وكان الهدف من هذه الدراسة هو إنشاء طريقه للتحقيق في ديناميات القلب باستخدام نموذج الحيوانية الانتقالية. ويتضمن النهج التجريبي الموصوف التصوير الثنائي الإرسال بالتزامن مع دراسة فيزيولوجية كهربائيه لتقييم النشاط الكهربي في نموذج قلب معزول وسليم.
مقالة منهجية
وكان الهدف من هذه الدراسة هو إنشاء طريقه للتحقيق في ديناميات القلب باستخدام نموذج الحيوانية الانتقالية. ويتضمن النهج التجريبي الموصوف التصوير الثنائي الإرسال بالتزامن مع دراسة فيزيولوجية كهربائيه لتقييم النشاط الكهربي في نموذج قلب معزول وسليم.
النماذج الحيوانية الصغيرة هي الأكثر شيوعا في البحوث القلب والاوعيه الدموية نظرا لتوافر الأنواع المعدلة وراثيا وانخفاض التكلفة مقارنه بالماشية أكبر. ومع ذلك ، فان الثدييات الكبيرة أكثر ملاءمة للاسئله البحثية الانتقالية المتعلقة بفسيولوجيا القلب الطبيعي ، والفيزيولوجيا المرضية ، والاختبار الإكلينيكي للعوامل العلاجية. للتغلب علي الحواجز التقنية المرتبطة باستخدام نموذج الحيوانية أكبر في البحوث القلب ، ونحن وصف نهج لقياس المعلمات الفسيولوجية في القلب المعزول ، لانغيندورف-perfused خنزير الصغير. يجمع هذا النهج بين أداتين تجريبيتين قويتين لتقييم حاله القلب: دراسة الفيزيولوجيا الكهربية (EP) والتخطيط البصري المتزامن للجهد عبر الغشاء والكالسيوم داخل الخلايا باستخدام الاصباغ الحساسة للمعلمات (RH237 ، Rhod2). والمنهجيات الموصوفة مناسبه تماما للدراسات الانتقالية التي تحقق في نظام التوصيل القلبي ، والتعديلات في الشكل المحتمل للعمل ، ومناوله الكالسيوم ، واقتران الاثاره والانكماش ، وحدوث التناوب القلبي أو اضطراب نظم.
مرض القلب والاوعيه الدموية هو السبب الرئيسي للمرض والموت في جميع انحاء العالم. وعلي هذا النحو ، فان التركيز علي البحوث الاوليه هو تحسين المنهجيات التي يمكن استخدامها لدراسة فسيولوجيا القلب العادية واليات الكامنة التي يمكن ان تسهم في المراضه والوفاات في البشر. وقد اعتمدت البحوث الاساسيه للقلب والاوعيه الدموية تقليديا علي النماذج الحيوانية الصغيرة ، بما في ذلك القوارض والأرانب1،2،3، نظرا لتوافر الأنواع المعدلة وراثيا4،5، اقل تكلفه ، وبصمه تجريبية أصغر ، وإنتاجيه اعلي. ومع ذلك ، فان استخدام نموذج خنزير لديه القدرة علي توفير المزيد من البيانات ذات الصلة سريريا6. في الواقع ، وقد وثقت الدراسات السابقة أوجه التشابه في الفيزيولوجيا الكهربية القلبية (EP) بين البشر والخنازير ، بما في ذلك تيارات أيون مماثله7، والعمل شكل المحتملة8، والاستجابات للاختبار الدوائية9. وعلاوة علي ذلك ، فان القلب الخنازير لديه حركيه المقلص والاسترخاء التي هي أكثر قابليه للمقارنة مع البشر من القوارض أو الأرانب10. بالمقارنة مع نموذج البوليسية ، وتشريح الشريان التاجي الخنازير يشبه بشكل وثيق قلب الإنسان11،12 وهو نموذج الاختيار للدراسات التي تركز علي تنميه القلب ، وامراض القلب للأطفال و/أو العيوب القلبية الخلقية 13. علي الرغم من ان هناك اختلافات بين الخنازير والقلب البشري8، وهذه التشابات جعل القلب الخنازير نموذجا قيما للبحوث القلب والاوعيه الدموية14.
