רישום א.ק.ג. אמבולטורי ב עכברים
27 במאי 2010
Telemetric א.ק.ג. התפתחה ככלי חיוני להערכת במודלים של בעלי חיים על הפרעות בקצב הלב או מוות קרדיאלי פתאומי. כאן, אנו מציגים מדריך בשלבים להקלטות telemetric א.ק.ג. עבור היישום לניטור ארוך טווח א.ק.ג. אמבולטורי בעכברים.
ניתוח להשתלת Beacon מתבצע על ידי גילוח העכבר, הרדמתו וסטריליזציה של הבטן והחזה באתר הניתוח המתוכנן. בצעו חתך אנכי בקו האמצע של הבטן באמצעות סכין מנתחים (scalpel) כדי לחשוף את הצהרה (peritoneum). בצעו חתך אנכי נוסף בקו האמצע של הצהרה לצורך הכנסת הטלמטר. הכניסו את ה-TER לצד ימין של הבטן מתחת לצהרה, כך שרק המוליכים יישארו חשופים.
סגרו את הפריתונאום והשתילו מתחת לעור את מובילי ה-TER כך שהמוביל השלילי או הלבן מושתל בחלק העליון הימני של בית החזה והמוביל החיובי או האדום מושתל מעל החלק העליון השמאלי של הבטן. לסיום, סגרו את העור באמצעות תפרים. שלום, אני מארק מקאולי מהמעבדה של זנדר וורן במחלקה לרפואה ב-Baylor College of Medicine.
היום אדגים לכם טכניקה להשתלת TERs של ECG בעכברים. אנו משתמשים בטכניקה זו כדי לחקור שינויים בקצב הלב ובמקצב הלב בעכברים. אז בואו נתחיל.
לפני השתלת TER של ECG בעכבר, חשוב לוודא שה-TER סטרילי ותקין מבחינה תפעולית. זוהי דוגמה למשדר טלמטריה לבעלי חיים קטנים מבית Data Sciences International עם מוליך חיובי אדום ומוליך שלילי לבן. לכל מוליך יש מעטפת בידוד, שני מילימטרים של חוט חשוף וקצה עם כיסוי פלסטיק, המונע שחיקה של המוליך דרך העור.
מכשירי טלמטריה חדשים מסופקים בדרך כלל במצב סטרילי על ידי היצרן, אך ניתן להשתמש ב-TERs שוב, בתנאי שהם נהיו נקיים באוויר באמצעות תמיסת zyme בריכוז 1% למשך למעלה מארבע שעות. בנוסף, השתמשו בחומר החיטוי WA OFI O למשך לילה כדי לעקר את ה-ECG Telemeter. הקפידו לשטוף את חומר החיטוי במים סטריליים לפני ההשתלה בעכברים.
בדקו את תקינות מובילי הטלמטר, הן לגבי החוטים המוליכים והן לגבי מעטפת הבידוד. הפעילו את משדר הטלמטריה באמצעות מגנט ובדקו את האות באמצעות רדיו בתדר AM 530. האות צריך להיות חזק וברור, ועליו להשתנות בעוצמתו ובגובהו בהתאם למניפולציה של החוטים.
רשמו את מספר הדגם, את המספר הסידורי של ה-TER ואת ערך כיול ה-ECG. במידה ורלוונטי, יצרנים ממליצים לעיתים קרובות שה-TER יהיה דלוק במשך 24 שעות לפני ההשתלה. עיינו במדריך ההוראות עבור ה-ter הספציפי שלכם.
להכנת מוליכי ה-TER, חתכו את המוליך השלילי או הלבן לאורך של כ-3.5 סנטימטרים ואת המוליך החיובי או האדום לאורך של 2.5 סנטימטרים. אלו הם האורכים האופטימליים עבור השתלת המוליך השלילי בחזה ימין והמוליך החיובי בבטן שמאל. לאחר מכן, הסירו את מעטפת הבידוד כדי לחשוף שבעה מילימטרים של תיל.
מרחו דבק מהיר (super glue) על קצות המוליכים המתכתיים ולאחר מכן הצמידו כיסויי עופרת לקצוות המתכת. כיסויים אלו ימנעו שחיקה של העור כתוצאה מהצבת העופרת. כיוון שנדרש חישוף חשמלי של קצב הלב הטבעי, יש להשאיר כ-2 עד 3 מילימטרים של תיל המתכת חשופים.
