Summary
यहां, हम एक नॉनइनवेसिव इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी (ईसीजी) प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं, जो शुरुआती प्रसवोत्तर चूहों के लिए अनुकूलित होता है, जिसके लिए एनेस्थेटिक्स के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है।
Abstract
इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी (ईसीजी) लंबे समय से रोग के मानव और पशु मॉडल दोनों में हृदय (और कार्डियोपल्मोनरी) समारोह का आकलन करने की एक प्रभावी और विश्वसनीय विधि के रूप में भरोसा किया गया है । ईसीजी से एकत्र किए गए मात्रात्मक मापदंडों के साथ-साथ हृदय चक्र के एकीकृत शरीर विज्ञान का आकलन करने के लिए व्यक्तिगत हृदय गति, लय और नियमितता, कार्डियक चालन प्रणाली की अखंडता का आकलन करने की सेवा करतेहैं। यह लेख एनेस्थेटिक्स के उपयोग की आवश्यकता के बिना, पहले प्रसवोत्तर दिन के रूप में प्रसवकालीन और नवजात माउस पिल्ले पर एक गैर-भेदभावपूर्ण ईसीजी करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरीकों और तकनीकों का एक व्यापक विवरण प्रदान करता है। यह प्रोटोकॉल नवजात चूहों में ईसीजी प्राप्त करने के लिए एक मानकीकृत और दोहराने योग्य विधि की आवश्यकता को सीधे संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एक अनुवाद के नजरिए से, यह प्रोटोकॉल ट्रांसजेनिक माउस लाइनों का उपयोग करके उत्पन्न जन्मजात कार्डियोपल्मोनरी दोषों के लक्षण वर्णन के लिए पूरी तरह से प्रभावी साबित होता है, और विशेष रूप से पहले प्रसवोत्तर दिनों में या उसके दौरान घातकता पैदा करने वाले दोषों के विश्लेषण के लिए। इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य प्रारंभिक प्रसवोत्तर हृदय चालन प्रणाली की परिपक्वता से जुड़े मानक डेटा की विशेषता और प्रदान करने के लिए वैज्ञानिक साहित्य में एक अंतर को सीधे संबोधित करना है। यह विधि एक विशिष्ट प्रसवोत्तर समय बिंदु तक ही सीमित नहीं है, बल्कि जन्म से प्रसवोत्तर दिन 10 (P10) तक नवजात माउस पिल्ले में ईसीजी डेटा संग्रह के लिए अनुमति देती है, एक खिड़की जो विवो में मानव रोगों के मॉडलिंग के लिए महत्वपूर्ण महत्व की है, जन्मजात हृदय रोग (सीएचडी) पर विशेष जोर देते हैं।
Introduction
कार्डियक फंक्शन को विभिन्न तरीकों से मापा जा सकता है, जिनमें से सबसे आम में हृदय के माध्यम से विद्युत धारा के चालन का विश्लेषण करने के साथ-साथ इसके समग्र हृदय चक्र और कार्य1का विश्लेषण करने के लिए इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी (ईसीजी) का उपयोग शामिल है। इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी रोग के मानव और पशु दोनों मॉडलों में हृदय विसंगतियों की पहचान करने और उनकी विशेषता के लिए एक उपयोगी नैदानिक उपकरण बना हुआ है1,2. इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम पढ़ने में अनियमितताएं असामान्य हृदय विकास (यानी जन्मजात हृदय रोग (सीएचडी) में पाई जा सकती हैं, और इसमें हृदय गति (जैसे, ब्रैडकार्डिया) में परिवर्तन के रूप में प्रकट होने वाले अतालता शामिल हो सकती हैं, और ताल (जैसे, "दिल ब्लॉक"), अखंडता में दोषों का विचारोत्तेजक और/ इस तरह के परिवर्तन रोगियों को जीवन के लिए खतरा हृदय रोग (जैसे, भीड़भाड़ दिल की विफलता और/या हृदय की गिरफ्तारी) और वृद्धि हुई मृत्यु दर3,4के लिए संवेदनशील हो सकताहै । गंभीर और अनुपचारित CHD के साथ मृत्यु दर की उच्च दर को देखते हुए, इस प्रारंभिक प्रसवोत्तर अवधि के दौरान ईसीजी एकत्र करने के लिए एक मानकीकृत और दोहराने योग्य विधि विकसित करना महत्वपूर्ण है।
