在小鼠体内的动态心电图记录
2010年5月27日
遥测心电图已成为一个必不可少的工具在评估心律失常和心脏猝死动物模型。在这里，我们提出了一个在长期的动态心电图监测在小鼠中的应用遥测心电图录音，逐步引导。
信标手术 通过剃掉鼠标，将其置于麻醉下并在计划的手术部位对腹部和胸部进行消毒，用手术刀在腹部做一个垂直的中线切口，露出腹膜。在腹膜上再做一个垂直的中线切口，用于插入测距计。将 TER 插入腹膜下方的右腹部，只留下暴露的导线。
因此，腹膜闭合皮下植入 TER 导联，使负极或白色导联植入右上胸部，正极或红色导联植入左上腹部。最后用缝合线缝合皮肤。嗨，我是来自贝勒医学院医学系 Xandr Wearan 实验室的 Mark McCauley。
今天，我将向您展示一种在小鼠体内植入 ECG TER 的技术。我们使用这种技术来研究心率和心律以及小鼠的变化。那么让我们开始吧。
在将 ECG TER 插入鼠标之前，重要的是要确保 TER 是无菌的并且处于良好的工作状态。这是 Data Sciences International 的小动物遥测数据器示例，具有红色正极导联和白色负极导联。每根引线都有一个绝缘护套、两毫米的裸露电线和一个塑料盖尖端，可防止铅穿过皮肤腐蚀。
新的遥测设备通常由制造商在无菌条件下提供，但 TER 可以重复使用，前提是使用 1% 溶液酶净化空气超过 4 小时。此外，使用 WA OFI O one 消毒剂过夜对心电图植入计进行消毒。在植入小鼠之前，请务必用无菌水洗掉消毒剂。
检查遥测仪引线的导线和绝缘护套的完整性。使用磁铁打开遥测发射器，并使用 AM 射频 5 30 测试信号。信号应强而清晰，并且应根据电线的纵而改变强度和音调。
记录型号、TER 序列号和 ECG 校准值。如果适用，制造商通常建议在植入前 24 小时进行 TER。请参阅您的特定产品的说明手册。
要准备 TER 导联，请将负极或白色导联剪成约 3.5 厘米，将正极或红色导联剪成 2.5 厘米。这些是每次在右胸部植入负铅和在左腹部植入正铅的最佳长度。接下来，取下绝缘护套，露出 7 毫米的电线。
用强力胶涂在金属引线的末端，然后将铅帽连接到金属尖端。这些盖子将避免由于铅放置而导致的皮肤腐蚀。应暴露大约 2 到 3 毫米的金属丝，以便对自体心律进行电感应。
在手术中使用无菌技术至关重要。植入植入测子时，您需要无菌手套、无菌窗帘和六根 O 脯氨酸缝合线。所有手术器械应在加热至 250 摄氏度的玻璃珠灭菌器中消毒。
这些包括两对镊子、一把钝头剪刀、一把手术刀和一个针头刀。请务必如前所述对 TER 进行消毒和清洗。用于准备小鼠进行手术。
首先在感应箱中麻醉动物。通过捏脚趾确认鼠标已充分镇静后，用电动剪刀完全剃掉鼠标的腹部和胸部。用 isof fluorine 重新麻醉小鼠，然后将小鼠转移到恒流麻醉管中。
将其置于仰卧位，头部朝向，尾巴朝向您。将鼠标的暂停用胶带固定在加热的手术台上。使用加热垫将麻醉动物的温度保持在 37 摄氏度或正负 1 摄氏度的狭窄范围内。
直肠探头可用于监测温度，用酒精棉签擦拭腹部以去除剃光的毛发并清洁手术区域。用棉签涂抹 Betadine 3 次，对腹部和胸部进行消毒。将无菌窗帘贴在小鼠的腹部进行腹膜内植入。
首先使用手术刀在皮肤上创建一个约 2.5 厘米长的垂直中线切口，使用钝剪刀覆盖腹部。小心地将皮肤与下面的结缔组织分开。然后在线性肘部创建一个垂直的中线切口，覆盖腹膜大约 1.5 厘米长。
此外，在腹膜上开一个小孔，就在腹膜切口的颅骨上，作为皮下导联的出口。进行手术时，保持手术部位湿润，偶尔将无菌生理盐水滴到手术部位。将 TER 插入右侧腹膜腔。
将镊子插入位于 TER 上方的孔中，然后将两根导联向上拉过导联孔，使它们从腹膜中伸出。使用连续的 6 oh 脯氨酸缝合线闭合 1.5 厘米的腹膜垂直中线切口。将 ECG 导联置于导联 2 配置中。
带有白色透明护套的负极引线将放置在右侧胸部区域。首先，在鼠标的右上胸部创建一个 0.5 厘米的皮肤切口。接下来，使用钝剪刀挖出一条回到腹部切口的隧道。
将负极导线拉过隧道，并使用 6 oh prolene 缝合线将导线固定在胸肌上。确保缝合线位于导线的外露部分顶部，并在裸露的金属丝和下面的肌肉之间形成良好的接触。在前一根缝合线的近端使用第二根缝合线，将导线固定在肌肉上。
使用两根 3 脯线缝合线闭合皮肤切口。正导线位于左横膈膜下方和心脏下方的左腹部。这里不需要额外的切口，因为导线植入部位靠近垂直中线切口。
使用 6 oh 脯氨酸缝合线将导线锚定在下面的腹部肌肉上，确保它与组织有良好的接触。最后，用 6 根 O 脯氨酸缝合线分层依次闭合腹部肌肉和皮肤。按照我们的方案文本中的描述为小鼠提供适当的术后护理。
现在，我们将展示正常 ECG 波形的一些代表性结果。野生型小鼠的正常心电图清楚地显示 P 波，代表心房除极，然后是 QRS 波，代表心室除极。请注意，p 波和 QRS 波与小背景噪声不同，并且每个 P 波以 1：1 的比例位于每个 QRS 波之前。
还要注意，每个 R 波之间的距离（称为 R 到 R 间期）和每个 P 波之间的距离（称为窦性周期长度）是规则的，以注意鼠标处于正常的窦性心律。因此，我们刚刚向您展示了如何将 ECG TER 植入鼠标以进行动态心电图记录。执行此程序时，重要的是在插入前充分清洁 TER，将叶子放置在适当的位置，完全闭合腹部，最后在手术后对小鼠进行适当的镇痛。
就是这样。感谢您的观看，祝您的实验好运。
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概述
本文提供了一份关于小鼠长期动态心电图监测中遥测心电图记录的分步指南。遥测心电图对于评估心脏节律失常和突发心脏死亡的动物模型至关重要。
关键研究组成部分
科学领域
- 心脏电生理学
- 动物模型
- 遥测监测
背景
- 心脏节律失常对动物模型构成重大风险。
- 突发心脏死亡是一个关键的研究领域。
- 遥测心电图提供持续监测能力。
- 了解小鼠的心脏功能对转化研究至关重要。
研究目的
- 提供小鼠遥测心电图的详细方法。
- 增强对动物模型中心脏事件的理解。
- 促进心脏节律失常和突发心脏死亡的研究。
使用的方法
- 剃毛并对小鼠进行麻醉。
- 在腹部手术植入遥测器。
- 在特定解剖位置放置心电图导联。
- 用缝线闭合手术部位。
主要结果
- 成功植入遥测心电图设备。
- 有效的长期心脏活动监测。
- 展示了该程序在小鼠中的可行性。
- 在研究心脏健康和疾病方面的潜在应用。
结论
- 遥测心电图是心脏研究的宝贵工具。
- 该方法可应用于小鼠的各种研究。
- 进一步的研究可以增强对心脏节律失常的理解。
常见问题
Executive Industry Relevance
Ambulatory ECG telemetry in mice enables continuous, long-term monitoring of cardiac electrophysiology, which is essential for de-risking arrhythmia mechanisms and sudden cardiac death phenotypes in preclinical models. This approach supports target validation by providing quantitative, reproducible heart rate and rhythm data that bridge discovery to translational cardiology programs. Scalable multi-animal recording enhances throughput for lead identification and predictive safety screening in cardiovascular drug discovery pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by capturing spontaneous arrhythmias and conduction abnormalities in freely moving mice over weeks to months.
