스트레치 유도 심방세동 세동의 쉽 모델에서 고해상도 Endocardial 및 Epicardial 광학 매핑

이 프로토콜은 높은 공간 및 시간 해상도 광학 매핑을 활용하여 스트레치 유도 심방세동의 기저에 있는 메커니즘을 이해합니다. 이것은 먼저 양의 심장을 추출하고 대동맥을 통해 순환하는 산소가 공급된 티로 용액이 있는 LAN endorf profusion 시스템에 연결함으로써 수행됩니다. 심방 경중격 천자는 심방 내 압력을 제어하는 데 사용되는 하대정맥을 제외한 모든 정맥 구멍을 봉합하는 데 사용됩니다.

그런 다음 지속적인 심방 스트레칭 하에서 좌측 심방 부속기 상단에 위치한 전극의 버스트 페이싱을 사용하여 지속적인 심방세동이 적용됩니다. 마지막 단계는 레이저 조명, CCD 카메라 및 양극성 전극을 사용하여 좌심방 부속기와 후방 좌심방의 심외막 및 심내막 표면을 광학 및 전기적으로 매핑하는 것입니다. 결과는 후방 좌심방에서 좌심방 부속기 및 우심방까지 지배적인 주파수 구배를 보여줍니다.

또한, 가장 높은 주파수 영역에서 회전 중심을 가진 가끔 오래 지속되는 로터가 식별됩니다. 인간의 전기생리학 연구에 전통적으로 사용되는 기존의 전기 매핑과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 좌심방의 광학 심내막 및 심내막 매핑이 넓은 영역에 걸쳐 높은 시간 및 공간 해상도를 제공하여 심방세동을 유지하는 높은 로터 주파수를 가진 영역을 포함하여 다양한 영역에서 심방세동을 추적할 수 있다는 것입니다. 이 방법은 심장 전기생리학 및 복합 심장 부정맥 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있으며, 예를 들어 임상 실습에서 가장 흔한 지속적인 부정맥을 유지하기 위한 특별한 시간적 활성화 패턴이 무엇인지와 같은 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 기법을 사용하는 것의 의미는 심방세동에 대한 더 나은 이해를 바탕으로 심방세동을 예방하거나 종결시키기 위한 치료 가능성으로 확장됩니다. 일반적으로 이 기술을 처음 접하는 개인은 합리적인 기간 내에 모든 단계를 원활하게 수행하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 그들이 격리하는 시간은 약 4 시간 밖에 없다는 점에 유의해야합니다.

심장은 부정맥의 광학 매핑에 적합한 조건에서 상기시킵니다. 이를 위해서는 전기 및 광학 매핑 시스템을 설정하기 위한 기술과 결합된 심방 스트레치 모델을 설정하기 위한 특정 수술 기술이 필요합니다. 헤파린을 투여하고 35-40kg의 양에게 프로포폴과 펜토바르비탈을 마취한 후 개흉술을 사용하여 심장을 제거합니다.

절개된 심장을 pH 7.4의 순환 산소 티로 용액이 있는 LAN 관류 시스템에 연결하고, 일정한 유속을 분당 240-270밀리리터로 설정하고 온도를 섭씨 35.5도에서 37.5도 사이로 유지합니다. 관류된 심장의 양쪽 심방에서 강내 압력을 균등화하는 것으로 시작합니다. 심방 경중격 천자를 사용하여 유출 튜브로 하대정맥을 캐뉼레이션합니다.

그런 다음 심방 위의 개방형 유출 캐뉼라의 높이를 변경하여 심방 내 압력을 조정합니다. 이제 관상동, 상대정맥 및 4개의 폐정맥을 포함한 모든 정맥 구멍을 봉합하십시오. 폐정맥을 봉합할 때 각 정맥에 카테터를 삽입하여 차등 증폭기를 통해 두 원위 전극의 양극성 신호를 기록합니다.

다음으로, 심장 근세포의 수축으로 인한 조직 움직임을 줄이기 위해 BLEs 스타틴 10마이크로몰을 관류에 추가합니다. 캐뉼러 바닥에 있는 디지털 센서를 사용하여 압력을 모니터링합니다. 실험 내내 12cm의 안정적인 수압을 유지하기 위해 유출 높이를 지속적으로 조정합니다.

마지막으로, 양극성 전극은 좌심방 부속기의 지붕과 우심방 부속기의 상단에 배치됩니다. 이제 광학 매핑을 준비합니다. 먼저 고해상도, 고속 CCD 카메라를 좌심방이 없는 벽면의 약 14제곱센티미터에 초점을 맞춥니다.

