Ad alta risoluzione Mappatura endocardica e epicardici ottico in un modello di pecora Stretch indotta fibrillazione atriale

Questo protocollo utilizza la mappatura ottica ad alta risoluzione spaziale e temporale per comprendere i meccanismi alla base della fibrillazione atriale indotta da stiramento. Ciò si ottiene spiegando prima un cuore di pecora e collegandolo attraverso l'aorta a un sistema di profusione LAN endorf con soluzione di tirolo ossigenata circolante. Una puntura transettale atriale viene utilizzata per sigillare tutti gli orifizi delle vene ad eccezione della vena cava inferiore, che viene utilizzata per controllare la pressione intra atriale.

Quindi, sotto il tratto atriale continuo, viene applicata una fibrillazione atriale persistente utilizzando la stimolazione a raffica da un elettrodo situato sopra l'appendice atriale sinistra. Il passaggio finale consiste nel mappare otticamente ed elettricamente le superfici epicardiche ed endocardiche dell'appendice atriale sinistra sinistra e dell'atrio sinistro posteriore utilizzando l'illuminazione laser, le telecamere CCD e gli elettrodi bipolari. I risultati mostrano gradienti di frequenza dominanti dall'atrio posteriore sinistro all'appendice atriale sinistra e all'atrio destro.

Inoltre, sono stati identificati rotori occasionali di lunga durata con centri di rotazione nel dominio della frequenza più alta. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti come una mappatura elettrica convenzionale che viene tradizionalmente utilizzata negli studi elettrofisiologici umani è che la mappatura ottica epicardica ed endocardica dell'atrio sinistro fornisce un'elevata risoluzione temporale e spaziale su un'ampia area, che consente il tracciamento delle onde di fibrillazione atriale in varie regioni, comprese le regioni con l'alta frequenza del rotore che mantengono la fibrillazione atriale. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'elettrofisiologia cardiaca e delle aritmie cardiache complesse, come ad esempio quali sono gli speciali pattern temporali di attivazione alla base del mantenimento delle aritmie sostenute più comuni nella pratica clinica.

Le implicazioni dell'utilizzo di questa tecnica si estendono alle possibilità terapeutiche per prevenire o terminare la fibrillazione atriale sulla base di una migliore comprensione dei suoi meccanismi. In generale, le persone nuove a questa tecnica faranno fatica a eseguire senza problemi tutti i passaggi in un periodo di tempo ragionevole. Va notato che c'è solo un tempo limitato, circa quattro ore, per il quale si isolano.

Il cuore ricorda in condizioni adatte alla mappatura ottica delle aritmie. Ciò richiede determinate competenze chirurgiche per impostare correttamente il modello di allungamento atriale combinate con competenze tecniche per impostare il sistema di mappatura elettrico e ottico. Dopo aver somministrato eparina e anestetizzato una pecora di 35-40 chilogrammi con propofol e pentobarbital, utilizzare una toracotomia per rimuovere il suo cuore.

Collegare il cuore sezionato a un sistema di perfusione LAN con soluzione tirogena ossigenata circolante a un pH di 7,4, impostare la portata costante tra 240 e 270 millilitri al minuto e mantenere la temperatura tra 35,5 e 37,5 gradi Celsius. Iniziare equalizzando la pressione intracavitaria in entrambi gli atri del cuore perfuso. Utilizzando una puntura transettale atriale, incannulare la vena cavo inferiore con un tubo di deflusso.

Quindi regolare la pressione intra atriale modificando l'altezza della cannula di deflusso aperta sopra gli atri. Ora sigilla tutti gli orifizi delle vene, compreso il seno coronarico, la vena kava superiore e le quattro vene polmonari. Quando si sigillano le vene polmonari, posizionare i cateteri in ciascuna di esse per registrare i segnali bipolari dai due elettrodi distali attraverso un amplificatore differenziale.

Successivamente, per ridurre il movimento dei tessuti causato dalla contrattilità dei miociti cardiaci, aggiungere 10 micromolari di statina BLEs alla perfusione. Monitorare la pressione utilizzando un sensore digitale alla base della cannula. Regolare continuamente l'altezza del deflusso per mantenere una pressione stabile di 12 centimetri d'acqua durante l'esperimento.

Infine, gli elettrodi bipolari vengono posizionati sul tetto dell'appendice atriale sinistra e sulla parte superiore dell'appendice atriale destra. Ora preparati per la mappatura ottica. Inizia mettendo a fuoco una telecamera CCD ad alta risoluzione ad alta velocità su circa 14 centimetri quadrati della superficie della parete libera dell'atrio sinistro.