- Operational Value: Provides longitudinal heart rate variability and QT interval data to functionally validate ion channel or structural targets implicated in cardiac safety.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized, noise-resistant ECG waveforms (P wave, QRS complex) for automated interval measurement and arrhythmia detection assays.
- Operational Value: Supports assay reproducibility through sterile telemetry preparation, lead fixation protocols, and preoperative validation of signal integrity using AM radio frequency testing.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Facilitates disease-relevant system modeling by enabling detection of rare arrhythmic episodes and sinus cycle length variations that mirror human cardiac electrophysiology.
- Operational Value: Ensures translational continuity from discovery through preclinical validation via consistent lead placement (Einthoven’s II configuration) and postoperative monitoring protocols.
Pipeline & Workflow Integration
This method integrates into the cardiovascular discovery continuum from target hypothesis testing through lead optimization to preclinical safety assessment, providing ambulatory phenotyping that informs go/no-go decisions.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by isolating cardiac electrophysiology variables in conscious, ambulatory mice, reducing confounding from anesthesia or restraint.
- Screening: Enables scalable, simultaneous multi-animal recording for high-content screening of compound effects on heart rate variability and arrhythmia burden.
- Analytics: Delivers quantitative dependent variables including R-to-R interval, sinus cycle length, P-wave morphology, and QRS duration for statistical comparison across genotypes or treatment groups.
- Translational Research: Aligns with preclinical continuity by modeling human-relevant cardiac conduction parameters and enabling longitudinal safety pharmacology studies.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable telemetry platform for chronic cardiac monitoring across multiple indication areas (e.g., heart failure, channelopathies) within centralized core facilities.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity through direct, long-term electrogram sensing in physiologically relevant states.
- Operational Value: Enhances standardization and reproducibility via aseptic technique requirements, lead length specifications (3.5 cm negative, 2.5 cm positive), and suture-based fixation protocols.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling rare event capture (e.g., ventricular tachycardia) that would otherwise require impractical surface ECG sampling frequencies.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted advancement decisions by providing objective arrhythmia incidence and heart rate variability metrics for cardiovascular liability assessment.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent sterile surgery, including peritoneal incision, subcutaneous lead tunneling, and muscle-anchored suture techniques.
- Dependent on telemetry hardware infrastructure (transmitters, receivers, AM radio frequency validation tools) and sterile processing capabilities (glass bead sterilizer, enzymatic cleaning, disinfectant protocols).
- Necessitates cross-team standardization between surgery, animal care, and data analysis groups to ensure consistent lead placement (white lead upper right chest, red lead left upper abdomen) and signal quality thresholds.
- Involves adaptation considerations for different mouse strains or disease models where lead positioning may require adjustment based on thoracic anatomy or body mass index.
- Includes practical limitations such as lead erosion risk mitigated by plastic-capped tips and postoperative analgesia requirements for animal welfare compliance.