أصبح الانحراف الارتجاعي للقلب بروتوكولا قياسيا لدراسة ديناميات القلب السابق الجسم الحيوي15 منذ تاسيسها أولا من قبل أوسكار لانغندورف16. وفقا لذلك ، يمكن استخدام لانغندوف-بيرفيوجن لدعم قلب معزول وسليم في غياب التاثيرات لااراديه. هذا النموذج هو أداه مفيده للمقارنة مباشره القلب الكهربي والانقباض بين قلوب صحية وغير صحية. وبما ان ديناميات القلب معقده وقتيا ومكانيا ، فان التغيير الطفيف في منطقه واحده يمكن ان يؤثر بشكل كبير علي قدره القلب بأكمله علي العمل بوصفه مخلي17. ولذلك ، فان التصوير المكاني العالي للاصباغ الحساسة للمعلمات هو أداه مفيده لمراقبه وظيفة القلب عبر سطح القلب18،19. في الواقع ، والتصوير المزدوج في وقت واحد من الجهد والكالسيوم حساسة لتحقيقات الفلورسنت يسمح لتقييم النشاط الكهربائي ، والتعامل مع الكالسيوم والاثاره-انكماش اقتران في مستوي الانسجه20،21، 22،23،24،25،26،27،28. وقد استخدمت في السابق التقنيات البصرية لرسم الخرائط و/أو المسح الضوئي لتوثيق الانخفاض في أداء القلب بسبب الشيخوخة أو الطفرات الجينية ، وتقييم سلامه العوامل الدوائية أو التعرض البيئي29 ،30،31،32،33.
في الوضع السريري ، غالبا ما تستخدم دراسة الفيزيولوجيا الكهربية القلبية الغازية للتحقيق في اضطرابات إيقاع القلب ، وتحديد الامراض ، وحدد خيارات العلاج الممكنة. المثل ، فاننا وصف بروتوكول EP التي يمكن استخدامها لتقييم وظيفة عقده الجيوب الانفيه ، وقياس التوصيل الأذيني البطيني ، وتحديد حران انسجه عضله القلب. ويمكن اجراء دراسة EP الموصوفة بالتزامن مع رسم الخرائط البصرية ، أو optocardiography34، لتوصيف تماما فسيولوجيا القلب في قلوب معزولة. وفي البروتوكول الموصوف ، أجريت الصور المجسمة ذات الاستبانة المكانية العالية بمزيج من الصبغة (RH237) والكالسيوم (الوردي-2 صباحا) في اعداد الانبعاثات المزدوجة. بالاضافه إلى ذلك ، تم رصد المعلمات الكهربية القلبية تحت كل من إيقاع الجيوب الانفيه واستجابه لتحفيز الكهربائية المبرمجة.
وأجريت جميع التجارب وفقا للدليل الوطني للمعاهد الصحية لرعاية واستخدام المختبرات الحيوانية (الطبعة الثامنة). وقد تمت الموافقة علي جميع الأساليب والبروتوكولات المستخدمة في هذه الدراسات من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانية في المستشفى الوطني للأطفال وفقا للمبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام المختبرات التي تنشرها المعاهد القومية للصحة. وقد تلقت جميع الماشية المستخدمة في هذه الدراسة رعاية انسانيه امتثالا لدليل رعاية واستخدام المختبرات الحيوانية.
1-الاعداد
2. الختان القلب و لانغندوف-perfusion
3. دراسة الفيزيولوجيا الكهربية
4. رسم الخرائط البصرية من الجهد عبر الغشاء والكالسيوم داخل الخلايا
ملاحظه: وينبغي استخدام غير مقرنة الميكانيكية للتقليل من القطع الاثريه الحركة اثناء رسم الخرائط البصرية وتجنب نقص الأكسجين3,38,39,40. (-/-) Blebbistatin (5 ميكرون تعميم التركيز) يمكن ان تضاف ببطء كجرعة البلعه من 0.5 mM في 5 مل من perfusate (100x من التركيز النهائي)41. بدلا من ذلك ، قد يتم تضمين BDM في البداية في وسائل الاعلام perfusate في تركيز تعميم 20 ملم.
5-التنظيف
6. معالجه البيانات
يظهر الشكل 1a رسما تخطيطيا لنظام القلب المعزول ، والذي يتضمن دائره الأنابيب ، والمضخة ، والفلتر ، والمكساج ، والخزانات ، وعناصر التسخين. يتم عرض وضع ECG (الرصاص الثاني التكوين) وسرعه الأقطاب الكهربائية في الشكل 1B، ويصور اعداد التصوير في الشكل 1b. يتم عرض تخطيطي للمكونات البصرية والمسارات الخفيفة في الشكل 1D.
