Multiparamétrique cartographie optique du Cœur lapin perfusé de Langendorff

L’objectif général de cette procédure est d’étudier les propriétés électrophysiologiques cardiaques telles que la conduction, la repolarisation, l’arythmogenèse et la manipulation du calcium en utilisant des techniques de cartographie optique dans le cœur de lapin perfusé de langue. Ceci est accompli en isolant et en perfusant rétrograde d’abord un cœur de lapin intact via l’aorte. L’étape suivante de la procédure consiste à exposer la surface du cœur, à abolir les contractions du cœur, à utiliser la contraction d’excitation sur la statine Coler BLE et à colorer correctement le myocarde à l’aide d’indicateurs sensibles à la tension et de fluorescence calcique.

Ensuite, des enregistrements des potentiels d’action optique d’une grande partie de l’épicarde ventriculaire sont effectués à l’aide du système de cartographie optique panoramique. Les signaux optiques sont ensuite cartographiés sur une géométrie 3D reconstruite de la surface épicardique du cœur. Au cours de cette étape, le potentiel d’action optique et le transitoire calcique peuvent être enregistrés simultanément à l’aide du système d’imagerie double non panoramique.

Cette procédure fournit des données quantitatives sur le myocarde spatial et temporal, l’excitation et la repolarisation, ainsi que les caractéristiques congruentes de la manipulation du calcium, qui peuvent être analysées au cours d’un rythme régulier ainsi que de l’arythmie auriculaire et ventriculaire. Bonjour, je m’appelle Dr.Iger Eov. Je suis professeur de génie biomédical à l’Université Washington à St.Louis.

La technique optique que nous présentons aujourd’hui est une technologie unique qui présente un certain nombre d’avantages par rapport aux micro et micro-électrogrammes traditionnels, car elle est capable d’enregistrer simultanément des dizaines, des dizaines de milliers de potentiels d’action et de transitoires calciques. De plus, cette technologie est immunisée contre les artefacts présentés par la stimulation électrique et la défibrillation, qui déforment fortement les potentiels d’action enregistrés par tous les électrogrammes. De plus, les transitoires calciques ne pouvaient être enregistrés que par cette technique.

Il n’y a tout simplement pas d’alternative. Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés dans le domaine de l’électrophysiologie cardiaque, telles que les mécanismes d’induction, de maintien et d’élimination des arythmies auriculaires et ventriculaires potentiellement mortelles, ainsi que la modélisation de la fonction dans la conduction et l’excitation et le couplage de construction dans des maladies telles que les cardiopathies congénitales, les maladies métaboliques et l’insuffisance cardiaque. Une fois prêt pour l’opération, euthanasiez un lapin avec un cocktail de pentobarbital de sodium et d’héparine.

Dès que le lapin ne répond pas à un réflexe de douleur, ouvrez sa poitrine et excisez le cœur et les poumons. Faites une incision à l’extrémité supérieure de l’aorte ascendante avant que toutes les branches de l’arc aortique n’allument la pompe pour commencer l’écoulement de la solution Tyro dans le système de perfusion LRF sans recirculation. Montez rapidement le cœur sur la canule de l’aorte de calibre 16 reliée au système de perfusion LOR.

Rincez l’air de l’aorte et attachez la canule de l’aorte une fois complètement perfusée. Ne perdez pas de temps à ouvrir le péricarde. Ensuite, retirez la graisse de la trachée pulmonaire entourant le cœur et les tissus conjonctifs.

Il est très important d’éviter l’accumulation de liquide dans le ventricule gauche, ce qui produirait une ischémie. Insérez donc un tube de drainage en silicone à travers une veine pulmonaire et une valve mitrale et dans le ventricule gauche. Déplacez maintenant le cœur avec la canule vers le système de perfusion lang Andorf à recirculation équipé d’un système de cartographie optique.

Placez le cœur dans une chambre hexagonale sur mesure et connectez la canule au système de perfusion. Surveillez la pression aortique à l’aide d’un transducteur de pression et maintenez-la à environ 60 plus ou moins cinq millimètres de mercure en ajustant le débit de la pompe de perfusion. Maintenez le pH autour de 7,35 plus ou moins 0,05.

Éteignez la lumière de la pièce et injectez lentement la solution mère de statine BLE sensible à la lumière à travers l’orifice d’injection dans le piège à bulles d’air situé au-dessus de la canule. Pour atteindre une concentration de 10 BLE micromolaires, la statine injecte lentement 0,1 millilitre de statine. Pour chaque injection en bolus, attendez que la pression se stabilise avant la prochaine injection.