השימוש בטכניקות סטריליות הוא קריטי במהלך הניתוח. להשתלה של הטלמטר, תזדקקו לכפפות סטריליות, סדין סטרילי ושש תפרים מסוג O proline. יש לעקר את כל המכשירים הכירורגיים במכשיר עיקור בחרוזיות זכוכית המחומם ל-250 degrees Celsius.
אלו כוללים שני זוגות פינצטות, זוג מספריים בעלי קצוות קהים, סכין מנתחים ומחזיק מחטים. ודאו שאתם מעקרים ושוטפים את ה-TER כפי שתואר בעבר. השתמשו בהם כדי להכין את העכבר לניתוח.
ראשית, הרדמו את בעל החיים בתוך תיבת השראה. לאחר וידוא שהעכבר נמצא תחת סדציה הולמה באמצעות צביטה של בהו (toe pinch), גלחו לחלוטין את הבטן ואת החזה של העכבר בעזרת מכונת גילוח חשמלית. הרדמו שוב את העכבר באמצעות isof fluorine ולאחר מכן העבירו אותו לצינור הרדמה בעל זרימה קבועה.
הנח את העכבר במצב שכיבה על הגב (supine), כאשר ראשו פונה הרחקה ממך וזנבו פונה אליך. הדבק את כפותיו של העכבר לשולחן הניתוח המחומם. השתמש במחמם כדי לשמור על טמפרטורת גופו של בעל החיים המורדם בטווח צר של 37 פלוס או מינוס מעלה אחת של צלזיוס (°C).
ניתן להשתמש בגשושית רקטלית לניטור הטמפרטורה; נגב את בטנו של העכבר עם סמרטוט אלכוהול כדי להסיר שיער גזור ולנקות את שטח הניתוח. מרח Betadine באמצעות סמרטוטים שלוש פעמים כדי לחטא את הבטן והחזה. הנח סדין סטרילי על בטנו של העכבר לצורך השתלת משדר תוך-peritoniאלי.
התחילו בביצוע חתך אנכי בחלק המרכזי של העור מעל הבטן, באורך של כ-2.5 סנטימטרים, באמצעות סכין מנתחים ומספריים קהים. הפרדו בזהירות את העור מרקמות החיבור שמתחתיו. לאחר מכן, בצעו חתך אנכי בחלק המרכזי של הלינאה (linea alba), מעל הפריטוניאום, באורך של כ-1.5 סנטימטרים.
בנוסף, צרו חור קטן בפריטונאום, ממש קראניאלית לחתך הפריטונאלי, שישמש כמוצא עבור מוליכים תת-עוריים. במהלך הניתוח, שמרו על אזור הניתוח לחות על ידי טפטוף מזדמן של סליין סטרילי על אתר הפעולה. הכניסו את ה-TER לחלל הפריטונאום הימני.
הכנס את הפינצטה לחור, מעל ה-TER, ומשוך את שני המוליכים כלפי מעלה דרך חור המוליכים כך שיבלטו מהפריטונאום. השתמש בתפרי proline 6-0 רציפים כדי לסגור את החתך האנכי בקו האמצע של הפריטונאום באורך 1.5 סנטימטר. הנח את מוליכי ה-ECG בתצורת lead two.
את האלקטרודה השלילית בעלת המעטפת השקופה הלבנה ימקמו באזור בית החזה הימני. ראשית, בצעו חתך עורי של 0.5 סנטימטר בחלקו העליון הימני של בית החזה של העכבר. לאחר מכן, השתמשו במספריים קהים כדי ליצור תעלה חזרה אל החתך הבטני.
משכו את המוליך השלילי דרך התעלה והשתמשו בתפר prolene 6-0 כדי לעגן את המוליך לשריר החזיה. ודאו שהתפר נמצא מעל החלק החשוף של המוליך ויוצר מגע טוב בין תיל המתכת החשוף לשריר שמתחתיו. השתמשו בתפר שני, פרוקסימלית לתפר הקודם, כדי לקבע את המוליך לשריר.
סגרו את החתך בעור באמצעות שתי תפרים מסוג proline. את האלקטרודה החיובית ממקמים בבטן השמאלית, מתחת לסרעפת השמאלית ומתחת ללב. חתך נוסף אינו נחוץ כאן כיוון שאתר השתלת האלקטרודה קרוב לחתך האנכי בקו האמצע.
השתמשו בתפר פרולין 6-0 כדי לעגן את המוליך לשריר הבטן שמתחתיו, תוך וידוא מגע טוב עם הרקמה. לבסוף, סגרו את שריר הבטן ואת העור באופן רצופי באמצעות תפרי פרולין 6-0 בשכבות. סיפקו לעכבר את הטיפול הפוסט-אופרטיבי המתאים כפי שמתואר בטקסט הפרוטוקול שלנו.