أجريت دراسات تجريبية علي القلوب الكاملة المعزولة عن خنازير يوركشاير الاحداث (14 − 42 يوما ، ن = 18) التي تراوحت في الحجم من 2.5 − 10.5 كجم وزن الجسم و 18 − 137 غرام من وزن القلب (الشكل 2A). بعد نقل القلب المعزول إلى نظام لانغيندورف (37 درجه مئوية) ، استقر معدل ضربات القلب إلى 70 ± 4.5 bpm (يعني ± SEM) في غضون ~ 10 دقيقه من رجفان وظل ثابتا طوال مده الدراسة (الشكل 2 ب). معدل تدفق متوسط 184 ± 17 مل/دقيقه (يعني ± SEM) تم قياس ، والتي تباطات إلى 70 ± 7.5 ml/min بعد النبض مع وسائل الاعلام تحسنت التي تحتوي علي غير مقرنة الميكانيكية (الشكل 2c).
وسجلت الرصاص الثاني ECGs طوال مده الدراسة خلال إيقاع الجيوب الانفيه (الشكل 3A) أو استجابه لسرعه الخارجية (الشكل 3ب-ه) لقياس المعلمات الفسيولوجية الكهربائية. بالنسبة لتقييم EP ، تم تطبيق سرعه ديناميكية (S1 − S1) علي الأذين الأيمن لتحديد الوقت الذي يبدا فيه التعافي من النبض البطيني و SNRT (الانتعاش بعد S1-S1 ، الشكل 3 ج) ، حيث تم الرمز علي انه الرقم القصير PCL الذي بدا بالتوصيل الأذيني إلى البطين. تم تنفيذ بروتوكول سرعه S1 − S2 باستخدام قطب تحفيز ثنائي القطب علي البطين الأيسر من أجل تحديد أقصر فتره اقتران التي بدات الاستقطاب البطيني ، التالي الاشاره VERP (الشكل 3D). بدلا من ذلك ، يتم تطبيق بروتوكول سرعه الأذيني S1 − S2 لتحديد AVNERP (S1 − S2) ، كما هو موضح في الشكل 3E. الامثله التمثيلية من المعلمات الكهربائية قلب الخنزير محاذاة بشكل وثيق مع تلك التي نشرت سابقا37.
وأجريت تجارب الخرائط البصرية اثناء إيقاع الجيوب الانفيه ، والرجفان البطيني العفوي (الشكل 4) ، أو اثناء السرعة الديناميكية (S1 − s1) في البطين الأيسر (LV) لتوليد منحنيات رد الكهرباء والكالسيوم المبينة في الشكل 5 تظهر الصور التمثيلية لقلب الخنزير الصغير المحمل بالصبغة في الشكل 4 مع إمكانيات العمل البصرية المناظرة (Vm) والكالسيوم (Ca) العابرين التي تم جمعها من منطقتين من الفائدة علي سطح ابيديسارال (البطين الأيمن [RV] = الأزرق ، LV = الأحمر) . يتم عرض الإشارات غير المجهزة اثناء إيقاع الجيوب الانفيه واثناء الرجفان البطيني. كما ذكر سابقا ، استخدمت سرعه الاختبار الحيوي (S1 − S1) أيضا اثناء تجارب الخرائط البصرية لتطبيع اي فرق طفيف في معدل ضربات القلب المتاصله (الشكل 5ا-ه). يتم عرض الإشارات الخام (RV = الأزرق ، LV = الأحمر) ، والتي كانت تستخدم لتصوير العمل المحتملة-وقت اقتران الكالسيوم عابره (الشكل 5 ج) ، والتنشيط ومده الوقت (الشكل 5c) ، ورد الكهربائية والكالسيوم (الشكل 5c). لتحضيرات عضله القلب السميكة ، وتصفيه المكانية مع حجم النواة ~ 3 مم × 3 مم هو المناسبلاحتمال العمل ابيديسارال أو تحليل عابرالكالسيوم 19 ،47. ووفقا لذلك ، فان الصور ذات الاستبانة المكانية العالية (في الاعداد الموصوف 1240 x 1024 الإجمالي ، أو 620 × 512 لكل قناه ، وحجم البكسل البالغ 6.5 μm) غالبا ما تكون ذات قيمه مكانيه اثناء أو بعد الاستحواذ (الشكل 5 ج). يمكن اجراء معالجه الصور لتوليد التنشيط وأعاده الاستقطاب الخرائط باستخدام خوارزميات مخصصه23،33،43،45 (الشكل 3d) ، مع وقت التنشيط من تم تعريف كل بكسل علي القلب بأنه الحد الأقصى لمشتقه العمل المحتملة أو الكالسيوم عابره السكتة الدماغية.

