Cartografía de alta resolución óptica endocárdicos y epicárdicos en un modelo de ovejas inducidas por el estiramiento de la fibrilación auricular

Este protocolo utiliza un mapeo óptico de alta resolución espacial y temporal para comprender los mecanismos subyacentes a la fibrilación auricular inducida por estiramiento. Esto se logra explicando primero un corazón de oveja y conectándolo a través de la aorta a un sistema de profusión LAN endorf con solución tirográfica oxigenada circulante. La punción transeptal auricular se utiliza para sellar todos los orificios venosos, excepto la vena cava inferior, que se utiliza para controlar la presión intraauricular.

Luego, bajo el estiramiento auricular continuo, se aplica una fibrilación auricular persistente mediante estimulación en ráfaga desde un electrodo ubicado en la parte superior del apéndice auricular izquierdo. El paso final es mapear óptica y eléctricamente las superficies epicárdicas y endocárdicas de la orejuela auricular izquierda y la aurícula posterior izquierda utilizando iluminación láser, cámaras CCD y electrodos bipolares. Los resultados muestran gradientes de frecuencia dominantes desde la aurícula posterior izquierda hasta la orejuela auricular izquierda y hasta la aurícula derecha.

Además, se identifican rotores ocasionales de larga duración con centros de rotación en el dominio de frecuencia más alta. La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos existentes, como el mapeo eléctrico convencional que se utiliza tradicionalmente en los estudios electrofisiológicos humanos, es que el mapeo óptico epicárdico y endocárdico de la aurícula izquierda proporciona una alta resolución temporal y espacial en un área amplia, lo que permite el seguimiento de las ondas de fibrilación auricular en varias regiones, incluidas las regiones con la alta frecuencia del rotor que mantienen la fibrilación auricular. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la electrofisiología cardíaca y las arritmias cardíacas complejas, como cuáles son los patrones temporales especiales de activación que subyacen al mantenimiento de la arritmia sostenida más común en la práctica clínica.

Las implicaciones del uso de esta técnica se extienden hacia las posibilidades terapéuticas para prevenir o terminar la fibrilación auricular a partir de una mejor comprensión de sus mecanismos. Por lo general, las personas nuevas en esta técnica tendrán dificultades para realizar sin problemas todos los pasos en un período de tiempo razonable. Hay que tener en cuenta que solo hay un tiempo limitado, alrededor de cuatro horas, durante las cuales se aíslan.

Recordatorios cardíacos en condiciones adecuadas para el mapeo óptico de arritmias. Esto exige ciertas habilidades quirúrgicas para configurar el modelo de estiramiento auricular combinadas con habilidades técnicas para configurar el sistema de mapeo eléctrico y óptico. Después de administrar heparina y anestesiar a una oveja de 35 a 40 kilogramos con propofol y pentobarbital, use una toracotomía para extirpar su corazón.

Conecte el corazón diseccionado a un sistema de perfusión LAN con solución tiromática oxigenada circulante a un pH de 7,4, ajuste el caudal constante entre 240 y 270 mililitros por minuto y mantenga la temperatura entre 35,5 y 37,5 grados centígrados. Comience por igualar la presión intracavitaria en ambas aurículas del corazón perfundido. Mediante una punción transeptal auricular, se canula la vena cava inferior con un tubo de salida.

A continuación, ajuste la presión intraauricular cambiando la altura de la cánula de salida abierta por encima de las aurículas. Ahora selle todos los orificios de las venas, incluidos los senos coronarios, la vena kava superior y las cuatro venas pulmonares. Al sellar las venas pulmonares, coloque catéteres en cada una de ellas para registrar las señales bipolares de los dos electrodos distales a través de un amplificador diferencial.

A continuación, para reducir el movimiento tisular causado por la contractilidad de los miocitos cardíacos, agregue 10 micromolares de estatinas BLEs a la perfusión. Controle la presión mediante un sensor digital situado en la base de la cánula. Ajuste continuamente la altura del flujo de salida para mantener una presión estable de 12 centímetros de agua durante todo el experimento.

Por último, los electrodos bipolares se colocan en el techo de la orejuela auricular izquierda y en la parte superior de la orejuela auricular derecha. Ahora prepárese para el mapeo óptico. Comience enfocando una cámara CCD de alta resolución y alta velocidad en unos 14 centímetros cuadrados de la superficie de la pared libre del atrio izquierdo.

