Multiparamétrico óptico Cartografía del corazón de conejo Langendorff perfundidos

El objetivo general de este procedimiento es estudiar las propiedades electrofisiológicas del corazón, como la conducción, la repolarización, la arritmogénesis y el manejo del calcio, mediante el uso de técnicas de mapeo óptico en el corazón de conejo perfundido con langor. Esto se logra primero aislando y perfundiendo retrógradamente un corazón de conejo intacto a través de la aorta. El siguiente paso del procedimiento es exponer la superficie del corazón, abolir las contracciones del corazón, utilizar la contracción por excitación con estatinas de Coler BLE y teñir adecuadamente el miocardio utilizando indicadores sensibles al voltaje y fluorescentes de calcio.

A continuación, se realizan registros de los potenciales de acción ópticos de gran parte del epicardio ventricular utilizando el sistema de mapeo óptico panorámico. A continuación, las señales ópticas se mapean en una geometría 3D reconstruida de la superficie epicárdica del corazón. Durante este paso, el potencial de acción óptica y el transitorio de calcio se pueden registrar simultáneamente utilizando el sistema de imágenes duales no panorámicas.

Este procedimiento proporciona datos cuantitativos del miocardio espacial y temporal, excitación y repolarización, así como características congruentes del manejo de calcio, que pueden analizarse durante el ritmo regular, así como la arritmia auricular y ventricular. Hola, mi nombre es Dr.Iger Eov. Soy profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Washington en St. Louis.

La técnica óptica que presentamos hoy es una tecnología única que tiene una serie de ventajas sobre los micro y micro electrogramas tradicionales, ya que es capaz de registrar decenas, decenas de miles de potenciales de acción y transitorios de calcio simultáneamente. Además, esta tecnología es inmune a los artefactos presentados por la estimulación eléctrica y la desfibrilación, que distorsionan fuertemente los potenciales de acción registrados por cualquier electrograma. Además, los transitorios de calcio solo se pudieron registrar mediante esta técnica.

Simplemente no hay alternativa. Este método puede ayudar a responder a las preguntas clave en el campo de la electrofisiología cardíaca, como los mecanismos de inducción, mantenimiento y terminación de arritmias auriculares y ventriculares potencialmente mortales, así como el modelado de la función en la conducción y el acoplamiento de la excitación y la construcción en enfermedades como las cardiopatías congénitas, las enfermedades metabólicas y la insuficiencia cardíaca. Una vez preparado para la cirugía, eutanasia a un conejo con un cóctel de pentobarbital sódico y heparina.

Tan pronto como el conejo no responda a un reflejo de dolor, abra su pecho y extirpe el corazón y los pulmones. Haga un corte en el extremo superior de la aorta ascendente antes de que todas las ramas del arco aórtico enciendan la bomba para iniciar el flujo de la solución Tyro en el sistema de perfusión LRF no recirculante. Monte rápidamente el corazón en la cánula de aorta de calibre 16 conectada con el sistema de perfusión LOR.

Enjuague el aire de la aorta y ate la cánula de la aorta una vez que esté completamente perfundida. No pierda tiempo en abrir el pericardio. A continuación, retire la tráquea pulmonar, la grasa que rodea el corazón y los tejidos conectivos.

Es muy importante prevenir la acumulación de líquido en el ventrículo izquierdo, que produciría isquemia. Por lo tanto, inserte un tubo de drenaje de silicona a través de una vena pulmonar y una válvula mitral hasta el ventrículo izquierdo. Ahora mueva el corazón con la cánula al sistema de perfusión lang Andorf de recirculación equipado con sistema de mapeo óptico.

Coloque el corazón en una cámara hexagonal hecha a medida y conecte la cánula al sistema de perfusión. Controle la presión aórtica con un transductor de presión y manténgala en torno a los 60 más o menos cinco milímetros de mercurio ajustando el caudal de la bomba de perfusión. Mantenga el pH alrededor de 7.35 más o menos 0.05.

Apague la luz de la habitación e inyecte lentamente la solución de stock de estatinas BLEs sensibles a la luz a través del puerto de inyección en el atrapador de burbujas de aire ubicado sobre la cánula. Para alcanzar una concentración de 10 micromolares de estatinas BLE, inyecte lentamente 0,1 mililitros de estatinas BLE. Para cada inyección en bolo, espere a que la presión se estabilice antes de la siguiente inyección.

Coloque las matrices de fotodiodos o PDA en tres ángulos espaciados uniformemente alrededor del corazón. Luego, en cada PDA, enfoca la imagen del corazón en el vidrio esmerilado del plano de la imagen. Ajuste la posición de la cánula en la cámara del hexágono y en cada PDA hasta que el corazón encaje en el campo de visión de los tres PDA.

