5 באפריל 2011
טכניקות המדידה של הפעילות החשמלית של הלב על ידי רל (אק"ג), וניתוח של גורמי סיכון לב הרגישות הפרעות קצב בעקבות epilepticus מעמד (SE) בחולדה מתוארים.
המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להעריך את התפקוד הלבבי והחשמלי ואת הרגישות לאריתמיות חדרתיות בבעלי חיים ניסיוניים לאחר פרכוסים. הדבר מתבצע תחילה על ידי החדרת קטטר עירוי לווריד הג'וגולרי (jugular vein) של בעל חיים שעבר פעילות של פרכוסים. לאחר מכן, מושתלים אלקטרודות בשרירי החזה להקלטת אלקטרוקרדיוגרם של הלב, או ECGs.
לאחר מכן נרשמים ECG תחת תנאי בקרה ובמהלך עירוי לווריד הג'וגולר של חומר המשרה הפרעות קצב לבביות. לבסוף, רישומי ה-ECG מוערכים. בסופו של דבר, ניתן להפיק תוצאות המראות שהתشنות משנות את התפקוד החשמלי של הלב, ומגבירות את הסיכון להפרעות קצב חדרייות קטלניות.
באמצעות ניתוח של הקלטות ECG, השינויים ב-ECG שמושרים על ידי פרכוסים יכולים לשמש כמדד פרוגנוסטי לסיכון למוות לבבי פתאומי. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שפרוצדורות אלו, שאינן פולשניות בבני אדם, מייצרות הקלטות של הפעילות החשמלית של הלב שניתן להשתמש בהן כדי לחזות את הסיכון להפרעות קצב לבביות קטלניות. יתר על כן, במודלים של בעלי חיים, ניתן לקשר ישירות בין שינויים בפעילות הלב לבין רגישות להפרעות קצב.
ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לתת מענה לשאלת מפתח בתחום הפרעות הפרכוסים. זוהי השאלות בנוגע לקשר שבין שינויים בפעילות החשמלית של הלב לבין מוות לבבי פתאומי בעקבות סטטוס אפילפטיקה ואפילפסיה. לטכניקות אלו יש השלכות על הטיפול בהפרעות פרכוסים עבור אנשים שזוהו כנמצאים בסיכון לתפקוד לבבי לקוי כתוצאה מפרכוסים.
שימוש בפרוצדורה לא פולשנית זו עשוי לאפשר מתן טיפול cardioprotective להפסקת הסיכון למוות לבבי פתאומי. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי תקלות בתפקוד הלב הקשורות להפרעות אפילפטיות, ניתן ליישמה גם על כל מצב פתולוגי המתאפיין בהפרעות קצב פרוקיסומיות קטלניות וניתן למידול בבעלי חיים. באופן כללי, אנשים המכירים את הטכניקות הבסיסיות והכירורגיות במכרסמים או בבעלי חיים קטנים אחרים לא ייתקלו בבעיות בביצוע שיטה זו.
ראשית עלה בדעתנו להשתמש בשיטה זו, וחיפשנו הליך מהיר, זול וקל לביצוע להערכת תפקוד לבבי שיהיה own applicable גם לאבחון בבני אדם. לפני השתלת אלקטרודות ECG בחולדה לצורך איסוף נתונים והשראת הפרעות קצב במהלך מתן IV של חומר פרו-אריתמי כגון aconitine, הכינו קטטר לווריד הג'וגולרי מחתיכה באורך 100 מילימטר של צינור polyethylene PE 50, על ידי ביצוע חתך אלכסוני (beveling) בקצה אחד, ולאחר מכן העלתו של הקצה. מלאו את הקטטר בתמיסת heparin saline. לאחר מכן, הכינו אלקטרודות להקלטת ECG משני קטעים באורך 100 מילימטר של תיל כסף מבודד.
קלפו קצה אחד של שני החוטים והלחנימו למחבר מיקרו. לאחר מכן, פתלו את הבידוד ליצירת חוט שלישי המשמש כהארקה. לאחר ההלחמה, אטמו את החוטים בעזרת אפוקסי. קלפו חמישה מילימטרים של בידוד מהקצה הדיסטלי של החוטים והשליכו אותם כדי להשתיל את הקטטר לווריד הג'וגולרי.
