心電図心臓のリスクの指標の評価、およびてんかん重積状態後のラットにおけるアコニチン誘発性不整脈に対する感受性のための方法

サマリー

心電図（ECG）による心臓の電気活動の測定、及びラットのてんかん重積状態（SE）は、次の心臓の危険因子と不整脈に対する感受性の分析のための技法が説明されています。

要約

致死不整脈は、病的状態の数の死亡率に寄与する。非侵襲的、容易に得られる心電図（ECG）から得られたいくつかのパラメータは、心筋症の数を患っている患者で十分に検証、心臓リスクの予後指標を確立している。心拍数の増加は、心拍変動（HRV）の減少、およびすべての拡張された心臓のリスク^1-4の指標となる期間や心臓の心室の電気的活動の変動を（QT間隔）増加した。動物モデルでは、それは実験的に誘発された不整脈にこれらのECG由来の変数と感受性を比較するために貴重です。不整脈剤のアコニチンの静脈内注入が広く運動⁷と大気汚染物質^8〜露出だけでなく、不整脈の決定に続く、うつ病⁵と高血圧⁶の動物モデルを含む、実験条件の範囲内の不整脈に対する感受性を評価するために使用されています薬理学的薬剤の有効性^9,10。

それは、ヒトにおけるQT分散は、標準12誘導心電図からのリード線のフルセットでQT間隔のばらつきの尺度であることに留意すべきである。そのため、このプロトコルで説明されているラットの2誘導心電図からQT分散の尺度は人間の心電図の記録から計算されたものとは異なります。これは、人間の臨床医学へのげっ歯類から得られたデータの翻訳には限界を表しています。

ステータスてんかん重積（SE）は30分以上^{11,12 11,12、}及び例¹³の20％の死亡率の結果を持続継続的、定期的な発作の単発作またはシリーズです。多くの個人は、SEを生き残るが、30日^14,15以内に死亡する。この遅延死亡のメカニズム（s）は完全には理解されていない。それは致命的な心室性不整脈は、これらの死亡^{14から17まで}の多くに寄与することが示唆されている。 SEに加えて、自発的に定期的な発作、すなわちてんかんを、経験した患者は、てんかん^{（SUDEP）18}に関連付けられている早期の突発的な死の危険にさらされている。 SEと同様に、SUDEPを媒介する正確なメカニズムは知られていない。これは、心室の異常とその結果不整脈が重要な貢献^18-22行うことが提案されている。

発作に関連した心臓死のメカニズム、および心保護治療の有効性を調べるために、それはリスクのECG由来の指標の両方を取得し^、23〜25けいれん性疾患の動物モデルにおける心臓の不整脈に対する感受性を評価することが必要である。ここでは、SE、ECG記録の収集と分析、およびアコニチンの静脈内注入時の不整脈の誘導後、Sprague - Dawley系実験用ラット（ドブネズミ）にECG電極を注入するための方法を説明します。

これらのプロシージャは、直接の関係を決定するために使用することができます心電図由来のけいれん性疾患のモデルラットにおける心室性不整脈に対する心臓の電気的活動と感受性の措置、または心臓突然死のリスク増加に関連するすべての病理学を。

プロトコル

1。構築するための材料

1. 頸静脈カテーテルは、一端に面取りし、ヘパリン生理食塩水（50 Uヘパリン/ mLの生理食塩水）で満たされた、PE - 50ポリエチレンチューブの一部（100ミリメートル）から構成される。
2. 心電図記録電極は、絶縁銀線（30AWG）の二つの100ミリメートルの長さから構成されています。両方のワイヤの一端が取り除かれ、マイクロコネクタに半田付けし、絶縁体はグランドとして使用される3番目の線を形成するためにねじれているさ。断熱材の五mmのワイヤの先端から除去し、破棄されます。

2。内頸静脈カテーテルを注入

1. ウレタンの投与による動物、ipを（1.2 g / kg）で麻酔をかける。
2. を日常ペダルの撤退の応答および/または眼の反射を評価することにより（10分間隔）麻酔の深さを確認してください。必要に応じて、麻酔を補完する。
の後、鎖骨からあご、首の右側を削る。
3. 頸動脈上の皮膚に縦切開（10-15 mm）を作成し、切開を開きます。
4. 鈍的切開の技術を使用して、右頸静脈を見つけて隔離するために、基になる筋肉を広げる。
5. 頸静脈の下に配置外科絹の2つの部分（＃2）、および切開の吻側および尾側ほとんどの部分で縫合糸を配置する。静脈を通る流れを中止する吻側合字を接続します。
6. 下にある組織から容器を持ち上げると、小さなカットを作るために尾字を引っ込めます。その後ヘパリン充填（50 U / mlの生理食塩水）PE - 50ポリエチレンカテーテル（長さ100mm）の面取り端を挿入し、右心房のレベルに先端約8mmを進める。
ためには、血管とカテーテルの両方の周り尾字を結ぶ。最後に、創傷クリップや縫合糸のいずれかで傷口を閉じてください。
7. カテーテルの注入時には、露出端のいずれか止血鉗子でクランプまたは前の注入ポンプへの添付ファイルへの血液の逆流を防止するために接続されている。