الشكل 1: الاعداد التجريبي. (ا) رسم تخطيطي لنظام عزل القلب المعزول ؛ الأسهم تدل علي اتجاه التدفق. (ب) يظهر قلب التعليب مع وضع القطب الكهربي. RA = الأذين الأيمن ، RV = البطين الأيمن ، LV = البطين الأيسر ، ECG = الرصاص الثاني تخطيط القلب. (ج) منصة التصوير علي مقربه من انسجه القلب. (د) يتم فصل انبعاث كل مسبار تكميلي (الجهد والكالسيوم) بالطول الموجي باستخدام جهاز تقسيم الصورة مع مرشحات الانبعاثات المناسبة والمراه ثنائيه الابعاد. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: قياسات وزن القلب والمعدل والتدفق. (ا) وزن القلب إلى نسبه وزن الجسم لكل خنزير صغير يستخدم في الدراسة (ن = 18). (B) معدل ضربات القلب يقاس ~ 10 دقيقه بعد رجفان ومره أخرى في نهاية الدراسة (حوالي 1 ساعة). (ج) ينخفض تدفق الشريان التاجي بشكل مفاجئ بعد الانصهار مع الوصلة اليه (+ bdm) بسبب انخفاض الطلب علي الأكسجين. أشرطه المقياس تمثل يعني ± SEM. الرجاء النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: أمثله تمثيليه من الرصاص الثاني الرسم الكهربائي التسجيلات التي تم جمعها خلال إيقاع الجيوب الانفيه أو استجابه لسرعه الخارجية. (ا) إيقاع الجيوب الانفيه العادي. (ب) مثالا علي سرعه الاختبار العصبي عند طول دوره 400 مللي ثانيه (S1 − s1) ، والتي استخدمت في تجارب التصوير. (C) الأعلى: سرعه الأذيني لتحديد الكلور ؛ لوحظ التقاط الناجحة في S1 = 250 ms حيث لوحظ الأذيني إلى التوصيل البطيني. لاحظ انه يمكن استخدام السرعة الاذينيه لتحديد SNRT (الوقت المناسب لتفريغ عقده الجيوب الانفيه ، بعد بدء السرعة الخارجية). أسفل: كما ينخفض طول دوره S1 إلى 205 مللي ثانيه ، يفشل التوصيل إلى البطين. (د) الأعلى: السرعة العالية (S1 − S2) لتحديد verp ؛ لوحظ التقاط الناجحة في S1 = 450 ms ، S2 = 300 ms أسفل: كما انخفض طول دوره S2 إلى 250 ms ، يفشل الانسجه البطينية للتقاط. (ه) السرعة الاذينيه (S1 − S2) لتحديد AVNERP. الأعلى: يتم ملاحظه التقاط الناجح عند S1 = 450 مللي ثانيه ، S2 = 200 مللي ثانيه: بما ان طول دوره S2 ينخفض إلى 199 مللي ثانيه ، يفشل التوصيل إلى البطين. الأسهم الزرقاء تدل علي سرعه المسامير ، والسهام الحمراء تدل علي القبض (' ج ') أو اي التقاط (' NC '). S1-s1 = سرعه ديناميكية ، S1 − S2 = سرعه الخارج. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: البيانات البصرية اثناء إيقاع الجيوب الانفيه والرجفان البطيني. اليسار: صور تمثيليه لقلب خنزير محمل بالصبغة (Vm = جهد كهربي ، RH237 ؛ Ca = الكالسيوم ، Rhod2) ، العرض الامامي. الجهد الكهربي المصفي الذي يتم تصفيته مكانيا وإشارات فلورسنت الكالسيوم داخل الخلايا من قلب الخنزير اثناء إيقاع الجيوب الانفيه (المركز). إشارات الجهد والكالسيوم اثناء الرجفان البطيني (يمين). احجام منطقه الاشاره (15 × 15 بكسل = 2.4 × 2.4 مم2، 30 × 30 = 4.8 × 4.8 مم2 حجم نواه) ممثله كمربعات حمراء وزرقاء. الوحدات = ΔF/f. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: معطيات بصريه من [لنندوروف]-[بردورف] خنزير قلوب. غير المجهزة ، التيتمت تصفيتها مكانيا (ا) الجهد عبر غشاء و (ب) إشارات فلوري الكالسيوم داخل الخلايا من البطينين الأيمن والأيسر اثناء سرعه الكهربائية في قمة. والإشارات غير المصفاة والمتوسطة المكانية تصور إمكانيات العمل البصري وعابري الكالسيوم من مناطق الاهتمام (وحدات الاشاره هي ΔF/F). (ج) تراكب من العابرين تطبيع يوضح العمل المحتملة-وقت اقتران الكالسيوم عابره (تمريره منخفضه تصفيتها في 75 هرتز). (د) معالجه الإشارات عبر السطح العصبي لتوليد خرائط isochronal من المعلمات الزمنيه ، بما في ذلك وقت التنشيط (tact) و 80 ٪ وقت أعاده الاستقطاب. (ه) منحنيات رد الشحنات الكهربائية والكالسيوم العابرة المتولدة علي ترددات متعددة (يسار) مع تحليل إحصائي (يمين) لتوضيح وقت أطول لأعاده الاستقطاب عند أطوال دوره السرعة الابطا. قضبان مقياس = يعني ± SEM. الرجاء النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
| الكيميائيه | الصيغه | الوزن الجزيئي | g/L |
| كلوريد الصوديوم | كلوريد | 58.44 | 5.26 |
| غلوكونات الصوديوم | C6H11الحسابية7 | 218.14 | 5.02 |
| خلات الصوديوم ثلاثي الهيدرات | C2ح3الحسابية2• 3h2س | 136.08 | 3.68 |
| كلوريد البوتاسيوم | بوكل | 74.55 | 0.63 |
| كلوريد المغنيسيوم (لا مائي) | MgCl2 | 95.21 | 0.1405 |
| 8.4% بيكربونات الصوديوم | شركه النهدي3 | 84.01 | 13 |
| مانيتول | C6H14O6 | 182.17 | 16.3 |
| كبريتات المغنيسيوم | MgSO4 | 120.37 | 4 |
| الرقم الهيدروجيني | 7.4 | ||
| اوسمولاريتي (mOsmol/L) | 294 |
الجدول 1: وصفه القلب المعدلة ديل نيدو.
علي الرغم من ان نماذج البحوث القلب والاوعيه الدموية تتراوح من الخلوية إلى في الاستعدادات المجرية ، وهناك المقايضة المتاصله بين الاهميه السريرية والمنفعة التجريبية. وعلي هذا الطيف ، يبقي القلب المعزول لانغندورف-بيرفاستخدام حلا توفيقيا مفيدا لدراسة فسيولوجيا القلب48. نموذج القلب كله يمثل مستوي اعلي من التكامل الوظيفي والهيكلي من أحاديه الخلية أو الانسجه أحاديه الطبقات ، ولكن أيضا يتجنب التعقيدات المربكة المرتبطة بالنماذج المجرية. ومن المزايا الرئيسية خلال التجارب المزدوجة لرسم الخرائط البصرية انه يمكن ملاحظه سطح القلب المعزول ، ويمكن استخدام التصوير الفلوري لإمكانات الغشاء الغشائي ومعالجه الكالسيوم لمراقبه فسيولوجيا القلب34.
نماذج القوارض هي الأكثر شيوعا لمستحضرات القلب المعزولة بدلا من الماشية الكبيرة ، ويرجع ذلك جزئيا إلى التكلفة المرتبطة بها ليصل التحجيم جميع العناصر المعنية (علي سبيل المثال ، حجم الحل ، الدائرة ترويه ، كميه من الاصباغ واليات غير المقرنة) إلى جانب المزيد من عدم الاستقرار والميل لاضطراب نظم القلب في الماشية الأكبر10،36،49. ميزه واحده لاستخدام قلوب الخنازير هو انها تشبه بشكل وثيق القلب البشري في هيكل وحجم ومعدل الانكماش ، التالي أكثر دقه نمذجة المعلمات الديناميكية الدموية مثل تدفق الدم التاجي والناتج القلبي. بالمثل, يتلقى أناس وخنازير مماثله كالسيوم يعالج, تخطيط كهربية فواصل37, وعمل امكانيه مورفولوجية بما في ذلك القناات أساسيه ان هو يمثل12,50,51, 52. يصف هذا البروتوكول بالتفصيل الخطوات اللازمة لإنشاء نموذج حيواني كبير قابل للتكرار لتوصيف وظيفة عضله القلب بشكل شامل. التصوير في وقت واحد من الجهد عبر الغشاء (RH237) والكالسيوم داخل الخلايا (Rhod2) ، وتستخدم بالاقتران مع البروتوكولات الكهربائية المعمول بها ، ويوفر الفرصة لتحديد أليات التي هي المسؤولة عن تغيير القلب وظيفه. ويمكن استخدام المنهجية الموصوفة لاختبار السلامة قبل السريرية ، والفحص السمية والتحقيق في الامراض الوراثية أو امراض أخرى. وعلاوة علي ذلك ، يمكن تعديل المنهجية الموصوفة وتكييفها للاستخدام مع نماذج القلب الأخرى (علي سبيل المثال ، البوليسية ، الإنسان) اعتمادا علي تركيز البحث المحدد53،54،55.