यद्यपि हम इस समस्या का समाधान करने वाले पहले व्यक्ति नहीं हैं, लेकिन माउस पिल्ले पर ईसीजी एकत्र करने के पिछले तरीकों में पारंपरिक रूप से आक्रामक प्रक्रियाएं (चमड़े के नीचे सुई या तार इलेक्ट्रोड) और/या एनेस्थेटिक्स5,6,7का उपयोग शामिल है । नॉनइनवेसिव ईसीजी विश्लेषण करने के फायदे में दर्द को कम करना और जानवर पर तनाव पूर्ववत करना शामिल है। जबकि प्रयोगकर्ता अभी भी पिल्ला तनाव पैदा करने के बारे में सतर्क रहना चाहिए, डिवाइस के लिए सटीक डेटा का उत्पादन करने के लिए आम तनाव से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है । हृदय समारोह के मूल्यांकन के संदर्भ में, जानवरों के लिए संज्ञाहरण शुरू करना जिनमें कार्डियोपल्मोनरी असामान्यताएं हो सकती हैं, संभावित रूप से मुखौटा कर सकते हैं या अंतर्निहित स्थितियों को भी बढ़ा सकते हैं। एनेस्थेटिक्स कोशिकाओं के depolarization और/या पुनर्ध्रुवीकरण में फेरबदल करके विद्युत चालन को प्रभावित कर सकते हैं । अंत में, संज्ञाहरण का उपयोग हाइपोथर्मिया के लिए एक बढ़ा जोखिम पर नवजात पिल्ला डाल सकते हैं, जो आगे किसी भी अंतर्निहित विकृति चकित सकता है । निम्नलिखित प्रोटोकॉल पिल्ला को किसी भी एनेस्थेटिक्स, आक्रामक प्रक्रियाओं, या स्पष्ट असुविधा को पेश नहीं करता है। एक बार उपकरण सेटअप को अंतिम रूप दिया जाता है, डिवाइस सेटअप और जानवर को शामिल डेटा संग्रह कुशलता से पूरा किया जा सकता है, जिसके बाद पिल्ले को उनकी मां को लौटाया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, यह प्रणाली दोहराने और/या धारावाहिक विश्लेषण करने की अनुमति देती है, जो समय के साथ विश्लेषण की आवश्यकता वाले प्रयोगों के लिए आदर्श है, औषधीय चिकित्सा की शुरूआत आदि ।
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Protocol
निम्नलिखित प्रोटोकॉल न्यू इंग्लैंड विश्वविद्यालय की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के मानकों का पालन करता है। प्रोटोकॉल का बारीकी से अवलोकन संतोषजनक ईसीजी प्रदान करना चाहिए सभी जांच नवजात शिशुओं में पढ़ता है (n > 70) ।
1. डिवाइस की तैयारी
- डिवाइस को ईसीजी सॉफ्टवेयर के साथ एक कंप्यूटर के यूएसबी पोर्ट में प्लग करें। मापने वाला उपकरण स्वचालित रूप से (37 डिग्री सेल्सियस/98.6 डिग्री एफ) तक गर्म होना शुरू हो जाएगा। आंतरिक हीटिंग यूनिट मापने इकाई के भीतर निहित है और केवल प्लास्टिक की सतह तपता है । सिल्वर वायर इलेक्ट्रोड गर्म नहीं होते हैं।
- सतह के तापमान तक पहुंचने के लिए लगभग 15 मिनट की अनुमति दें। जानवरों को इकट्ठा करने और स्थापित करने के लिए इस समय का उपयोग करें।
