High-Resolution cartographie endocardique et épicardique optique dans un modèle de moutons de Stretch-Induced fibrillation auriculaire

Ce protocole utilise la cartographie optique à haute résolution spatiale et temporelle pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la fibrillation auriculaire induite par l’étirement. Pour ce faire, il suffit d’abord d’expliquer un cœur de mouton et de le connecter à travers l’aorte à un système de profusion LAN endorf avec une solution de tyro oxygénée en circulation. Une ponction transeptale auriculaire est utilisée pour sceller tous les orifices veineux, à l’exception de la veine cave inférieure, qui est utilisée pour contrôler la pression intra-auriculaire.

Ensuite, sous l’étirement auriculaire continu, une fibrillation auriculaire persistante est appliquée à l’aide d’une stimulation en rafale à partir d’une électrode située au-dessus de l’appendice auriculaire gauche. La dernière étape consiste à cartographier optiquement et électriquement les surfaces épicardique et endocardique de l’appendice auriculaire gauche et de l’oreillette postérieure gauche à l’aide d’un éclairage laser, de caméras CCD et d’électrodes bipolaires. Les résultats montrent des gradients de fréquence dominants de l’oreillette gauche postérieure à l’appendice auriculaire gauche et à l’oreillette droite.

De plus, des rotors occasionnels de longue durée avec des centres de rotation dans le domaine de fréquence le plus élevé sont identifiés. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes telles que la cartographie électrique conventionnelle traditionnellement utilisée dans les études électrophysiologiques humaines est que la cartographie épicardique et endocardique optique de l’oreillette gauche offre une résolution temporelle et spatiale élevée sur une large zone, ce qui permet le suivi des ondes de fibrillation auriculaire dans diverses régions, y compris les régions à haute fréquence rotor qui maintiennent la fibrillation auriculaire. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’électrophysiologie cardiaque et des arythmies cardiaques complexes, telles que quels sont les modèles temporels spéciaux d’activation sous-jacents au maintien de l’arythmie soutenue la plus courante dans la pratique clinique.

Les implications de l’utilisation de cette technique s’étendent aux possibilités thérapeutiques de prévenir ou d’arrêter la fibrillation auriculaire sur la base d’une meilleure compréhension de ses mécanismes. En général, les personnes qui débutent dans cette technique auront du mal à effectuer toutes les étapes de manière transparente dans un délai raisonnable. Il convient de noter qu’il n’y a qu’un temps limité d’environ quatre heures pendant lequel ils s’isolent.

Le rappel cardiaque dans des conditions propices à la cartographie optique des arythmies. Cela exige certaines compétences chirurgicales pour mettre en place le modèle d’étirement auriculaire combinées à des compétences techniques pour mettre en place le système de cartographie électrique et optique. Après avoir administré de l’héparine et anesthésié un mouton de 35 à 40 kilogrammes avec du propofol et du pentobarbital, utilisez une thoracotomie pour enlever son cœur.

Connectez le cœur disséqué à un système de perfusion LAN avec une solution de tyro oxygénée en circulation à un pH de 7,4, réglez le débit constant entre 240 et 270 millilitres par minute et maintenez la température entre 35,5 et 37,5 degrés Celsius. Commencez par égaliser la pression intracavitaire dans les deux oreillettes du cœur perfusé. À l’aide d’une ponction transeptale auriculaire, canulez la veine caverneuse inférieure à l’aide d’un tube d’évacuation.

Ajustez ensuite la pression intra-auriculaire en modifiant la hauteur de la canule de sortie ouverte au-dessus des oreillettes. Scellez maintenant tous les orifices veineux, y compris le sinus coronaire, la veine supérieure kava et les quatre veines pulmonaires. Lorsque vous scellez les veines pulmonaires, placez des cathéters dans chacune d’elles pour enregistrer les signaux bipolaires des deux électrodes distales via un amplificateur différentiel.

Ensuite, pour réduire le mouvement tissulaire causé par la contractilité des myocytes cardiaques, ajoutez 10 micromolaires de statine BLE à la perfusion. Surveillez la pression à l’aide d’un capteur numérique situé à la base de la canule. Ajustez continuellement la hauteur de l’écoulement pour maintenir une pression stable de 12 centimètres d’eau tout au long de l’expérience.

Enfin, les électrodes bipolaires sont placées sur le toit de l’appendice auriculaire gauche et sur le dessus de l’appendice auriculaire droit. Préparez-vous maintenant pour la cartographie optique. Commencez par faire la mise au point d’une caméra CCD haute résolution et haute vitesse sur environ 14 centimètres carrés de la surface murale libre de l’atrium gauche.