هناك بعض التعديلات الهامه لناخذ في الاعتبار عند الانتقال من نموذج القوارض أصغر إلى نموذج خنزير أكبر للعزل, الاستعدادات القلب كله. اثناء الاعداد والاعداد ، نوصي باضافه الزلال إلى perfusate للحفاظ علي الضغط اونكوتيك والحد من الوذمه (بالاضافه إلى انتيفوم ، إذا لزم الأمر)56،57،58،59. وعلاوة علي ذلك ، perfusate التي تحتوي علي الزلال يمكن ان تساعد أيضا في الدراسات الايضيه التي تتطلب أيضا الأحماض الدهنية-مكملات لوسائل الاعلام60،61. وخلافا لقلوب القوارض ، فان قلب الخنزير الأكبر لا يحتاج إلى الغمر في وسائل الاعلام الدافئة نظرا لصغر نسبه سطحه إلى حجمه وزيادة حجم وسائل الاعلام المتدفقة من خلال الاوعيه التاجية التي تحافظ علي درجه الحرارة بشكل أفضل. وكما ذكر سابقا ، وضعنا مجسات درجه الحرارة داخل البطين الأيمن وعلي السطح الرائع للبطينات اليمني واليسرى ، مع ملاحظه تقلبات طفيفه في درجه الحرارة من 1 − 2 درجه مئوية في جميع المواقع الثلاثة خلال الدراسة. والاهم من ذلك ، يمكن لهذه المعدلات تدفق أسرع أيضا زيادة احتمال فقاعات وانسداد المحتملة. للالتفاف علي هذه المشكلة ، نوصي باستخدام فخ فقاعه مع أنابيب كبيره تتحمل المؤدية مباشره إلى cannula الابهر. المثل ، وجدنا انه من المفيد للغاية ان يكون اثنين من الافراد الذين يعملون في ترادف لتعليب الشريان الابهر علي أكبر (وأثقل) القلب. شخص واحد لعقد الشريان الاورطي مفتوحة مع الأرقاء قوي واخر لتامين الشريان الابهر إلى التفت باستخدام الشريط السري. في المنهجية الموصوفة ، وجدنا ان الانصهار مع القلب والرجفان كانت حيوية للانتعاش القلبي ، وهو ما يتناقض مع الاستعدادات للقلب القوارض. في تجربتنا ، فقط عدد قليل من قلوب المثيرة استانفت النشاط العادي يحركها الجيوب الانفيه دون تقويم القلب.
لتحسين نقاط نهاية التصوير البصري ، فان اعداد القلب المعلق يحد من تاثير الوهج الذي يمكن ان يحدث مع القلب المغمور. وعلاوة علي ذلك ، فان القلب المعلق يتجنب أيضا اي ضغط أو حل وسط للاوعيه التاجية علي الجانب الخلفي من القلب الذي يمكن ان يحدث عند وضع القلب لأسفل أفقيا للتصوير الراسي. وجدنا أيضا ان تحميل الاصباغ الفلورية بعد فخ فقاعه (علي مقربه من cannula الابهر) تحسنت كثيرا تلطيخ الانسجه والإشارات البصرية. وأخيرا ، لتحسين نقاط النهاية الكهربية للقلب ، سهل استخدام قطب التحفيز المحوري الأكبر سرعه الأذيني الناجح. علي الرغم من اننا وصف استخدام كهربي لتحديد القبض وفقدان القبض علي مختلف المعلمات EP ، ويمكن أيضا ان تستخدم القسطرة داخل الداخل أو أقطاب التسجيل ثنائي القطب.
