Modulation of the carotid baroreflex using a novel, low-cost, low-noise, MRI-safe variable-pressure neck chamber system
Notice bibliographique
Résumé
Modulation of the carotid baroreflex can be performed in research, teaching, and clinical settings using variable-pressure neck chambers. However, there are only a small number of commercially available systems, which are expensive. Furthermore, most systems are not compatible with magnetic resonance imaging (MRI), as they contain metallic components or are too bulky to fit within the MRI bore. Therefore, the purpose of the present project was to develop a variable-pressure neck chamber system for less than $1500 USD using commonly sourced parts that are MRI-compatible. The components of our variable-pressure neck chamber system consisted of an AC/DC converter, diaphragm pump, timer, solenoid valves (S/V), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) pipe, swimming goggles, pneumatic kill switch, and voltage regulator, all sourced from common hardware suppliers or Amazon.ca. The assembled system fits on a 51 x 71 cm (20 x 28 in) table surface and weighs ~8 kg (~18 lb.). The sourced goggles (neck chambers) and pneumatic kill switch were made from plastic compounds, permitting safe use within an MRI. All supplies purchased to construct this system totaled <$1,200 USD. Solenoid valve position duration and cycle count (open-closed = one cycle) were programmed independently through the timer and wired to a trigger switch to enable users to easily adjust stimulus duration and frequency and activate the system with a single button press. Performance tests consisted of applying localized positive and negative pneumatic pressures (20 s stimulus duration) to the carotid sinuses through a range from +60 to -60 mmHg in steps of 20 mmHg. The data indicate our variable-pressure neck chamber system is capable of delineating a stimulus-response relationship for both the blood pressure (decrease: -6±1 mmHg, increase: 9±3 mmHg, range: -7 to 13 mmHg) and the heart rate (decrease: -9±2 bpm, increase: 12±3 bpm, range: -10 to 15 bpm) components of the baroreflex. Technical data reveal the system operates quietly (34.0±1.50 dB) and fast with an evacuation rate of 385±35 mmHg/s during suction application and 371±175 mmHg/s during pressure application. The present study demonstrates the successful development of a low-cost, low-noise, MRI-safe variable-pressure neck chamber system built with easily sourced parts. Future design iterations will achieve higher evacuation rates, greater portability, and integrate automated R-wave gated stimulus application. Funding: NSERC Discovery Grant (#05323) This abstract was presented at the American Physiology Summit 2025 and is only available in HTML format. There is no downloadable file or PDF version. The Physiology editorial board was not involved in the peer review process.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».