כעת נציג מספר תוצאות מייצגות של גל ECG תקין. ה-ECG התקין מעכבר מסוג wild type מראה בבירור גל P, המייצג דפולריזציה של העליות, ואחריו גל QRS, המייצג דפולריזציה של החדרים. שימו לב שגלי ה-P וה-QRS נבדלים מרעש הרקע הקטן, וכי כל גל P מקדימה כל גל QRS ביחס של אחד ለአחד.
שימו לב גם לכך שהמרחק בין כל גל R, המכונה מרווח R ל-R, ובין כל גל P, המכונה אורך מחזור הסינוס, הוא סדיר, דבר המעיד על כך שהעכבר נמצא בקצב סינוס תקין. כך הצגנו בפניכם כיצד להשתיל ECG TER בעכבר להקלטת ECG ניידת. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לנקות את ה-TER כראוי לפני ההחדרה, למקם את העליים במיקומים המתאימים, לסגור את הבטן לחלוטין, ולבסוף להעניק לעכבר אלגזיה מתאימה לאחר הפרוצדורה.
זהו זה. תודה שצפיתם ובהצלחה בניסוייכם.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג מדריך שלב-אחרי-שלב להקלטות ECG טלומטריות לצורך ניטור ECG אמבולטורי ארוך טווח בעכברים. ECG טלומטרי הוא חיוני להערכת מודלים של בעלי חיים לסבכי לב (cardiac arrhythmias) ולמוות לבבי פתאומי.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- אלקטרופיזיולוגיה של הלב
- מודלים של בעלי חיים
- ניטור טלמטרי
רקע
- הפרעות קצב לב מהוות סיכונים משמעותיים במודלים של בעלי חיים.
- מוות לבבי פתאומי הוא תחום מחקר קריטי.
- ECG טלמטרי מספק יכולות ניטור רציף.
- הבנת התפקוד הלבבי בעכברים חיונית למחקר תרגומי.
מטרת המחקר
- לספק מתודולוגיה מפורטת לביצוע ECG טלמטרי בעכברים.
- לשפר את ההבנה של אירועים לבביים במודלים של בעלי חיים.
- להקל על המחקר של הפרעות קצב לב ומוות לבבי פתאומי.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- גילוח והרדמה של העכבר.
- השתלה כירורגית של טלמטר בבטן.
- מיקום של מובילי ECG במיקומים אנטומיים ספציפיים.
- סגירה של אזור הניתוח באמצעות תפרים.
תוצאות עיקריות
- השתלה מוצלחת של מכשירים לביצוע ECG טלמטרי.
- ניטור יעיל וארוך טווח של הפעילות הלבבית.
- הדגמה של היתכנות הפרוצדורה בעכברים.
- יישומים פוטנציאליים בחקר בריאות הלב ומחלות לב.
מסקנות
- ECG טלמטרי הוא כלי בעל ערך למחקר קרדיאלי.
- ניתן ליישם את המתודולוגיה במגוון מחקרים בעכברים.
- מחקרים נוספים עשויים להעמיק את ההבנה של הפרעות קצב לבביות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
טלמטריה של ECG אמבולטורית בעכברים מאפשרת ניטור רציף וארוך טווח של אלקטרופיזיולוגיה לבבית, דבר החיוני להפחתת סיכונים בבחינת מנגנוני הפרעות קצב ופנוטיפים של מוות לבבי פתאומי במודלים פרה-קליניים. גישה זו תומכת בתיקוף מטרות (target validation) על ידי אספקת נתונים כמותיים וניתנים לשחזור של קצב הלב והמקצב, המגשרים בין שלב הגילוי לתוכניות קרדיולוגיה תרגומית. הקלטה רב-חייתית ניתנת להרחבה משפרת את התפוקה לצורך זיהוי מובילים (lead identification) ובדיקות בטיחות חיזויות במסלולי גילוי תרופות למערכת לב-דם.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות באמצעות לכידה של הפרעות קצב ספונטניות והפרעות הולכה בעכברים נעים באופן חופשי לאורך שבועות עד חודשים.
- ערך תפעולי: מספק נתונים ארוכי טווח של שונות בדופק ומרווחי QT כדי לתקף תפקודית תעלות יונים או מטרות מבניות המעורבות בבטיחות לבבית.
סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)
- ערך מדעי: יצירת גלי ECG סטנדרטיים ועמידים לרעשים (גל P, קומפלקס QRS) עבור בדיקות אוטומטיות למדידת מרווחים וזיהוי הפרעות קצב לב.
