Name: Optyczne mapowanie wsierdzia i nasierdzia w wysokiej rozdzielczości w owczym modelu migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-07-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 17 s
Description: Poznaj metodę optycznego mapowania wsierdzia i nasierdzia w modelu owczego serca Langendorffa do badania migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem. Technika ta umożliwia analizę wysokiej rozdzielczości aktywności elektrycznej lewego przedsionka.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wspierane częściowo przez granty NHLBI P01-HL039707 i P01-HL087226 oraz Fundację Leducq (J.J. i O.B.), stypendium Spanish Society of Cardiology, Fundación Pedro Barrié de la Maza i Fundación Alfonso Martín Escudero (D.F.R.), Fédération Française de Cardiologie (R.P.M.), stypendium Heart Rhythm Society Award, Fellowship of Japan Heart Foundation/The Japanese Society of Electrocardiology (M.Y.).

1. Wycięcie serca i perfuzja w układzie Langendorffa
Owce o masie 35-40 Kg są znieczulane przy użyciu 4-6 mg/Kg propofolu oraz 60-100 mg/Kg pentobarbitalu sodowego. Serca są usuwane drogą torakotomii i podłączane do układu perfuzji Langendorffa z krążącym natlenionym (95% O2, 5% CO2) roztworem Tyrode'a przy stałym przepływie 240-270 ml/min, pH 7.4 i temperaturze 35.5-37.5 °C. Skład roztworu Tyrode'a (w mM) to: NaCl 130, KCl 4.0, MgCl2 1, CaCl2 1.8, NaHCO3 24, NaH2PO4 1.2, glukoza 5.6 oraz albumina 0.04 g/L. W celu zmniejszenia siły skurczu stosuje się blebbistatynę 10 μM (Enzo Life Science International, INC. Plymouth Meeting, PA, USA).
2. Migotanie przedsionków indukowane rozciąganiem w sercu owcy perfundowanym metodą Langendorffa
 W wyizolowanym sercu z perfuzją wieńcową wykonuje się przezprzedziałkową punkcję przedsionka, aby umożliwić wyrównanie ciśnienia wewnątrzjamowego w obu przedsionkach. Następnie wszystkie ujścia żył zostają zamknięte, z wyjątkiem żyły głównej dolnej, która zostaje kaniulowana i połączona z czujnikiem cyfrowym (przetwornik Biopac Systems-TSD104A; Biopac Systems, Inc., Goleta, CA, USA) oraz z kaniulą odpływową, której wysokość otwartego końca nad przedsionkami kontroluje ciśnienie wewnątrzprzedsionkowe. Ciśnienie zwiększa się następnie do 12 cm H2O, co prowadzi do ~30% wzrostu objętości przedsionków w stosunku do objętości przy 6 cm H2O. Ciśnienie jest utrzymywane na stałym poziomie przez cały czas trwania eksperymentu. Przed zamknięciem żył w każdej z żył płucnych umieszcza się tetrapolarne cewniki z elektrodami (Torq, Medtronic Inc./Minneapolis/MN/USA), aby rejestrować sygnały bipolarne z dwóch dystalnych elektrod (częstotliwość próbkowania 1,0 kHz) przy użyciu wzmacniacza Biopac Systems (DA100C; Biopac Systems, Inc., Goleta, CA, USA). Dwie dodatkowe, wykonane na zamówienie elektrody bipolarne umieszcza się na sklepieniu uszka lewego przedsionka (LAA) oraz na górnej części uszka prawego przedsionka. 
 3. Konfiguracja mapowania optycznego
<ol>
<li> Mapowanie epikardialne uszka lewego przedsionka. W celu uzyskania fluorescencji napięciowo-zależnej po wzbudzeniu laserem (532 nm) powierzchni epikardium wymagane jest bolusowe wstrzyknięcie 5 do 10 ml Di-4-ANEPPS (10 mg/mL) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) oraz 10 min okresu inkubacji. Emitowana fluorescencja jest następnie przepuszczana przez filtr długoprzepustowy 600 nm i rzutowana na kamerę wideo CCD LittleJoe (80x80 pikseli, SciMeasure Analytical Systems, Inc. Decatur, GA, USA) oraz rejestrowana z częstotliwością 800 klatek na sekundę (patrz schemat na rysunku 1A). Pięciosekundowe nagrania są pozyskiwane w odstępach 2 min podczas AF. Powierzchnia mapowanego epikardium wynosi ~14 cm2.</li>
<li> Endokardialne mapowanie optyczne PLA w nienaruszonym sercu. Druga kamera CCD LittleJoe (80x80 pikseli) jest zsynchronizowana z kamerą epikardialną. Dwukanałowy sztywny boreskop o średnicy 10 mm (Everest VIT, Inc. Flanders, NJ, USA) z 90-stopniowym polem widzenia jest wprowadzany przez przednią ścianę lewej komory, przez zastawkę mitralną i ogniskowany na powierzchni endokardialnej PLA. Optycznie mapowany obszar na PLA wynosi ~4 cm2, co pozwala na wizualizację czterech żył płucnych i przedsionkowego pęczka przegrodowo-płucnego (rysunek 1A, B). Boreskop jest przymocowany do kamery CCD za pomocą niestandardowego adaptera okularowego. Światło lasera 532 nm jest następnie dostarczane do kanału wzbudzenia boreskopu za pomocą ciekłego światłowodu (rdzeń 0.2 in).</li>
</ol>
4. Protokół migotania przedsionków