وركزت دراستنا علي تطوير منهجيه لرسم الخرائط البصرية المزدوجة والتقييم الكهربي القلبي في نموذج القلب المعزول ، سليمه الخنازير. نظرا لأوجه التشابه مع القلب البشري الحدث ، يبقي قلب الخنازير نموذجا شعبيا للدراسات التي تركز علي طب القلب للأطفال أو عيوب القلب الخلقية. والاهم من ذلك ، يمكن تكييف النهج الموصوف لاستخدامه مع قلوب الكبار الأكبر حجما و/أو أنواع مختلفه من الاهتمام. في الواقع ، قد تجد مختبرات أخرى ان استخدام البوليسية أو القلوب البشرية (اما المتبرع أو المريضة) هي أكثر انطباقا علي التركيز علي البحوث الخاصة بهم53،54،55. ومن القيود المحتملة الأخرى علي هذه الدراسة استخدام الوصلة الميكانيكية لتقليل الحركة الملموسة اثناء التصوير. وقد أصبح blebbistatin المقرنة الاختيار في تطبيقات التصوير القلب نظرا لتاثيراته الحد الأدنى علي المعلمات تخطيط القلب ، والتنشيط والفترات الحرارية41،62،63. BDM هو خيار اقل تكلفه ، والتي يمكن ان تكون مهمة بشكل خاص في الدراسات الحيوانية الكبيرة التي تتطلب كميات أكبر من perfusate وغير مقرنة الميكانيكية ، ولكن من المعروف ان يكون لها تاثير أكبر علي تيارات البوتاسيوم والكالسيوم التي يمكن ان تغير امكانيه العمل المورفولوجية64،65،66،67. إذا تم استخدام BDM ، لاحظ ان تقصير APD يزيد من هشاشة القلوب لأرريثمياس الناجمة عن الصدمات68. وعلي العكس من ذلك ، فان القيد الرئيسي لاستخدام blebbistatin هو حساسية للضوء والضوئية ، علي الرغم من ان الصيغ البديلة التي خفضت هذه الآثار69،70،71. وأخيرا ، تستخدم المنهجية الموصوفة نظام كاميرا واحده لتجريب الخرائط البصرية المزدوجة ، ولكن من المهم ان نلاحظ ان الدراسات البحثية ركزت علي الرجفان البطيني و/أو تتبع الموجات الكهربائية عبر السطح الابيديكال سوف تحتاج إلى تعديل هذا النهج لتشمل التصوير البانورامي ثلاثي الابعاد ، علي النحو الموصوف من قبل الآخرين15،19،72،73،74،75 .
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
ويعرب المؤلفون عن امتنانهم للدكتور ماثيو كاي للتوجيه التجريبي المفيد ، والسيد مانيل رمضان والمساعد شودري للحصول علي المساعدة التقنية. وقد تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (R01HL139472 إلى NGP ، R01 HL139712 إلى NI) ، معهد بحوث الأطفال ، معهد القلب الوطني للأطفال ومعهد الشيخ زايد للابتكار الجراحي للأطفال.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| (-) -Blebbistatin | Sigma-Aldrich | B0560-5MG | مفصل التوصيل الميكانيكي |
| 2،3-بوتانديون مونوكسيم (BDM) | Sigma-Aldrich | B0753-100G | الألبومين الميكانيكي |
| سيجما ألدريتش ، سانت لويس ، ميزوري | A9418 | ||
| واجهة إشارة تناظرية | emka تقنيات | itf16USB | |
| مضاد للرغوة | سيجما ألدريتش | A5758-250ML | |
| مضاد للرغوة Y-30 مستحلب | سيجما ألدريتش ، سانت لويس ، ميزوري | A5758 | |
| قنية الأبهر ، 5/16 " | كول بارمر | 45509-60 | |
| فخ الفقاعات | سيجما ألدريتش | CLS430641U-100EA | |
| CaCl2< / sub> | فيشر العلمي ، فير لاون ، كاميرا NJ | C77-500 | |
| ، sCMOS | Andor Technology | Zyla 4.2 PLUS | |
| التحفيز المحوري (الأذينين) | هارفارد | 73-0219 | |
| مزيل الرجفان | Zoll | M Series | |
| مرآة ثنائية اللون | تقنية Chroma | Technology T660lpxrxt-UF2 | |
| مكبر للصوت التفاضلي | Warner Instruments | DP-304A | |
| مرشح الانبعاث ، | الكالسيوم Chroma Technology | ET585 / 40m | |
| ، محفز | Chroma Technology | ET710lp | |
| EP (بلوم) | فيشر ميديكال | DTU-215B | |
| مرشح الإثارة | Chroma Technology | CT510 / 60bp | |
| أضواء الإثارة | Thorlabs | SOLIS-525C | |
| McMaster-Carr | 8147K52 | ||
| ، بولي بروبيلين | Pentair | PD-5-934 | |
| غلاف الفلتر | McMaster-Carr | 9979T21 | |
| محول التدفق | عبر الصوت | ME6PXN | |