ראשית, הרדמו את בעל החיים באמצעות הזרקה תוך-פריטונית של urethane. מינון זה מספיק כדי לשמור על בעל החיים במישור ההרדמה המתאים למשך הפרוצדורה. זהו ניתוח שאינו למטרת הישרדות.
יש לוודא שהבעל חיים נמצא במישור ההרדמה המתאים באמצעות לחיצה על בהונות הרגליים. לאחר מכן, יש לגגל את הצד הימני של הצוואר מהבדיקה (clavicle) ועד לסנטר, ולגגל את בית החזה. בשלב הבא, יש לחטא את החלק המגולחל של הצוואר באמצעות אלכוהול יודעות ולבצע חתך אורך בעור מעל העורק התקרותי, ולפתוח את החתך באמצעות פינצטת דיסקציה עקומה בעלת קצה דק.
הפרידו בעדינות את העור מהשריר שמתחתיו, ולאחר מכן את השרירים המכסים את הוריד הג'וגולרי (jugular vein). לבסוף, באמצעות טכניקות דומות, שחררו את הוריד הג'וגולרי מהרקמה שמתחתיו. הניחו שני קטעים של משי כירורגית מספר 2 מתחת לוריד הג'וגולרי, ומקמו את התפרים בקצוות הרוסטרלי והקודלי.
במרבית חלקי החתך קשרו את הליגטורה הרוסטרלית כדי להפסיק את הזרימה דרך הוריד. משכו את הליגטורה כלפי מעלה כדי להרים את כלי הדם מהרקמה שמתחתיו, ובעזרת מספרי מיקרו או מחט בדרגת 23 gauge, בצעו חיתוך קטן.
לאחר מכן, הכנס את הקצה המשופע והכליל של קטטר הפוליאתילן PE 50 שמולא בהפרין שהוכן קודם לכן, והקדמ את הקצה בכשמונה מילימטרים עד לגובה העליה הימנית. קבע את הקטטר על ידי קשירת ליגטורה סביב הכלי והקטטר. לבסוף, סגור את הפצע באמצעות סגורי פצעים או תפרים.
לאחר השתלת הקטטר, הנח את החיה על גבה וחטא את החלק הגזור של החזה. להנחת האלקטרודות, בצע שתי חתכים אורכיים של 10 מילימטר, אחד ברביע הימני העליון ואחד ברביע השמאלי התחתון של החזה, ושחרר את העור מעל כדי לחשוף את שרירי בית החזה באמצעות תפר משי כירורגי עדין יחסית. החדר את אחד הקצוות החשופים באורך חמישה מילימטר של אלקטרודות חוטי הכסף אל תוך שרירי בית החזה בכל אחד מהאזורים החשופים.
סגרו את החתכים בעזרת סגורי פצעים וחברו את המחבר המיקרוסקופי למכשיר ההקלטה. הקלטות ECG מבוצעות באמצעות מערכת רכישת נתונים PowerLab ומחשב Macintosh או חומרה ותוכנה דומות, לאחר תקופה של 20 עד 30 דקות להשגה שיווי משקל, במהלכה מונח בעל החיים על לוח מתכת מוארק ועטוף באופן רפוי במגבת. כדי לשמור על טמפרטורת גופו, הקליטו ECG למשך 20 דקות, וחברו את הקטטר של הווריד הג'גולרי למזרק מרוחק הממוקם במשאבת עירוי תכניתית.
התחילו את עירוי ה-aconitine כדי להעביר מינון קבוע של חמישה מיקרוגרם לקילוגרם לדקה למשך שבע דקות; סמנו את נקודת ההתחלה של העירוי ברישום המחשב לאחר הפרעות קצב מסוג ventricular fibrillation או את סיום תקופת העירוי. בצעו המתת חסד לבעל החיים בהתאם לנהלים המאושרים. מרווח ה-QT מייצג את משך הזמן הכולל של הפעילות החשמלית הפרוקטורית של החדרים.