W warunkach ciągłego rozciągania przedsionka AF jest indukowane poprzez stymulację seryjną (12 Hz, impulsy 5 ms, 2x próg rozkurczowy) za pomocą elektrody stymulującej umieszczonej na szczycie LAA. AF trwa przez 50 minut, a 5-sekundowe filmy optyczne są rejestrowane w odstępach dwuminutowych. Rejestracja bipolarna odbywa się w sposób ciągły. Pozyskiwanie filmów optycznych wyzwala jednoczesną akwizycję 5-sekundowych fragmentów zapisów bipolarnych.
5. Analiza częstotliwości
Analiza częstotliwości umożliwia identyfikację obszarów o wysokim stopniu aktywacji podczas AF, a także gradientów częstotliwości między lewym a prawym przedsionkiem. Mapy częstotliwości dominującej (DF) są uzyskiwane z każdego filmu optycznego po zastosowaniu algorytmu szybkiej transformaty Fouriera (FFT) do szeregów czasowych sygnału fluorescencji rejestrowanego w każdym pikselu.7 FFT jest również stosowane do 5-sekundowych sygnałów bipolarnych (przepuszczonych przez filtr górnoprzepustowy 3 Hz i filtr dolnoprzepustowy 35 Hz) zsynchronizowanych z filmami optycznymi.
6. Dynamika migotania przedsionków
<ol>
<li>Generowanie map fazowych. Analiza dynamiki AF wykorzystuje filmy fazowe generowane za pomocą transformacji Hilberta.14 W skrócie, chwilowa faza potencjału czynnościowego zarejestrowanego w każdym pikselu jest wyznaczana poprzez transformację oryginalnych sygnałów szeregów czasowych w taki sposób, aby każda składowa widmowa została przesunięta o odpowiadający jej ćwierć cyklu.15 Następnie chwilową fazę sygnału uzyskuje się z tangensa odwrotnego stosunku sygnału przetransformowanego do sygnału oryginalnego. Kąt fazowy, o wartościach od -π do π radianów, jest reprezentowany za pomocą ciągłego schematu kolorystycznego w celu konstrukcji mapy fazowej, w której ciągła zmiana fazy przestrzennej odzwierciedla proces pobudzenia, repolaryzacji i regeneracji.14</li>
<li>Charakterystyka wzorców aktywacji. Za pomocą filmów fazowych można zidentyfikować różne klasy wzorców aktywacji (Ryc. 2), w tym następujące:
<ul> 
	<li>Rotor jest identyfikowany przez obecność wszystkich faz zbiegających się w punkcie osobliwości, trwającą dłużej niż jeden obrót (Ryc. 2A).</li>
	<li>Przełamanie (breakthrough) definiuje się jako front fali pojawiający się w polu widzenia i rozprzestrzeniający się na zewnątrz (Ryc. 2B) w formie wzoru przypominającego tarczę.</li>
	<li>Spatio-temporalnie zorganizowane fale periodyczne definiuje się jako minimum cztery następujące po sobie fale periodyczne wyłaniające się z tego samego miejsca w polu widzenia, o podobnym kierunku i odstępie międzyfalowym (Ryc. 2C).</li>
</ul>
</li>
</ol>
Dalsza kwantyfikacja umożliwia korelację przestrzenną domen o najwyższej częstotliwości z najczęstszym wzorcem aktywacji uzyskanym z tego konkretnego obszaru. To drugie podkreśla kluczową rolę mapowania powierzchni wsierdzia PLA, ponieważ obszar ten zazwyczaj stanowi miejsce, w którym podczas ostrego AF znajdują się domeny o najwyższej częstotliwości.
7. Reprezentatywne wyniki:
Gradienty częstotliwości dominującej (DF) od PLA do LAA i RAA występują podczas ostrego migotania przedsionków (AF) wywołanego rozciąganiem. Obszar o najwyższym DF zlokalizowany jest w jednej z żył płucnych, w jej pobliżu lub gdziekolwiek w PLA.11 Reprezentatywny epizod AF przedstawiono na Rysunku 3, w którym najwyższy DF zlokalizowany jest w PLA (prawa dolna żyła płucna). Wyniki te potwierdzają obecność wysokoczęstotliwościowych źródeł w PLA napędzających AF, co jest zgodne z gradientami DF w kierunku z lewej do prawej, obserwowanymi podczas procedur ablacyjnych w napadowym AF u ludzi.16
Ilościowa analiza wzorców aktywacji z wykorzystaniem filmów z mapowania fazowego wykazuje, że największa liczba rotorów występuje w obrębie PLA oraz na połączeniu między PLA a LAA.8 Okazjonalnie możliwe jest zidentyfikowanie długotrwałych rotorów, których centrum rotacji (punkt osobliwości) pokrywa się z domeną o najwyższej częstotliwości.10 Ponieważ tkanka przedsionkowa stanowi strukturę trójwymiarową, identyfikacja rotorów na zmapowanej powierzchni wsierdzia PLA sugeruje, że oś obrotu tych rotorów (filament) jest ostatecznie prostopadła do powierzchni obszaru mapowania. Rysunek 4 przedstawia taki rotor zarejestrowany z wsierdzia PLA przy jednoczesnym przewodzeniu migotliwym w kierunku LAA, co koreluje również z gradientem częstotliwości między PLA a LAA (odpowiednio 9 i 6,4 Hz). Liczba rotorów jest konsekwentnie wyższa w PLA niż w LAA, co sugeruje istotną rolę reentry w obszarze PLA w utrzymywaniu arytmii w tym modelu.
Ogólnie wyniki te wspierają teorię, że stabilne i szybkie rotory w lewym przedsionku mogą wywoływać ostry migotanie przedsionków (AF) indukowane rozciąganiem, a emitowane fale ulegają złożonym, przestrzennie rozłożonym wzorcom blokady przewodzenia w kierunku prawego przedsionka, co objawia się przewodzeniem migotliwym i stopniowym spadkiem częstotliwości dominującej.