3。注入CG電極

1. その後ろに動物を配置し、胸を削る。
2. 電極の配置では、2つの縦切開（≈10mm）で、右上の1つ、胸の左下の象限に1つ、および胸部の筋肉を公開する自由を覆う皮膚を作る。
3. 露出の各分野における胸部筋肉に縫合糸の銀線電極の露出は5 mmのヒントの一つ、と皮下接地電極を配置。
4. 創傷クリップで切開を閉じて、録音デバイスにマイクロコネクタを差し込みます。
5. 手順の実行中に体温を維持するためにタオルで緩く動物を包みます。

4。記録心電図

録画はPowerLabデータ収録システムとMacintoshコンピュータまたは類似のハードウェア/ソフトウェアを使用して作られています。
1. 20分間20〜30分の平衡期間、記録心電図を次に示します。

5。心室性不整脈を誘発

1. プログラマブル注入ポンプに配置されたリモート注射器に内頸静脈カテーテルを取り付けます。
2. 7分で5 UG / kg /分の一定量を供給する速度でアコニチン注入を開始。
3. 以下の心室細動または注入の期間の終わりには、承認された手順を使用して、動物を安楽死させる。

6。 ECGの解析

1. QT間隔は心室の電気的活動の合計時間を表します。図。図1はモデルの心電図記録とQT間隔の持続時間を示しています。 20分の記録期間中に得られた5分間隔で記録されたすべてのハートビートのためのT波のQ波と終端の開始までの平均時間を計算する。
2. 心拍数（QTc間隔）の違いのためのQT間隔を修正するには、バゼットの式を、使用QTc間隔= QT /（RR） ^{½、。 RR間隔は、分析期間中に得られた連続するQ波の間の期間として計算されます。}
3. QT分散（QTD）は各動物について記録された最大QTから最小QTを差し引いて計算されます。

7。心拍変動の解析

ソフトウェアプログラム（すなわちLabChart 7、ADInstruments社）は心拍数の時間的および/または分散スペクトルの両方の自動計算に使用されます。

8。心室性不整脈に対する感受性の分析

最初の心室性期外収縮（PVC、図2、パネル1）、心室頻拍（VT、図2、パネル2）と心室細動（VF、図2パネル3にアコニチン注入の開始から待ち時間を計算する）。

9。代表的な結果

図。図3は、対照ラットと試験前に一週間SEを受けた動物のスペクトル領域（ルートは、RR間隔の標準偏差、RMSSDの二乗平均）でHRVの1小節を示しています。心機能の副交感神経制御の変化を表すHRVのこの措置、 ²⁶、大幅にてんかん重積状態は、次の動物に減少している。図。 （QTD、パネルB）を大幅SEの2週間後に増加している修正されたQT間隔（QTc間隔、パネルA）およびQT分散の両方という4に示す ²⁷。一緒に、これらのデータは、SEは、心室性不整脈のリスクを増大させると予測している。この予測は、これらの試験で観察された実験的不整脈を誘発するために必要なアコニチン注入の期間（PVC、VT、VFが）SE（図5）以下の動物で有意に小さくなったという発見によって確認されている ²⁷。

図1。モデル心電図記録。 QT間隔は、破線の間の時間として計算されます。

図2。パネル1）心室性期外収縮（PVCは）分離されている通常のハートビートの間に発生する心室の収縮（B）（）。 PVCの録音はPとT波の欠如によって特徴づけられる。パネル2心室性頻拍（VT）は、間に通常のハートビート（）で発生する複数の心室収縮（C）のシリーズです。パネル3心室細動（VF）が識別​​可能なリズムとQRSとP波（D）の間に関連性の欠如です。

図3。ルートは、標準偏差（ミリ秒RMSSD）の2乗を意味する。 ** P <0.01対照と比較。

図4。平均QT間隔（パネル）と対照動物（続き）から得られたECG記録からと試験前にてんかん重積状態（SE）二週間を受けたラットから計算されたQT分散（パネルB）を修正。 * P <0.05 CONTに比較。 （メトカーフ、ら、Am。J.生理学。心臓とサーク、2009年、から許可を得て使用生理学SOC、AM ²⁷）。

図5。レイテンシ（秒）テストへ。 * P <0.05、** P <0.01はCONTに比べて。 （メトカーフ、ら、Am。J.生理学。心臓とサーク、2009年、から許可を得て使用生理学SOC、AM ²⁷）。

ディスカッション

記述された手順の二つの側面が非常に重要です。まず、心臓へのアコニチン投与速度は、動物間で同等である必要があります。これは、心臓への相対的な頸静脈カテーテルの先端の一貫性のある配置、および注入速度を注意深く調整する必要があります。心にアコニチン配信の速度は適宜変更感受性に対する相対的な心室性不整脈の発症を評価するために、同じである必要があります。アコニチン配信が変化する場合は、不整脈の待ち時間は、心機能における薬物濃度の違いではなく、変化が原因である可能性があります。第二に、準備と心電図記録電極の位置は明確に識別可能なP、QRS、およびT波でアーチファクトフリーの記録を生成しなければなりません。心拍数、HRV、および心室性不整脈の発生を単独でQRS波から決定することができますが、QTc間隔とQTDは明確なQ波の発現、およびT波の終了が含まれている記録から計算される必要があります。

これらの技法の一つ明らかな制限は、彼らは麻酔動物を用いて実施されることです。しかし、これは二つの理由のために必要です。 ECG電極は、骨格筋組織に移植されているので1）、彼らは覚醒ラットにおける運動中に生じ...