Positionnez ensuite une source lumineuse laser pour éclairer la région. Introduisez maintenant un endoscope rigide à double canal de 10 millimètres de diamètre à travers la valve mitrale pour obtenir un champ de vision direct à travers la paroi antérieure du ventricule gauche. Focalisez l’endoscope sur la surface endocardique de l’oreillette postérieure gauche pour visualiser les quatre veines pulmonaires et le faisceau pulmonaire septal auriculaire.

Montez maintenant l’endoscope sur une deuxième caméra CCD à l’aide d’un adaptateur d’oculaire à l’aide d’un guide de lumière liquide avec un diamètre de noyau de 0,2 pouce. Installez un laser sur le canal d’excitation de l’endoscope. Synchronisez l’enregistrement des deux caméras CCD et configurez-les pour fournir une impulsion TTL carrée qui déclenchera davantage d’enregistrements bipolaires simultanés.

Pour préparer le système à l’enregistrement optique, injectez cinq à 10 millilitres de dif quatre andep dans le cœur et attendez 10 minutes avant de commencer les enregistrements de cartographie optique. Le D four ANEP PS émet une fluorescence sensible à la tension lors d’une excitation laser de 532 nanomètres. Donc, après son ajout, procédez immédiatement aux enregistrements de la fibrillation auriculaire pour induire la fibrillation auriculaire sous l’étirement auriculaire continu, placez l’électrode sur le dessus, le LAA pour la stimulation en rafale pendant la fibrillation auriculaire.

Enregistrez des vidéos de cinq secondes à deux minutes d’intervalle simultanément à partir des deux caméras. Poursuivez l’enregistrement de la fibrillation auriculaire sur une période de 50 minutes avec les données brutes recueillies, appliquez un filtre passe-haut aux signaux bipolaires à trois hertz et un filtre passe-bas à 35 hertz. Maintenant, pour analyser à la fois les signaux électriques et optiques, transformez-les tous les deux à l’aide d’un algorithme FFT.

Enfin, pour identifier les régions avec des taux d’activation élevés et produire des gradients de fréquence, générer des cartes de fréquence dominante à partir de chaque film optique à l’aide de films de phase générés Avec la transformation de Hilbert, trois classes de modèles d’activation peuvent être identifiées. Un modèle de rotor est identifié par la présence de phases convergeant vers un point de singularité qui dure plus d’une rotation. Un modèle révolutionnaire est défini comme un front d’onde apparaissant dans le champ de vision et se propageant vers l’extérieur dans un motif semblable à une cible.

Les ondes périodiques organisées spatio-temporellement sont définies comme un minimum de quatre ondes périodiques séquentielles émergeant du même endroit avec une direction et un intervalle inter-ondes similaires. Au cours de cet épisode représentatif de fibrillation auriculaire, la fréquence dominante la plus élevée a été localisée sur la veine pulmonaire inférieure droite de l’oreillette postérieure gauche. La présence de sources à haute fréquence dans le PLA est cohérente avec les gradients de fréquence dominants de gauche à droite observés lors des procédures ablatives dans la fibrillation auriculaire humaine proximale.

Une quantification plus poussée permet d’établir une corrélation spatiale entre les fréquences dominantes les plus élevées et le modèle d’activation le plus courant. Parfois, il est possible d’identifier des rotors de longue durée localisés dans le domaine de fréquence le plus élevé. Dans certains cas, une onde de défilement, l’équivalent 3D d’un rotor, est identifiée car le centre de rotation stable de l’onde de défilement reste perpendiculaire à la surface de la zone de mappage.

Ce rotor a été enregistré à partir de l’endocarde du PLA avec conduction fibrillaire simultanée vers le LAA. Les données sont corrélées avec un gradient de fréquence entre le PLA et le LAA à neuf et 6,4 hertz respectivement. Les rotors sont généralement plus fréquents dans le PLA que dans le LAA, ce qui suggère que la rentrée dans le PLA joue un rôle essentiel dans le maintien de l’arythmie.

Une fois les méthodes chirurgicales et techniques maîtrisées. Cette expérience peut être terminée en deux, trois heures. Il y a plusieurs points clés pour une expérience réussie.

Tout d’abord, il est essentiel d’empêcher l’air de pénétrer dans le système coronaire dur. Deuxièmement, il est important d’identifier toutes les veines, les artifices, et de les sceller correctement. Et troisièmement, il est important d’utiliser le moins de mouvement et de puce de fluorescence du coupleur et de réduire autant que possible l’exposition à la lumière d’excitation.

Le développement de l’approche de cartographie épicardique endocardique présentée ici ouvre la voie aux chercheurs pour explorer la dynamique de la propagation des ondes plus en détail qu’auparavant, et dans des modèles animaux très pertinents d’arythmies cardiaques complexes.