- ערך תפעולי: תמיכה בהדירות הבדיקה באמצעות הכנה סטרילית של הטלמטריה, פרוטוקולים לקיבוע אלקטרודות ואימות טרום-ניתוחי של שלמות האות באמצעות בדיקת תדרי רדיו AM.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מקל על מידול מערכות רלוונטיות למחלות על ידי מתן אפשרות לגילוי אירועים אריתמיים נדירים ושינויים באורך מחזור הסינוס המשקפים אלקטרופיזיולוגיה לבבית אנושית.
- ערך תפעולי: מבטיח המשכיות תרגומית משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני באמצעות מיקום עקבי של האלקטרודות (תצורת Einthoven’s II) ופרוטוקולי ניטור פוסט-אופרטיביים.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת נתונים
שיטה זו משתלבת ברצף הגילויים הקרדיווסקולרי, החל מבדיקת השערות על מטרות, דרך אופטימיזציה של מולקולות מובילות ועד להערכת בטיחות פרה-קלינית, ומספקת פנוטיפינג אמבולטורי המנחה החלטות של go/no-go.
- ביולוגיה של הגילוי: תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד משתנים של אלקטרופיזיולוגיה לבבית בעכברים בהכרה ובניידות, ובכך מפחיתה השפעות מתערבות של הרדמה או קיבוע.
- סריקה: מאפשרת הקלטה סימולטנית וניתנת להרחבה של מספר בעלי חיים לצורך סריקה עתירת תוכן של השפעות תרכובות על שונות קצב הלב ועומס אריתמיה.
- אנליטיקה: מספקת משתנים תלויים כמותיים הכוללים מרווח R-to-R, אורך מחזור סינוס, מורפולוגיה של גל P ומשך QRS לצורך השוואה סטטיסטית בין גנוטיפים או קבוצות טיפול.
- מחקר תרגומי: תואם לרצף הפרה-קליני על ידי מידול פרמטרים של הולכה לבבית הרלוונטיים לבני אדם ומאפשר מחקרי פרמקולוגיה בטיחותיים לאורכיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מבססת פלטפורמת טלמטריה ניתנת לשימוש חוזר לניטור לבבי כרוני במגוון תחומי אינדיקציה (למשל, אי-ספיקת לב, channelopathies) במסגרת מתקני ליבה מרכזיים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בוולידציה של מטרה על ידי הפחתת עמימות מכניסטית באמצעות חישוש אלקטרוגרמי ישיר וארוך טווח במצבים רלוונטיים פיזיולוגית.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה והשחזוריות באמצעות דרישות לטכניקה אספטית, מפרטי אורך מוליכים (3.5 cm שלילי, 2.5 cm חיובי) ופרוטוקולים של קיבוע מבוסס תפרים.
- ערך אסטרטגי: משפר את היעילות ההונית על ידי מתן אפשרות ללכידה של אירועים נדירים (למשל, טכיקרדיה חדרית) אשר אחרת היו דורשים תדרי דגימה של ECG פני שאינם מעשיים.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון על ידי אספקת מדדים אובייקטיביים של שכיחות אריתמיה ושונות בדופק להערכת סיכונים קרדיו-וסקולריים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניתוחים סטריליים במכרסמים, כולל חתך פריטוניאלי, הובלת מוליכים תת-עוריים וטכניקות תפירה המעוגנות לשריר.
- תלוי בתשתית חומרת טלמטריה (משדרים, מקלטים, כלי תיקוף לתדרי רדיו AM) וביכולות עיבוד סטריליות (סטריליזטור חרוזי זכוכית, ניקוי אנזימטי ופרוטוקולים של חיטוי).
- מצריך סטנדרטיזציה בין-צוותית בין קבוצות הניתוחים, הטיפול בבעלי החיים וניתוח הנתונים כדי להבטיח מיקום עקבי של המוליכים (מוליך לבן בחלק העליון הימני של בית החזה, מוליך אדום בחלק העליון השמאלי של הבטן) וספי חשיפה לאיכות האות.
- כולל שיקולי התאמה לזני עכברים שונים או למודלי מחלה שבהם מיקום המוליכים עשוי לדרוש התאמה בהתבסס על האנטומיה של בית החזה או על מדד מסת הגוף.
- כולל מגבלות מעשיות כגון סיכון לשחיקת המוליכים, המופחת באמצעות קצוות עם כיסויי פלסטיק, ודרישות לאנלגזיה לאחר הניתוח לצורך עמידה בתקני רווחת בעלי החיים.