איור זה מציג רישום ECG של מודל ואת משך מרווח ה-QT. חשבו את הזמן הממוצע בין תחילת גל Q לסיום גל T עבור כל פעימות הלב שהוקלטו לאורך פרק זמן של חמש דקות, אשר התקבלו במהלך תקופת רישום הבקרה שנמשכה 20 דקות, וזאת כדי לתקן את מרווח ה-QT עבור הבדלים בקצב הלב. השתמשו בנוסחתו של Bass המוצגת כאן, כאשר RR הוא המרווח הממוצע בין פעימות הלב.
מרווח ה-RR מחושב כמשך הזמן בין גלי Q עוקבים שהתקבלו במהלך תקופת הניתוח. פיזור ה-QT מחושב על ידי חיסור ה-QT המינימלי מה-QT המקסימלי שנרשם עבור כל בעל חיים. לניתוח שונות קצב הלב, השתמש בתוכנה כגון lab chart seven המנתחת שונות במרווחי ה-RR שהתקבלו במהלך תקופת הניתוח ומחשבת וריאנטים זמניים ו/או ספקטרליים בקצב הלב.
לניתוח הרגישות להפרעות קצב חדרייות, חשבו את זמן ההשהיה (latency) מתחילת עירוי האקוניטין ועד להופעת ה-premature ventricular contraction הראשון, טכיקרדיה חדריית (ventricular tachycardia) ופרפור חדרים (ventricular fibrillation). איור זה ממחיש מדד אחד של HRV במישור הספקטרלי. השורש הממוצע של ריבועי סטיות התקן של מרווחי RR, או R-M-S-S-D, בחולדות ביקורת ובבעלי חיים שהעבירו SE שבוע לפני הבדיקה.
מדד זה של HRV, המייצג שינויים בבקרה הפאראסימפתטית של תפקוד הלב, פחוס באופן משמעותי בבעלי חיים לאחר se. איור זה מראה כי הן מרווח ה-QT המתוקן והן פיזור ה-QT מוגברים באופן משמעותי. שבועיים לאחר se, נתונים אלה, כאשר הם נבחנים יחד, מנבאים כי se מגביר את הסיכון להפרעות קצב חדרתיות.
חיזוי זה מאושש על ידי הממצאים לפיהם תקופות עירוי ה-aconitine הדרושות להשראת ההפרעות הקצב הניסיוניות שנצפו במחקרים אלו היו קצרות משמעותית בבעלי חיים לאחר SE. באופן כללי, ניתן לבצע פרוצדורה זו בתוך כשעה וחצי כאשר היא מבוצעת כראוי. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור שיש לשמור על קטטר הווריד הג'וגולרי פתוח, וכי אלקטרודות ה-ECG בנויות ומושתלות באופן שיפיק את האות נקי הרעשים ביותר האפשרי. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה של אופן הערכת הפעילות החשמלית של הלב וקשירתה לרגישות להפרעות קצב חדרייות קטלניות.
במודלים של מכרסמים לפתולוגיות הקשורות למוות לבבי פתאומי.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מתאר טכניקות למדידת הפעילות החשמלית של הלב באמצעות אלקטרוקרדיוגרמה (ECG) בחולדות לאחר התקפים. הוא מתמקד בניתוח גורמי סיכון קרדיאליים ורגישות להפרעות קצב לב לאחר סטטוס אפילפטי (SE).
שיטה זו מאפשרת לצוותי מו"פ בביו-פארמה להעריך סיכון קרדיאלי ונטייה לאריתמיה במודלים פרה-קליניים של הפרעות התקפיות, ובכך לתמוך בתיקוף מטרות (target validation) והפחתת סיכונים מכניסטיים עבור טיפולים cardioprotective. באמצעות כימות מדדים המופקים מ-ECG, כגון מרווח QT, פיזור QT ושונות קצב הלב (heart rate variability), גישה זו מספקת ביטחון חיזוי בהערכת הפוטנציאל לאריתמיה ונטריקולרית. היא מגשרת בין ביולוגיה של גילוי להערכת בטיחות טרנסלציונלית, ומספקת מידע לקבלת החלטות go/no-go בנתיבי פיתוח תרופות בשלבים מוקדמים.
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת היפותזות על מטרות, דרך זיהוי תרכובות מובילות (lead identification), ועד להערכת בטיחות פרה-קלינית, במיוחד עבור תרכובות הפועלות במערכת העצבים המרכזית (CNS) בעלות פוטנציאל לרעילות לבבית.