A continuación, coloque una fuente de luz láser para iluminar la región. Ahora introduzca un boroscopio rígido de doble canal de 10 milímetros de diámetro a través de la válvula mitral para obtener un campo de visión directo a través de la pared anterior del ventrículo izquierdo. Enfocar el boroscopio en la superficie endocárdica de la aurícula posterior izquierda para visualizar las cuatro venas pulmonares y el haz pulmonar del tabique auricular.

Ahora monte el boroscopio en una segunda cámara CCD a través de un adaptador de ocular utilizando una guía de luz líquida con un diámetro de núcleo de 0,2 pulgadas. Coloque un láser en el canal de excitación del boroscopio. Sincronice la grabación de ambas cámaras CCD y configúrelas para proporcionar un pulso TTL cuadrado que activará aún más las grabaciones bipolares simultáneas.

Para preparar el sistema para la grabación óptica, inyecte de cinco a 10 mililitros de dif four andep en el corazón y espere 10 minutos antes de comenzar las grabaciones de mapeo óptico. El D four ANEP PS emite fluorescencia sensible al voltaje tras la excitación láser de 532 nanómetros. Por lo tanto, después de su adición, proceda inmediatamente con los registros de fibrilación auricular para inducir la fibrilación auricular bajo el estiramiento auricular continuo, coloque el electrodo en la parte superior, el LAA para la estimulación en ráfagas durante la fibrilación auricular.

Grabe vídeos de cinco segundos en intervalos de dos minutos simultáneamente desde ambas cámaras. Continúe el registro de la fibrilación auricular durante un período de 50 minutos con los datos brutos recopilados, aplique un filtro de paso alto a las señales bipolares a tres hercios y un filtro de paso bajo a 35 hercios. Ahora, para analizar las señales eléctricas y ópticas, transfórmelas utilizando un algoritmo FFT.

Finalmente, para identificar regiones con altas tasas de activación y producir gradientes de frecuencia, genere mapas de frecuencia dominantes a partir de cada película óptica utilizando películas de fase generadas con la transformación de Hilbert, se pueden identificar tres clases de patrones de activación. Un patrón de rotor se identifica por la presencia de fases que convergen hacia un punto de singularidad que dura más de una rotación. Un patrón de avance se define como un frente de onda que aparece en el campo de visión y se propaga hacia afuera en un patrón similar al objetivo.

Las ondas periódicas organizadas espacio-tiempo se definen como un mínimo de cuatro ondas periódicas secuenciales que emergen de la misma ubicación con una dirección y un intervalo entre ondas similares. Durante este episodio representativo de fibrilación auricular, la frecuencia dominante más alta se localizó en la vena pulmonar inferior derecha de la aurícula posterior izquierda. La presencia de fuentes de alta frecuencia en el PLA es consistente con los gradientes de frecuencia dominantes de izquierda a derecha observados durante los procedimientos ablativos en la fibrilación auricular humana proximal.

Una cuantificación adicional permite la correlación espacial de las frecuencias dominantes más altas con el patrón de activación más común. Ocasionalmente, es posible identificar rotores de larga duración localizados dentro del dominio de frecuencia más alta. En algunos casos, una onda de desplazamiento, el equivalente 3D de un rotor, se identifica porque el centro de rotación estable de la onda de desplazamiento permanece perpendicular a la superficie del área de mapeo.

Este rotor se registró desde el endocardio del PLA con conducción fibrilar simultánea hacia el AAI. Los datos se correlacionan con un gradiente de frecuencia entre el PLA y el LAA a nueve y 6,4 hercios respectivamente. Los rotores son generalmente más frecuentes en el PLA que en el LAA, lo que sugiere que la reentrada al PLA tiene un papel esencial en el mantenimiento de la arritmia.

Una vez dominados los métodos quirúrgicos y técnicos. Este experimento se puede completar en dos o tres horas. Hay varios puntos clave para un experimento exitoso.

En primer lugar, es fundamental evitar que el aire entre en el duro sistema coronario. En segundo lugar, es importante identificar todas las vetas, artificios y sellarlos correctamente. Y en tercer lugar, es importante emplear la menor cantidad de movimiento y la fluorescencia del acoplador mueren y reducir la exposición a la luz de excitación tanto como sea posible.

El desarrollo del enfoque de mapeo epicárdico endocárdico que se muestra aquí allana el camino para que los investigadores exploren la dinámica de la propagación de ondas con mayor detalle que antes, y en modelos animales altamente relevantes de arritmias cardíacas complejas.