그런 다음 레이저 광원을 배치하여 영역을 비춥니다. 이제 승모판막을 가로지르는 10mm 직경의 이중 채널 강성 내시경을 도입하여 좌심실 전벽을 통해 직접 시야를 확보할 수 있습니다. 보어스코프를 좌심방 후방의 심내막 표면에 초점을 맞춰 4개의 폐정맥과 심방 중격 폐다발을 시각화합니다.

이제 코어 직경이 0.2인치인 액체 광 가이드를 사용하여 접안렌즈 어댑터를 통해 보어스코프를 두 번째 CCD 카메라에 실장합니다. 내시경의 여기 채널에 레이저를 설정합니다. 두 CCD 카메라의 녹화를 동기화하고 동시 바이폴라 녹화를 추가로 트리거하는 정사각형 TTL 펄스를 제공하도록 구성합니다.

광학 기록을 위해 시스템을 준비하려면 5-10ml의 dif four andep을 심장에 주입하고 광학 매핑 기록을 시작하기 전에 10분 동안 기다립니다. D four ANEP PS는 532 나노미터 레이저 여기 시 전압에 민감한 형광을 방출합니다. 따라서 추가 후 즉시 심방세동 기록을 진행하여 지속적인 심방 스트레칭 하에서 심방세동을 유도하고, 전극을 위에 놓고 심방세동 중 파열 페이싱을 위한 LAA를 설정합니다.

두 카메라에서 동시에 2분 간격으로 5초짜리 동영상을 녹화합니다. 수집된 원시 데이터를 사용하여 50분 동안 심방세동을 계속 기록하고, 3헤르츠에서 바이폴라 신호에 고역 통과 필터를 적용하고 35헤르츠에서 저역 통과 필터를 적용합니다. 이제 전기 신호와 광 신호를 모두 분석하기 위해 FFT 알고리즘을 사용하여 둘 다 변환합니다.

마지막으로, 활성화 속도가 높은 영역을 식별하고 주파수 기울기를 생성하기 위해 생성된 위상 무비를 사용하여 각 광학 무비에서 지배적인 주파수 맵을 생성합니다. 힐베르트 변환을 사용하면 세 가지 종류의 활성화 패턴을 식별할 수 있습니다. 로터 패턴은 하나 이상의 회전 동안 지속되는 특이점 점으로 수렴하는 위상의 존재에 의해 식별됩니다. 브레이크스루 패턴(breakthrough pattern)은 시야(field of view)에 나타나고 패턴과 같은 타겟으로 바깥쪽으로 전파되는 파면(wavefront)으로 정의됩니다.

시공간적으로 조직된 주기적 파동은 유사한 방향과 파동 간 간격을 가지고 동일한 위치에서 출현하는 최소 4개의 순차적인 주기적 파동으로 정의됩니다. 이 대표적인 심방세동 에피소드 동안, 가장 높은 우성 빈도는 후방 좌심방의 오른쪽 하폐정맥에 국한되었습니다. PLA에서 고주파 소스의 존재는 근위 인간 심방세동당 절제 절차 중에 관찰된 왼쪽에서 오른쪽으로의 우세한 주파수 구배와 일치합니다.

추가 정량화는 가장 높은 지배적인 주파수와 가장 일반적인 활성화 패턴의 공간적 상관관계를 허용합니다. 때때로, 가장 높은 주파수 영역 내에 국한된 오래 지속되는 로터를 식별할 수 있습니다. 일부 경우에서, 회전자에 해당하는 3D 스크롤 웨이브가 식별되는데, 이는 스크롤 웨이브의 안정적인 회전 중심이 매핑 영역의 표면에 수직으로 유지되기 때문입니다.

이 로터는 PLA의 심내막에서 LAA를 향한 동시 섬유질 전도와 함께 기록되었습니다. 이 데이터는 각각 9Hz와 6.4Hz에서 PLA와 LAA 사이의 주파수 구배와 상관관계가 있습니다. 로터는 일반적으로 LAA보다 PLA에서 더 빈번하며, 이는 PLA로의 재진입이 부정맥을 유지하는 데 필수적인 역할을 한다는 것을 시사합니다.

일단 수술 및 기술적 방법을 마스터하면. 이 실험은 2, 3시간 안에 완료할 수 있습니다. 성공적인 실험을 위한 몇 가지 핵심 사항이 있습니다.

첫째, 경질 관상동맥 시스템으로 공기가 유입되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 둘째, 모든 정맥, 인공물을 식별하고 적절하게 밀봉하는 것이 중요합니다. 셋째, 최소한의 움직임과 커플러 형광 다이를 사용하고 여기광에 대한 노출을 가능한 한 줄이는 것이 중요합니다.

여기에 표시된 심내막 심내막 매핑 접근 방식의 개발은 연구자들이 복잡한 심장 부정맥의 관련성이 높은 동물 모델에서 이전보다 더 자세히 파동 전파의 역학을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.