<img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig1.jpg" alt="Schemat laserowego mapowania serca; elektrody bipolarne, kamera CCD; anatomia serca." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1. Schematyczny przedstawienie układu eksperymentalnego. A: Sztywny endoskop (borescope) jest wprowadzany przez przednią ścianę lewej komory i otwór zastawki mitralnej, a następnie ogniskowany na powierzchni wszczepowej tylnej części lewego przedsionka (PLA). Do endoskopu podłączona jest kamera CCD, a oświetlenie laserowe jest dostarczane przez ciekły światłowód laserowy połączony z dolną częścią endoskopu. Mapowanie epikardialne jest wykonywane na LAA. Elektrody bipolarne są umieszczone w prawym przedsionku i na sklepieniu lewego przedsionka. Dodatkowe sygnały bipolarne są pobierane z żył płucnych. B: Widok boczny lewego przedsionka po otwarciu ściany bocznej w celach ilustracyjnych. Końcówka endoskopu oświetla powierzchnię wszczepową PLA. Elektroda bipolarna znajduje się na sklepieniu lewego przedsionka. LAA: uszek lewego przedsionka. LV: lewa komora. RA: prawy przedsionek. RV: prawa komora. 


<img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig2.jpg" alt="Mapowanie potencjału czynnościowego serca; wykresy Vm(mV); dynamika fazy wzrostowej; wyniki elektrofizjologiczne." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2.Różne wzorce aktywacji zidentyfikowane po wygenerowaniu filmów fazowych. A: Sekwencyjne migawki z uszka lewego przedsionka (LAA) pokazują obrót rotora wokół jego centrum rotacji (punktu osobliwości). Od lewej do prawej wykonano jeden pełny obrót. B: Przykładowy wzorzec aktywacji przełamaniowej w LAA. Fala pojawia się w prawym górnym rogu pola widzenia i rozprzestrzenia się na zewnątrz. C: Cztery czasowo-przestrzennie zorganizowane fale okresowe (odpowiednio w 0, 182, 352 i 512 ms) nadchodzące z obszaru PLA w kierunku LAA. Izochrony naniesiono w odstępach 10 ms. Na dole znajduje się legenda dla różnych faz potencjału czynnościowego, oznaczona kolorami. 


<img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig3.jpg" alt="Schematy aktywności elektrycznej serca; mapowanie częstotliwości; wykresy analizy spektralnej; elektrofizjologia." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Identyfikacja obszarów o najwyższej częstotliwości aktywności podczas ostrego migotania przedsionków (AF) indukowanego rozciąganiem w izolowanym sercu owczym perfundowanym w układzie Langendorffa. A: Widok anatomiczny uszka lewego przedsionka (LAA), uszka prawego przedsionka (RAA) oraz tylnej części lewego przedsionka (PLA). Obraz PLA przedstawia widok endoskopowy zmapowanego obszaru z czterema żyłami płucnymi (PVs). B: Mapy DF uzyskane za pomocą mapowania optycznego w LAA i PLA. Wartość częstotliwości w RAA uzyskano z elektrogramów bipolarnych. Obszar o najwyższej częstotliwości znajduje się w PLA. C: Reprezentatywne widma mocy, w których maksymalne DF odpowiada wartości 12.4 Hz w obszarze PLA prawych żył płucnych. LSPV: lewa górna żyła płucna. LIPV: lewa dolna żyła płucna. RSPV: prawa górna żyła płucna. RIPV: prawa dolna żyła płucna. Reprodukowano z referencji 11 (David Filgueiras Rama &amp; José Jalife. Mechanisms Underlying Atrial Fibrillation. w Basic Science for Clinical Electrophysiologist, Vol. 3 (red. Charles Antzelevitch) 141-156 (SAUNDERS, 2011).