Quindi posizionare una sorgente di luce laser per illuminare la regione. Ora introduci un boroscopio rigido a doppio canale da 10 millimetri di diametro attraverso la valvola mitrale per ottenere un campo visivo diretto attraverso la parete anteriore del ventricolo sinistro. Focalizzare il boroscopio sulla superficie endocardica dell'atrio posteriore sinistro per visualizzare le quattro vene polmonari e il fascio polmonare del setto interatriale.

Ora monta il boroscopio su una seconda telecamera CCD tramite un adattatore per oculare utilizzando una guida di luce liquida con un diametro del nucleo di 0,2 pollici. Posizionare un laser sul canale di eccitazione del boroscopio. Sincronizza la registrazione da entrambe le telecamere CCD e configurale per fornire un impulso TTL quadrato che attiverà ulteriormente le registrazioni bipolari simultanee.

Per preparare il sistema alla registrazione ottica, iniettare da cinque a 10 millilitri di dif four andep nel cuore e attendere 10 minuti prima di iniziare le registrazioni di mappatura ottica. Il D four ANEP PS emette fluorescenza sensibile alla tensione su eccitazione laser a 532 nanometri. Quindi, dopo la sua aggiunta, procedere immediatamente con le registrazioni della fibrillazione atriale per indurre la fibrillazione atriale sotto il tratto atriale continuo, posizionare l'elettrodo sulla parte superiore, il LAA per la stimolazione a raffica durante la fibrillazione atriale.

Registra filmati di cinque secondi a intervalli di due minuti contemporaneamente da entrambe le fotocamere. Continuare la registrazione della fibrillazione atriale per un periodo di 50 minuti con i dati grezzi raccolti, applicare un filtro passa-alto ai segnali bipolari a tre hertz e un filtro passa-basso a 35 hertz. Ora per analizzare sia i segnali elettrici che ottici, trasformarli entrambi utilizzando un algoritmo FFT.

Infine, per identificare le regioni con alti tassi di attivazione e per produrre gradienti di frequenza, generare mappe di frequenza dominanti da ciascun film ottico utilizzando filmati di fase generati Con la trasformazione di Hilbert, è possibile identificare tre classi di modelli di attivazione. Un modello di rotore è identificato dalla presenza di fasi convergenti verso un punto di singolarità che dura per più di una rotazione. Un modello di breakthrough è definito come un fronte d'onda che appare nel campo visivo e si propaga verso l'esterno in un modello simile a un bersaglio.

Le onde periodiche organizzate spazio-temporalmente sono definite come un minimo di quattro onde periodiche sequenziali che emergono dalla stessa posizione con direzione e intervallo interonda simili. Durante questo episodio rappresentativo di fibrillazione atriale, la frequenza dominante più alta è stata localizzata sulla vena polmonare inferiore destra dell'atrio posteriore sinistro. La presenza di sorgenti ad alta frequenza nel PLA è coerente con i gradienti di frequenza dominanti da sinistra a destra osservati durante le procedure ablative nella fibrillazione atriale umana per parte prossimale.

Un'ulteriore quantificazione consente la correlazione spaziale delle frequenze dominanti più alte con il modello di attivazione più comune. Occasionalmente, è possibile identificare rotori di lunga durata localizzati all'interno del dominio della frequenza più alta. In alcuni casi, viene identificata un'onda di scorrimento, l'equivalente 3D di un rotore, perché il centro di rotazione stabile dell'onda di scorrimento rimane perpendicolare alla superficie dell'area di mappatura.

Questo rotore è stato registrato dall'endocardio del PLA con simultanea conduzione fibrillare verso il LAA. I dati sono correlati con un gradiente di frequenza tra il PLA e il LAA rispettivamente a nove e 6,4 hertz. I rotori sono generalmente più frequenti nel PLA che nel LAA, suggerendo che il rientro nel PLA ha un ruolo essenziale nel mantenimento dell'aritmia.

Una volta padroneggiati i metodi chirurgici e tecnici. Questo esperimento può essere completato in due, tre ore. Ci sono diversi punti chiave per un esperimento di successo.

Innanzitutto, è fondamentale evitare che l'aria entri nel sistema coronarico duro. In secondo luogo, è importante identificare tutte le vene, gli artifici e sigillare correttamente. E in terzo luogo, è importante impiegare la minor quantità di movimento e la matrice di fluorescenza dell'accoppiatore e ridurre il più possibile l'esposizione alla luce di eccitazione.

Lo sviluppo dell'approccio di mappatura epicardica endocardica mostrato qui apre la strada ai ricercatori per esplorare le dinamiche della propagazione delle onde in modo più dettagliato rispetto a prima e in modelli animali altamente rilevanti di aritmie cardiache complesse.