| الجلوكوز | سيجما ألدريتش ، سانت لويس ، ميزوري | 158968 | |
| لفائف التسخين | Radnoti | 158821 | |
| فلتر | الدم Hemocor | HPH 400 | |
| ملقط مرقئ | أدوات الدقة العالمية | 501326 | |
| صورة الفاصل | Cairn Research | OptoSplit II | |
| KCl | Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، ميزوري | P3911 | |
| KH2PO4 | فيشر Scientific ، فير لاون ، نيوجيرسي | 423-316 | |
| أنابيب كبيرة التجويف ، معرف 3/8 " | فيشر Scientific | 14-169-7H | |
| عدسة 50 مم ، 0.95 f-stop | Navitar | DO-5095 | |
| Metamorph | Molecular Devices | ||
| Alignment MgSO4< / sub> | Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، MO | M-7506 | |
| منظفات Mucasol | Sigma-Aldrich | Z637181-2L | |
| Na Pyruvate | Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، ميزوري | P2256 | |
| NaCl | سيجما ألدريتش ، سانت لويس ، ميزوري | S-3014 | |
| NaHCO3< / sub> | فيشر Scientific ، فير لون ، نيوجيرسي | S-233 | |
| أقطاب إبرة 29 جم ، 2 مم | AD Instruments Inc. | MLA1204 | |
| مزيل الضوضاء | كويست Scientific | Humbug | |
| مضخة التروية | PolyStan | A / S 1481 | |
| محول الضغط | World Precision Instruments | BLPR2 | |
| Reservoir ، 2 L | Cole-Parmer | UX-34541-07 | |
| RH237 | AAT Bioquest Inc. | 21480 | |
| رود2-AM | AAT Bioquest Inc. | 21062 | |
| قطب التحفيز (البطين) | جهاز هارفارد | 73-0160 | |
| خياطة جراحية | ماكيسون | 890186 | |
| مكبر | أدوات الدقة العالمية | TBM4M | |
| التحكم في تدفق الأنابيب | Transonic | TS410 | |
| الشريط السري | Jorvet | J0025UA | |
| حمام مائي / دائري | VWR | 89400-970 | |
| <قوي > أدوات جراحية < / قوي > | |||
| مقصات ضمادة | هارفارد جهاز هارفارد | 72-8448 | مقص ضمادة ليستر ، بزاوية ، حادة / حادة ، طول الشفرة 42.0 مم ، 17.0 سم |
| الكي الكهربائي | Dalwha Corp. Ltd. | BA2ALD001 الموديل: 200 | |
| هيموستات | Roboz | RS-7476 | سانت فنسنت أنبوب ملقط |
| مرقئ ملقط مرقئ | جهاز هارفارد | 72-8960 | ملقط مرقئ هارتمان ، منحني ، مسنن 2.2 مم عرض طرف ، 9.5 سم |
| Hemostats | جهاز هارفارد | 72-8985 | ملقط مرقئ Halstead-Mosquito منحني ، مسنن ، طرف 2 مم 14 سم |
| مقص مايو | WPI 501749 | 14.5 سم ، | |
| مقص مستقيم Metzenbaum | WPI | 501747 | 11.5 سم ، |
| ملقط البعوض | هارفارد | 72-8980 | ملقط مرقئ هالستيد البعوض مستقيم ، ناعم ، 2 مم عرض الطرف 12 سم |
| حامل إبرة | جهاز هارفارد | 72-8828 | حاملات إبرة ويبستر ، مستقيم ، ناعم ، الطول الإجمالي 13.0 سم |
| صليب الأطفال مشبك | Roboz | RS-7660 | Cooley-Derra Clamp 6.25 "5 مم معايرة |
| ملقط الزاوية اليمنى | WPI | 501240 | ملقط مرقئ لخلاط الأطفال ، 14 سم ، مشرط الزاوية اليمنى |
| تيد بيلا | 549-4 | مقبض مشرط رقم 4 ، 13.7 سم من الفولاذ المقاوم للصدأ و 10 مقص شفرات رقم 22 | |
| هارفارد | 72-8380 | مقص تشغيل ، مستقيم ، حاد / حاد ، شفرة 42 مم ، 12 سم | |
| ملقط مسنن مستقيم | ملقط خلع الملابس WPI | 500363 | 15.5 سم |
| مشبك منشفة | WPI | 501700 | مشبك منشفة باكهاوس ، 13 سم ، منحني ، مقبض قفل ، ضام SS |
| Weitlaner | WPI | 501314 | ضام Weitlaner ، ذاتي الاحتفاظ ، 10.2 سم ، 2 × 3 شوكات |
| حادة < قوي > يمكن التخلص منه < / قوي > | |||
| 3-0 برولين خياطة | بائعين مختلفين | بائعين | |
| حلقة السفينة | أسبن الجراحية | 011001PBX | Sterion & reg ؛ حلقة الوعاء ، 0.8 مم × 406 مم |
| شلل القلب (Plegisol) | Pfizer | 00409-7969-05 | Plegisol ؛ محلول شلل القلب البلوري سانت توماس 20 مل / كجم |
| الهيبارين | بائعون مختلفون بائعون | مختلفون 300 وحدة / كجم | |
| حقنة وإبرة | بائعين مختلفون بائعون مختلفون | 60 مل و 18 جم على التوالي | |
| شريط سري | Ethicon | U12T |