<img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig4.jpg" alt="Mapy przewodnictwa serca; Vm (mV) w czasie; schematy PLA i LAA; analiza elektrofizjologiczna." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Symultaniczne mapy fazowe (A, B) oraz mapy częstotliwości dominującej (C) z tylnej ściany lewego przedsionka (PLA) oraz uszka lewego przedsionka (LAA). A: Sekwencyjne migawki z PLA pokazujące rotor oraz dryf punktu osobliwości. B: Symultaniczne migawki fazowe z LAA. Wzorce aktywacji wykazują fale propagacji zgodne z przewodnictwem migotliwym. Punkty osobliwości są również obecne w korelacji z przerwaniami fal w obszarze przewodnictwa migotliwego. (Patrz również wideo 4) C: Symultaniczne mapy częstotliwości dominującej z PLA i LAA. Najszybszy obszar znajduje się w PLA (9 Hz), co koreluje z obecnością rotora w analizie mapy fazowej. Najwyższa częstotliwość w LAA wynosi 6 Hz, co koreluje z przewodnictwem migotliwym. Po prawej stronie panelu C przedstawiono optyczne aktywacje pojedynczych pikseli z PLA i LAA.

<ol><li>Kannel, W. B., Wolf, P. A., Benjamin, E. J., Levy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence%2C+incidence%2C+prognosis%2C+and+predisposing+conditions+for+atrial+fibrillation%3A+population-based+estimates%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Prevalence, incidence, prognosis, and predisposing conditions for atrial fibrillation: population-based estimates.</a> Am J Cardiol. 82, (1998).</li>
<li>Wolf, P. A., Abbott, R. D., Kannel, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atrial+fibrillation+as+an+independent+risk+factor+for+stroke%3A+the+Framingham+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Atrial fibrillation as an independent risk factor for stroke: the Framingham Study.</a> Stroke. 22, 983-988 (1991).</li>
<li>Miyasaka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Secular+trends+in+incidence+of+atrial+fibrillation+in+Olmsted+County%2C+Minnesota%2C+1980+to+2000%2C+and+implications+on+the+projections+for+future+prevalence%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Secular trends in incidence of atrial fibrillation in Olmsted County, Minnesota, 1980 to 2000, and implications on the projections for future prevalence.</a> Circulation. 114, 119-125 (1980).</li>
<li>Ravelli, F., Allessie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+atrial+dilatation+on+refractory+period+and+vulnerability+to+atrial+fibrillation+in+the+isolated+Langendorff-perfused+rabbit+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Effects of atrial dilatation on refractory period and vulnerability to atrial fibrillation in the isolated Langendorff-perfused rabbit heart.</a> Circulation. 96, 1686-1695 (1997).</li>
<li>Gray, R. A., Pertsov, A. M., Jalife, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+temporal+organization+during+cardiac+fibrillation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Spatial and temporal organization during cardiac fibrillation.</a> Nature. 392, 75-78 (1998).</li>
<li>Gray, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+cardiac+fibrillation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of cardiac fibrillation.</a> Science. 270, 1222-1225 (1995).</li>
<li>Samie, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rectification+of+the+background+potassium+current%3A+a+determinant+of+rotor+dynamics+in+ventricular+fibrillation%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Rectification of the background potassium current: a determinant of rotor dynamics in ventricular fibrillation.</a> Circ Res. 89, 1216-1223 (2001).</li>
<li>Kalifa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-atrial+pressure+increases+rate+and+organization+of+waves+emanating+from+the+superior+pulmonary+veins+during+atrial+fibrillation%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Intra-atrial pressure increases rate and organization of waves emanating from the superior pulmonary veins during atrial fibrillation.</a> Circulation. 108, 668-671 (2003).</li>
<li>Mandapati, R., Skanes, A., Chen, J., Berenfeld, O., Jalife, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+microreentrant+sources+as+a+mechanism+of+atrial+fibrillation+in+the+isolated+sheep+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Stable microreentrant sources as a mechanism of atrial fibrillation in the isolated sheep heart.</a> Circulation. 101, 194-199 (2000).</li>
<li>Yamazaki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+stretch-induced+atrial+fibrillation+in+the+presence+and+the+absence+of+adrenocholinergic+stimulation%3A+interplay+between+rotors+and+focal+discharges%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Rhythm%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of stretch-induced atrial fibrillation in the presence and the absence of adrenocholinergic stimulation: interplay between rotors and focal discharges.</a> Heart Rhythm. 6, 1009-1017 (2009).</li>
<li>Rama, D. F., Jalife, J. Mechanisms Underlying Atrial Fibrillation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRama%2C+DF+%22Basic+Science+for+Clinical+Electrophysiologist%22">Basic Science for Clinical Electrophysiologist</a>. Antzelevitch, C. 3, SAUNDERS. 141-156 (2011).</li>
<li>Berenfeld, O., Zaitsev, A. V., Mironov, S. F., Pertsov, A. M., Jalife, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency-dependent+breakdown+of+wave+propagation+into+fibrillatory+conduction+across+the+pectinate+muscle+network+in+the+isolated+sheep+right+atrium%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Frequency-dependent breakdown of wave propagation into fibrillatory conduction across the pectinate muscle network in the isolated sheep right atrium.</a> Circ Res. 90, 1173-1180 (2002).</li>
<li>Haissaguerre, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+initiation+of+atrial+fibrillation+by+ectopic+beats+originating+in+the+pulmonary+veins%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins.</a> N Engl J Med. 339, 659-666 (1998).</li>
<li>Warren, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blockade+of+the+inward+rectifying+potassium+current+terminates+ventricular+fibrillation+in+the+guinea+pig+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiovasc+Electrophysiol%22%5BJournal%5D)">Blockade of the inward rectifying potassium current terminates ventricular fibrillation in the guinea pig heart.</a> J Cardiovasc Electrophysiol. 14, 621-631 (2003).</li>
<li>Claerbout, J. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aClaerbout%2C+JF+%22Fundamentals+of+Geophysical+Data+Processing%22">Fundamentals of Geophysical Data Processing</a>. , McGraw-Hill. New York. (1976).</li>
<li>Atienza, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+dominant+frequency+mapping+and+ablation+of+dominant+frequency+sites+in+atrial+fibrillation+with+left-to-right+frequency+gradients+predicts+long-term+maintenance+of+sinus+rhythm%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Rhythm%22%5BJournal%5D)">Real-time dominant frequency mapping and ablation of dominant frequency sites in atrial fibrillation with left-to-right frequency gradients predicts long-term maintenance of sinus rhythm.</a> Heart Rhythm. 6, 33-40 (2009).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano konfliktów interesów.

