexia Autonômica (AD)
Nota: A frequência, gravidade e duração dos eventos espontânea de anúncios foram avaliados utilizando um algoritmo desenvolvido para o nosso próprio romance AD Detecção JAVA plataforma de software (Figura 4). Um novo algoritmo foi desenvolvido para detectar automaticamente eventos espontânea de anúncios baseado em 24 PAS hr e telemetria HR gravações antes e depois da SCI utilizando parâmetros especificados na Figura 2.
4. Colorectal Distensão para provocar intencionalmente AD
Nota: A severidade da AD induzida pode ser determinada por meio de distensão colorectal (DCR), um estímulo que imita clinicamente relevante do intestino rotina 3,18,19.
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Utilizando a telemetria, a pressão arterial é amostrado a uma frequência de 1.000 Hz continuamente por 24 horas. Uma gravação ilustrativos da pressão sanguínea arterial (ABP) usando LabChart é mostrado na Figura 1B. A ABP amostra foi monitorizada por um sensor de pressão de estado sólido inserido na aorta descendente. O software de detecção de AD nova plataforma Java é capaz de extrair picos relevantes SBP (mmHg) (Figura 1C). Também pode extrair o HR (bpm) do intervalo de ...
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O protocolo descreve uma implementação detalhada de um software de detecção de AD plataforma JAVA romance que seria combinado com um dispositivo de telemetria, para uma análise aprofundada a longo prazo da ABP no SCI-animais (Figura 1B). Este é o primeiro software que permite a caracterização dos padrões de ABP para detectar eventos espontâneos AD como eles ocorrem esporadicamente ao longo da duração do dia. Um modelo animal T3 SCI bem caracterizada podem ilustrar a capacidade funcional do s...
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The authors have nothing to disclose.
Esta pesquisa se financiado pelo Instituto Canadense de Pesquisa em Saúde e do Coração e Stroke Foundation of BC e Yukon. Nós gostaríamos de agradecer o Sr. Rayshad Gopaul e Dr. Shelly McErlane para suporte técnico e experiência em cuidados com os animais.
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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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