Positionnez les réseaux de photodiodes ou PDA à trois angles régulièrement espacés autour du cœur. Puis sur chaque PDA, focalisez l’image du cœur sur le verre dépoli du plan d’image. Ajustez la position de la canule dans la chambre hexagonale et chaque PDA jusqu’à ce que le cœur s’adapte au champ de vision des trois PDA.

Prenez ensuite une photo de chaque image mise au point sur le verre dépoli. Injectez lentement 10 à 20 microlitres de solution mère de D quatre Anep dans la solution de perfusion par l’orifice d’injection dans le piège à bulles d’air. Et attendez trois minutes.

Ensuite, placez délicatement l’électrode de stimulation à l’endroit souhaité. Ici, il est placé au centre de la vue antérieure du cœur. Commencez à effectuer un enregistrement optique simultané à partir des PDA.

Assurez-vous qu’il n’y a pas d’artefacts de mouvement dans le signal optique et que le rapport signal/bruit est suffisant pour l’analyse ultérieure des données. Lorsque vous avez terminé, allumez les lumières de la pièce et faites un enregistrement photographique du cœur en prenant une photo tous les 10 degrés de rotation à partir d’un appareil photo positionné à l’emplacement de l’un des PDA. Procédez ensuite au nettoyage du système de perfusion.

Placez le cœur canulé dans une chambre en verre coquin et connectez la canule au système de perfusion. Fixez le cœur au fond en silicium de la chambre au niveau de l’apex ventriculaire et des oreillettes. Pour immobiliser le cœur, éteignez la lumière de la pièce et injectez lentement la statine BLE à travers l’orifice d’injection pour réduire le mouvement de la surface de la solution.

Placez un couvre-fenêtre en verre au-dessus de la surface épicardique. Cette partie de la procédure se fait normalement dans l’obscurité, mais se fait à la lumière. Pour améliorer l’image vidéo, placez le système d’imagerie double sur le dessus du cœur.

Concentrez maintenant les deux caméras CMO sur le même champ de vision. Positionnez ensuite les guides de lumière pour deux lampes halogènes avec filtre d’excitation. Teindre le cœur en ajoutant 10 à 20 microlitres de colorant sensible à la tension RH 2 37 par l’orifice d’injection.

Ajoutez ensuite 200 microlitres de route à 2h00 du matin avec un F1 27 onique dans un mélange un à un à travers le port des pièges à bulles. Attendez environ 20 minutes pour permettre l’isation DS de la route à 2h00 avant le début de la cartographie. Faites maintenant un enregistrement de test.

Éteignez la pompe à superfusion pour éviter tout mouvement à la surface de la solution. Allumez les lampes halogènes et effectuez un enregistrement optique à partir des deux caméras. Éteignez ensuite le voyant d’excitation.

Allumez la pompe à superfusion et vérifiez la qualité des signaux optiques. Si le signal est faible, retenez le cœur avec des RH 2 37 supplémentaires et la route 2h00 du matin. S’il y a un artefact de mouvement, ajoutez des statines BLE supplémentaires pour supprimer le mouvement avec tout en ordre. Poursuivez l’expérience prévue et nettoyez le système.

Une fois terminé, le système de cartographie optique panoramique a été utilisé pour montrer cette vue antérieure d’un cœur de lapin perfusé de Lang Endorf. En comparaison, une reconstruction de la géométrie cardiaque montre la même vue antérieure. La surface épicardique non enveloppée illustrée ici est codée par couleur par phase.

Le cœur subissait un épisode d’arythmie collante à partir de cinq endroits autour du rotor. Les potentiels d’action optique ont été présentés. Ici, en rouge, se trouve un front d’onde d’activation se propageant au cours d’un cycle d’arythmie récurrente stable.

Le front d’onde tourne dans le sens des aiguilles d’une montre autour d’une singularité de phase à la surface antérieure du cœur. La repolarisation est en bleu transparent pour permettre la visualisation des fronts d’onde sur la surface postérieure. Le cœur a été analysé à l’aide du système de cartographie double pour montrer la cartographie simultanée des potentiels d’action et des transitoires calciques.

Une vue rapprochée des enregistrements d’un site montre que les potentiels d’action sont en bleu et le calcium transitoire en rouge. Un ensemble d’exemples de traces est montré à partir d’un ensemble de sites régulièrement espacés, comme le montrent les points sur cette vue antérieure. Ces données ont été collectées à une résolution optique de 200 microns par 200 microns par pixel.

Les implications de la thérapie étendent la thérapie de défibrillation pour les arythmies 10 K auriculaires et ventriculaires, car nous pouvons visualiser directement l’effet de stimuli électriques puissants pendant l’électrothérapie. Aucune méthode alternative n’est capable de le faire. À l’aide de cette méthode, nous développons et validons un nouveau traitement de déflation indolore à basse tension pour la fibrillation auriculaire et la tachycardie ventriculaire.