Charakterystyka ostrego migotania przedsionków (AF) indukowanego rozciąganiem w izolowanym sercu owczym przypomina niektóre właściwości napadowego AF u ludzi. Gwałtowny wzrost ciśnienia wewnątrzprzedsionkowego w sercu owczym pozwala na utrzymanie AF przez długie okresy czasu, co jest analogiczne do wyższego ryzyka AF obserwowanego u pacjentów z dylatacją przedsionków.1 Występowanie gradientów DF z lewej strony na prawą w przedsionkach owczych jest również podobne do tych rejestrowanych w badaniach elektrofizjo...

<table><tbody><tr><td>Heparyna</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3393</td><td></td></tr><tr><td>Propofol</td><td>Abbott Laboratories</td><td>5206-04-03</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital</td><td>Lundbeck Inc</td><td>NDC 67386-501-55</td><td></td></tr><tr><td>Kaniula wprowadzająca 18 G</td><td>Terumo Medical Corp.</td><td>SS*FF1832</td><td></td></tr><tr><td>Rurka endotrachealna z mankietem (9 mm)</td><td>DRE Veterinary</td><td>#9440</td><td></td></tr><tr><td>Etui laryngoskopu światłowodowego</td><td>DRE Veterinary</td><td>#991</td><td></td></tr><tr><td>Łopatka światłowodowa</td><td>DRE Veterinary</td><td>#984</td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki operacyjne</td><td>DRE Veterinary</td><td>#9702#1944</td><td></td></tr><tr><td>Rękojeść skalpela nr 3 stała 4&quot;</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-9843</td><td></td></tr><tr><td>Sterylne ostrza skalpela</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-9801-10</td><td></td></tr><tr><td>Worek wentylacyjny</td><td>Westmed</td><td>562013</td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki Simsa zakrzywione ostre/tępe</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-7035</td><td></td></tr><tr><td>Pinceta tkankowa (&amp;times;2)</td><td>DRE Veterinary</td><td>#1895</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze klatki piersiowej KANTROWITZ, 11&quot;</td><td>Biomedical Research Instruments</td><td>34-1980</td><td></td></tr><tr><td>Rozwierak klatki piersiowej Finochietto (duży)</td><td>Kapp Surgical Instrument Inc.</td><td>KS-7301</td><td></td></tr><tr><td>Nożyce do torakotomii</td><td>Rostfrei Solingen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Taca plastikowa</td><td>Nalge Nunc international</td><td>Fischer</td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki Bonn (&amp;times;2)</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5840SC</td><td></td></tr><tr><td>Nici chirurgiczne jedwabne</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-900-04214</td><td></td></tr><tr><td>Mikropinceta do sekcji</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5130</td><td></td></tr><tr><td>Tetrapolarne katetery elektrodowe (Torq) (&amp;times;4)</td><td>Medtronic Inc.</td><td>05580SP</td><td></td></tr><tr><td>Sensor cyfrowy. Przetwornik Biopac Systems</td><td>Biopac Systems, Inc.</td><td>RX104A</td><td></td></tr><tr><td>Wzmacniacz Biopac Systems</td><td>Biopac Systems, Inc.</td><td>DA-100C</td><td></td></tr><tr><td>Di-4-ANEPPS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D8604-5mg</td><td></td></tr><tr><td>Blebbistatyna</td><td>Enzo Life Sciences</td><td>BML-E1315-0025</td><td></td></tr><tr><td>Kamera wideo CCD LittleJ&amp;#8211; (&amp;times;2)</td><td>SciMeasure Analytical Systems, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dwukanałowy sztywny boreskop</td><td>Everest VIT, Inc.