A continuación, tome una foto de cada imagen enfocada en el cristal esmerilado. Inyecte lentamente de 10 a 20 microlitros de solución madre D four Anep en la solución de perfusión a través del puerto de inyección en la trampa de burbujas de aire. Y espera tres minutos.

A continuación, coloque suavemente el electrodo de estimulación en el lugar deseado. Aquí se coloca en el centro de la vista anterior del corazón. Comience a realizar grabaciones ópticas simultáneas desde las PDAs.

Asegúrese de que no haya artefactos de movimiento en la señal óptica y de que la relación señal/ruido sea suficiente para el análisis de datos posterior. Cuando termine, encienda las luces de la habitación y haga un registro fotográfico del corazón tomando una fotografía por cada 10 grados de rotación de una cámara colocada en la ubicación de una de las PDA. A continuación, proceda a limpiar el sistema de perfusión.

Coloque el corazón canulado en una cámara de vidrio traviesa y conecte la cánula al sistema de perfusión. Sujete el corazón con alfileres a la parte inferior de silicona de la cámara en el ápice ventricular y las aurículas. Para inmovilizar el corazón, apague la luz de la habitación e inyecte lentamente las estatinas BLE a través del puerto de inyección para reducir el movimiento de la superficie de la solución.

Coloque una cubierta de ventana de vidrio sobre la superficie epicárdica. Esta parte del procedimiento normalmente se realiza en la oscuridad, pero se realiza a la luz. Para mejorar la imagen de video, mueva el sistema de imagen dual sobre el corazón.

Ahora enfoca las dos cámaras CMO en el mismo campo de visión. A continuación, coloque las guías de luz para dos lámparas halógenas con filtro de excitación. Tiña el corazón añadiendo de 10 a 20 microlitros de tinte sensible al voltaje RH 2 37 a través del puerto de inyección.

Luego agregue 200 microlitros de carretera 2:00 AM con onic F1 27 en una mezcla uno a uno a través del puerto de trampas de burbujas. Espere aproximadamente 20 minutos para permitir la DS ificación de la carretera a las 2:00 a.m. antes de que comience el mapeo. Ahora haz una grabación de prueba.

Apague la bomba de superfusión para evitar movimientos en la superficie de la solución. Encienda las lámparas halógenas y tome una grabación óptica de ambas cámaras. A continuación, apague la luz de excitación.

Encienda la bomba de superfusión y compruebe la calidad de las señales ópticas. Si la señal es débil, vuelva a teñir el corazón con RH 2 37 adicional y carretera 2:00 AM. Si hay un artefacto de movimiento, agregue estatinas BLE adicionales para eliminar el movimiento con todo en orden. Continúe con el experimento planificado y limpie el sistema.

Cuando se terminó, se utilizó el sistema de mapeo óptico panorámico para mostrar esta vista anterior de un corazón de conejo perfundido de Lang Endorf. En comparación, una reconstrucción de la geometría del corazón muestra la misma vista anterior. La superficie epicárdica sin envoltura que se muestra aquí está codificada por colores por fase.

El corazón estaba sufriendo un episodio de arritmia pegajosa desde cinco lugares alrededor del rotor. Se presentaron potenciales de acción ópticos. Aquí, en rojo, hay un frente de onda de activación que se propaga durante un ciclo de arritmia reran estable.

El frente de onda gira en el sentido de las agujas del reloj alrededor de una singularidad de fase en la superficie anterior del corazón. La repolarización es en azul transparente para permitir la visualización de los frentes de onda en la superficie posterior. El corazón se analizó utilizando el sistema de mapeo dual para mostrar el mapeo simultáneo de los potenciales de acción y los transitorios de calcio.

Una vista de cerca de las grabaciones de un sitio muestra que los potenciales de acción están en azul y los transitorios de calcio en rojo. Se muestra una matriz de trazas de muestra de una matriz de sitios espaciados uniformemente, como se muestra en los puntos de esta vista anterior. Estos datos se recogieron con una resolución óptica de 200 micras por 200 micras por píxel.

Las implicaciones de la terapia se extienden a la terapia de desfibrilación para las arritmias auriculares y ventriculares de 10 K porque podemos visualizar directamente el efecto de los estímulos eléctricos fuertes durante la electroterapia. Ningún método alternativo es capaz de hacer eso. Con este método, desarrollamos y validamos una nueva terapia de deflación indolora de bajo voltaje para la fibrilación auricular y la taquicardia ventricular.