Análisis de registros de electrocardiografía a largo plazo para detectar arritmias en ratones

Resumen

Aquí presentamos un protocolo paso a paso para un enfoque semiautomatizado para analizar datos murinos de electrocardiografía a largo plazo (ECG) para parámetros básicos de ECG y arritmias comunes. Los datos se obtienen mediante transmisores de telemetría implantables en ratones vivos y despiertos y se analizan utilizando Ponemah y sus módulos de análisis.

Resumen

Las arritmias son comunes y afectan a millones de pacientes en todo el mundo. Las estrategias de tratamiento actuales se asocian con efectos secundarios significativos y siguen siendo ineficaces en muchos pacientes. Para mejorar la atención al paciente, se necesitan conceptos terapéuticos novedosos e innovadores dirigidos causalmente a los mecanismos de arritmia. Para estudiar la compleja fisiopatología de las arritmias, se necesitan modelos animales adecuados, y se ha demostrado que los ratones son especies modelo ideales para evaluar el impacto genético en las arritmias, investigar mecanismos moleculares y celulares fundamentales e identificar posibles objetivos terapéuticos.

Los dispositivos de telemetría implantables se encuentran entre las herramientas más poderosas disponibles para estudiar la electrofisiología en ratones, lo que permite el registro continuo de ECG durante un período de varios meses en ratones despiertos que se mueven libremente. Sin embargo, debido a la gran cantidad de puntos de datos (>1 millón de complejos QRS por día), el análisis de los datos de telemetría sigue siendo un desafío. Este artículo describe un enfoque paso a paso para analizar ECG y detectar arritmias en registros de telemetría a largo plazo utilizando el software, Ponemah, con sus módulos de análisis, ECG Pro y Data Insights, desarrollado por Data Sciences International (DSI). Para analizar los parámetros básicos del ECG, como la frecuencia cardíaca, la duración de la onda P, el intervalo PR, el intervalo QRS o la duración del QT, se realizó un análisis automatizado de atributos utilizando Ponemah para identificar las ondas P, Q y T dentro de ventanas ajustadas individualmente alrededor de las ondas R detectadas.

Los resultados se revisaron manualmente, lo que permitió ajustar las anotaciones individuales. El resultado del análisis basado en atributos y el análisis de reconocimiento de patrones fue utilizado por el módulo Data Insights para detectar arritmias. Este módulo permite una detección automática de arritmias definidas individualmente dentro de la grabación, seguida de una revisión manual de los episodios de arritmia sospechados. El artículo discute brevemente los desafíos en el registro y la detección de señales de ECG, sugiere estrategias para mejorar la calidad de los datos y proporciona registros representativos de arritmias detectadas en ratones utilizando el enfoque descrito anteriormente.

Introducción

Las arritmias cardíacas son comunes y afectan a millones de pacientes en todo el mundo¹. El envejecimiento de la población muestra una incidencia creciente y, por lo tanto, una importante carga para la salud pública como resultado de las arritmias cardíacas y su morbilidad y mortalidad². Las estrategias de tratamiento actuales son limitadas y a menudo se asocian con efectos secundarios significativos y siguen siendo ineficaces en muchos pacientes 3,4,5,6. Se necesitan urgentemente estrategias t....

Protocolo

1. Preacuerdos

1. Inicie el software Ponemah 6.42 y confirme el nombre de usuario y el número de serie de la licencia de software en la siguiente pantalla haciendo clic en Continuar.
2. Cargar el experimento que contiene el ECG de interés
   1. Si Ponemah se inicia por primera vez, tenga en cuenta que se abre el cuadro de diálogo Introducción de Ponemah , que ofrece tres opciones: 1) Crear experimento, 2) Cargar experimento, 3) Importar experimento.
      1. Seleccione Cargar experimento para abrir un archivo. Una vez que se abra el cuadro de diálogo Buscar carpeta , seleccione el archivo....

Resultados

El registro de ECG a largo plazo da como resultado enormes conjuntos de datos. Las opciones para análisis adicionales son múltiples y dependen del proyecto de investigación individual. Este protocolo proporciona una descripción de algunas lecturas muy básicas que pueden ser utilizadas por la mayoría de los investigadores, especialmente para experimentos de detección, por ejemplo, al caracterizar una línea de ratones transgénicos o al investigar los efectos de un tratamiento específico en un modelo de enfermedad........

Discusión

El ECG de superficie es la principal herramienta de diagnóstico para pacientes que sufren trastornos del ritmo cardíaco, proporcionando información sobre muchos fenómenos electrofisiológicos. Sin embargo, un análisis suficiente de las patologías del ECG de superficie cardíaca requiere el conocimiento y la definición de los parámetros fisiológicos normales. Muchos años de investigación epidemiológica han llevado a un amplio consenso sobre lo que es fisiológico en humanos y, por lo tanto, han permitido a los médicos de tod.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Ponemah Software	ciencia de datos internacional		Software de análisis de ECG

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