</td><td>R10-25-0-90</td><td></td></tr><tr><td>Pompy perfuzyjne (&amp;times;2)</td><td>Cole-Parmer</td><td>GK-77920-30</td><td></td></tr><tr><td>Sonda temperatury</td><td>Cole-Parmer</td><td>R-08491-02</td><td></td></tr><tr><td>Miernik pH</td><td>Fisher Scientific</td><td>01-913-806</td><td></td></tr><tr><td>Cyfrowy termometr</td><td>Cole-Parmer</td><td>GK89000-10</td><td></td></tr><tr><td>Filtry oksygenatora</td><td>Sorin</td><td>05318</td><td></td></tr><tr><td>Silikonowe rurki perfuzyjne (L/S 15)</td><td>Masterflex (Cole Palmer)</td><td>96410-15</td><td></td></tr><tr><td>Laserowe światłowody (&amp;times;6)</td><td>Oriel Corp.</td><td>77536</td><td></td></tr><tr><td>Płynny światłowód (rdzeń 0,2 cala)</td><td>Newport Corp.</td><td>77556</td><td></td></tr><tr><td>Generator laserowy (1 W) (&amp;times;1)</td><td>Shanghai Dream Lsaer Tecchnology</td><td>SDL-532-1000T</td><td></td></tr><tr><td>Generator laserowy (5 W) (&amp;times;1)</td><td>Newport Corp.</td><td>MILL 5sJ</td><td></td></tr></tbody></table>

optyczne mapowanie wysokiej rozdzielczości wsierdzia i osierdzia w owczym modelu migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem

High-Resolution Endocardial and Epicardial Optical Mapping in a Sheep Model of Stretch-Induced Atrial Fibrillation

Migotanie przedsionków (AF) jest złożoną arytmią serca o wysokiej zachorowalności i śmiertelności.1,2 Jest to najczęstsze utrwalone zaburzenie rytmu serca spotykane w praktyce klinicznej, a jego rozpowszechnienie prawdopodobnie wzrośnie w nadchodzących latach.3 Od dawna wiadomo, że zwiększone ciśnienie wewnątrzprzedsionkowe i rozszerzenie przedsionków prowadzą do AF,1,4 co podkreśla zasadność stosowania modeli zwierzęcych i rozciągania do badania dynamiki AF. Zrozumienie mechanizmów leżących u podłoża AF wymaga wizualizacji elektrycznych fal serca z wysoką rozdzielczością przestrzenną i czasową. Chociaż wysoką rozdzielczość czasową można osiągnąć za pomocą konwencjonalnego mapowania elektrycznego, tradycyjnie stosowanego w badaniach elektrofizjologicznych u ludzi, mała liczba elektrod wewnątrzprzedsionkowych, które można użyć jednocześnie, ogranicza rozdzielczość przestrzenną i wyklucza szczegółowe śledzenie fal elektrycznych podczas arytmii. Wprowadzenie mapowania optycznego na początku lat 90. umożliwiło szerokopolową charakterystykę aktywności migotliwej wraz z submilimetrową rozdzielczością przestrzenną w modelach zwierzęcych5,6 i doprowadziło do zidentyfikowania szybko obracających się wzorców fal elektrycznych (rotorów) jako źródeł aktywności migotliwej, która może występować w komorach lub przedsionkach.7-9 Dzięki zastosowaniu połączonej analizy mapowania optycznego w dziedzinie czasu i częstotliwości możliwe jest wykazanie dyskretnych miejsc wysokiej częstotliwości aktywności okresowej podczas AF, wraz z gradientami częstotliwości między lewym a prawym przedsionkiem. Obszar z najszybszymi rotorami aktywuje się z najwyższą częstotliwością i napędza ogólną arytmię.10,11 Fale emanujące z takiego rotora oddziałują z przeszkodami funkcjonalnymi lub anatomicznymi na swojej drodze, co skutkuje zjawiskiem przewodzenia migotliwego.12 Mapowanie powierzchni wsierdzia tylnej ściany lewego przedsionka (PLA) pozwala na śledzenie dynamiki fal AF w obszarze o najwyższej częstotliwości rotorów. Co ważne, PLA jest obszarem, w którym zabiegi ablacyjne z użyciem cewnika wewnątrzjamowego najskuteczniej kończą AF u pacjentów,13 co podkreśla znaczenie badania dynamiki AF z wnętrza lewego przedsionka. Opisujemy tutaj owczy model ostrego AF indukowanego rozciąganiem, który przypomina niektóre cechy napadowego AF u ludzi. Mapowanie epikardialne lewego przedsionka jest uzupełnione mapowaniem wsierdzia PLA przy użyciu dwukanałowego sztywnego endoskopu zamontowanego do kamery CCD, co stanowi najbardziej bezpośrednie podejście do wizualizacji wzorców aktywacji w obszarze najistotniejszym dla podtrzymania AF.

Niniejszy raport zawiera szczegółowy opis metodologii i wyników jednoczesnego endokardialnego i epikardialnego mapowania optycznego wzbudzenia elektrycznego w nienaruszonym lewym przedsionku serca owczego perfundowanego metodą Langendorffa podczas indukowanego rozciąganiem migotania przedsionków.

Optyczne mapowanie wysokiej rozdzielczości wsierdzia i osierdzia w owczym modelu migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem

Migotanie przedsionków (AF) to złoża lączona arytmia serca charakteryzująca się wysoką zapadalnością i śmiertelnością.1,2 Jest to najczęstsze trwałe zaburzenie rytmu serca...

Niniejszy protokół wykorzystuje mapowanie optyczne o wysokiej rozdzielczości przestrzennej i czasowej w celu zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw migotania przedsionków indukowanego rozciąganiem. Osiąga się to poprzez wyeksplantowanie serca owczego i podłączenie go przez aortę do systemu perfuzji LAN endorf z krążącym natlenionym roztworem Tyro. Wykorzystuje się nakłucie transseptalne przedsionka, aby zamknąć wszystkie ujścia żył z wyjątkiem żyły głównej dolnej, która służy do kontroli ciśnienia wewnątrzprzedsionkowego.Następnie, przy ciągłym rozciąganiu przedsionka, indukuje się utrwalony migotanie przedsionków za pomocą stymulacji seryjnej (burst pacing) z elektrody umieszczonej na szczycie uszka lewego przedsionka. Ostatnim krokiem jest optyczne i elektryczne mapowanie powierzchni epikardialnej i endokardialnej uszka lewego przedsionka oraz tylnej ściany lewego przedsionka przy użyciu kamer CCD z oświetleniem laserowym oraz elektrod bipolarnych. Wyniki wykazują gradienty częstotliwości dominującej od tylnej ściany lewego przedsionka w kierunku uszka lewego przedsionka oraz prawego przedsionka.Dodatkowo zidentyfikowano sporadycznie występujące, długotrwałe rotory z centrami

high-resolution-endocardial-epicardial-optical-mapping-sheep-model

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Wysokorozdzielcze endokardialne i epikardialne mapowanie optyczne w owczej  modelszerzeniowo wywołanej migotania przedsionków

Wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki Dopplera to nowatorska technologia służąca do oceny regionalnej funkcji mięśnia sercowego. Niniejsza praca przedstawia pierwsze dowody wykazujące przydatność tej wszechstronnej platformy obrazowania do wielokrotnego pomiaru odkształcenia mięśnia sercowego, dp/dt oraz niedomykalności zastawki mitralnej w modelu niedokrwienia i reperfuzji (IR) serca mysiego.

Wysokoczęstotliwościowa echokardiografia o wysokiej rozdzielczości: pierwsze dowody na nieinwazyjny, powtarzalny pomiar odkształcenia mięśnia sercowego, kurczliwości i niedomykalności zastawki mitralnej w modelu niedokrwienia i reperfuzji serca myszy

Niniejszy artykuł opisuje podstawowe procedury przeprowadzania eksperymentów mapowania optycznego w sercu królika perfundowanym metodą Langendorffa z wykorzystaniem panoramicznego systemu obrazowania oraz podwójnej modalności obrazowania (napięciowego i wapniowego).

Multiparametryczne mapowanie optyczne serca królika perfundowanego metodą Langendorffa

Ten artykuł opisuje szczegółowy protokół i sprzęt niezbędny do podwójnego optycznego mapowania potencjału transbłonowego (Vm) i wolnej retikulum wewnątrzsarkoplazmatycznego (SR) Ca2+ w sercu królika z perfundacją Langendorffa. Metoda ta pozwala na bezpośrednią obserwację i kwantyfikację dynamiki Vm i SR Ca2+ w nienaruszonym sercu.

Mapowanie optyczne retikulum wewnątrzsarkoplazmatycznego Ca2+ i potencjału transbłonowego w sercu królika perfundowanym metodą Langendorffa

Tutaj prezentujemy protokół optycznego mapowania aktywności elektrycznej z prawego przedsionka myszy, a zwłaszcza węzła zatokowo-przedsionkowego, w wysokiej rozdzielczości przestrzennej i czasowej.

Mapowanie optyczne węzła zatokowo-przedsionkowego myszy w wysokiej rozdzielczości

Przedstawiono ustanowienie modelu przewlekłej asynchronicznej niewydolności serca (HF) poprzez szybką stymulację połączoną z ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa. Dwuwymiarowe obrazowanie ze śledzeniem plamek i całka w czasie prędkości aorty są stosowane do walidacji tego stabilnego modelu HF z asynchronicznością lewej komory i korzyściami płynącymi z terapii resynchronizującej serce.

Korzyści z terapii resynchronizującej serce w asynchronicznym modelu niewydolności serca wywołanej ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa i szybką stymulacją

Ten protokół opisuje elektrofizjologiczną ocenę przedsionków myszy za pomocą optycznego systemu mapowania o wysokiej rozdzielczości czasowej i przestrzennej, w tym podwójne zapisy napięcia membranowego i Ca2+ przejściowego pod zaprogramowaną stymulacją przez specjalistyczny cewnik elektrodowy.

Elektrofizjologiczna ocena przedsionków myszy z mapowaniem optycznym o wysokiej rozdzielczości

Celem tego badania było ustalenie metody badania dynamiki serca za pomocą translacyjnego modelu zwierzęcego. Opisane podejście eksperymentalne obejmuje optokardiografię podwójnej emisji w połączeniu z badaniem elektrofizjologicznym w celu oceny aktywności elektrycznej w izolowanym, nienaruszonym modelu serca świni.

Badania optokardiograficzne i elektrofizjologiczne serca perfundowanego ex vivo Langendorffem

Funkcja przedsionków jest związana z odkształceniem i szybkością odkształcania. W tym badaniu zastosowano technikę śledzenia cech rezonansu magnetycznego serca (CMR-FT) w celu ilościowego określenia globalnego i segmentowego naprężenia podłużnego lewego i prawego przedsionka oraz szybkości odkształcania u osób z napadowym migotaniem przedsionków.

Szacowanie obustronnej funkcji przedsionków za pomocą śledzenia cech rezonansu magnetycznego układu krążenia u pacjentów z napadowym migotaniem przedsionków

Ten protokół wprowadza dwubarwne optyczne mapowanie serc myszy uzyskanych od zwierząt typu dzikiego i knock-in dotkniętych katacholaminergicznym polimorficznym częstoskurczem komorowym, w tym elektrofizjologiczne pomiary napięcia transbłonowego i wewnątrzkomórkowych stanów przejściowych Ca2+ o wysokiej rozdzielczości czasowej i przestrzennej.

Podwójnie barwnikowe mapowanie optyczne serc z myszy RyR2R2474S Knock-In z kataecholaminergicznym polimorficznym częstoskurczem komorowym

Niewydolność prawego serca (RHF) charakteryzuje się prawostronnym rozszerzeniem i przerostem serca, co prowadzi do nieprawidłowego funkcjonowania komór i przedsionków. Chorobom krążeniowo-oddechowym związanym z RHF towarzyszy zwiększone ryzyko zaburzeń rytmu serca. W artykule opisano standaryzowany model RHF indukowanego pasmami tętnic płucnych związanego ze zwiększoną arytmogenezą komorową i przedsionkową.

Szczurzy model prawostronnej przebudowy serca i arytmii z wykorzystaniem pasma tętnicy płucnej

Poznaj metodę optycznego mapowania wsierdzia i nasierdzia w modelu owczego serca Langendorffa do badania migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem. Technika ta umożliwia analizę wysokiej rozdzielczości aktywności elektrycznej lewego przedsionka.

Optyczne mapowanie wsierdzia i nasierdzia w wysokiej rozdzielczości w owczym modelu migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem (Wideo) | JoVE Journal

Optyczne mapowanie wysokiej rozdzielczości wsierdzia i osierdzia w owczym modelu migotania przedsionków wywołanego rozciąganiem

Przeglądaj więcej filmów