नोट: प्रोटोकॉल को इस बिंदु पर रोका जा सकता है और प्लेटफ़ॉर्म एक विस्तारित अवधि के लिए प्लग इन और हीटिंग रह सकता है। सेल्फ हीटिंग इलेक्ट्रोड प्लेटफॉर्म के अभाव में मां और पिल्ले को हाइपोथर्मिक बनने से रखने के लिए एनिमल सेफ हीटिंग पैड का भी इस्तेमाल किया जा सकता है ।
2. पशु तैयारी
- मां और पिल्ले ले लीजिए और इकट्ठा करने के लिए तैयार होने तक आवास पिंजरे के भीतर रखें।
- एक बार मापने इकाई तापमान को गर्म करने के लिए, पिंजरे से माउस पिल्ला निकालें और एक पोंछ पर छिड़काव ७०% इथेनॉल के साथ छाती पोंछ । पिल्ला को प्लास्टिक की गर्म सतह पर रखें।
- माउस को लगभग 2-5 मिनट के लिए अंधेरे में सतह पर स्वीकार करने की अनुमति दें।
3. माउस और इलेक्ट्रोड प्लेटफॉर्म सेटअप (इलेक्ट्रोड एप्लिकेशन)
- चिपकने वाली, विद्युत संचालन जेल (एक त्वरित सुखाने वाले उच्च-चालकता इलेक्ट्रोड जेल आमतौर पर कृंतक इलेक्ट्रोड की नियुक्ति के लिए उपयोग किया जाने वाला एक त्वरित-सुखाने वाला उच्च-चालकता इलेक्ट्रोड जेल) की एक छोटी बूंद इकट्ठा करने के लिए धातु स्पैटुला, जांच, या लकड़ी के डोवेल का उपयोग करें।
नोट: किसी भी नॉनफाइब्रोस, ठोस वस्तु का उपयोग आयोजन जेल को लागू करने के लिए किया जा सकता है, जब तक कि वस्तु इलेक्ट्रोड पर सिंथेटिक फाइबर या समान सामग्री को पीछे नहीं छोड़ेगी जो विद्युत संकेत की गुणवत्ता में हस्तक्षेप कर सकती है। - स्पैटुला/डोवेल का उपयोग करके, धीरे-धीरे चार में से प्रत्येक के शीर्ष को स्पर्श करें, चपटा इलेक्ट्रोड सतहों को धीरे से दबाकर और इलेक्ट्रोड निर्माण के केंद्र से दूर एक तिरछे कोण पर संचालन जेल खींचकर। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक व्यक्तिगत इलेक्ट्रोड पूरी तरह से जेल से ढका हुआ है।
सावधानी: यह सुनिश्चित करने के लिए यह कदम अत्यंत महत्वपूर्ण है कि प्रवाहकीय, इलेक्ट्रोड जेल एक से अधिक इलेक्ट्रोड का पालन नहीं करता है। चिपकने वाली किस्में जो इलेक्ट्रोड के बीच बनती हैं, चार्ज का संचालन कर सकती हैं और संभावित रूप से वांछित विद्युत संकेत के साथ हस्तक्षेप या कम कर सकती हैं। प्रोटोकॉल को इस समय नहीं रोका जाना चाहिए क्योंकि जेल जमना और अनुयायी बनना शुरू हो जाएगा। जेल (या समकक्ष प्रवाहकीय इलेक्ट्रोड जेल प्रतिस्थापन) का आयोजन लागू करने के 5-10 मिनट के भीतर मंच पर माउस स्थापित करना सुनिश्चित करें। - धातु स्पैटुला या लकड़ी के डोवेल को जेल के शेष हिस्से के साथ रखें।
- नवजात माउस पिल्ला उरोस्थि नीचे रखें और मंच के निवर्तमान यूएसबी किनारे का सामना कर रहे पिल्ला के सिर के साथ प्रवण। सुनिश्चित करें कि पिल्ला की छाती का एक हिस्सा चार इलेक्ट्रोड में से प्रत्येक को कवर कर रहा है। धीरे से उनकी तरफ से पिल्ला के अग्रभुजा को नियंत्रित करते हुए एक साथ लगभग 1 मिनट के लिए नीचे पकड़ के लिए आयोजन जेल सेट करने की अनुमति है ।
- पिल्ला के दाईं और बाईं ओर रबर सिलिकॉन बंपर रखें। बंपर्स को प्रत्येक तरफ पिल्ला को सुरक्षित करना चाहिए और माउस के अत्यधिक आंदोलनों को रोकने के लिए स्थिरता प्रदान करनी चाहिए लेकिन माउस के सभी आंदोलनों को नहीं रोकना चाहिए। एक बार स्थापित होने के बाद, माउस को एक पल के लिए देखें और आवश्यकतानुसार बंपर प्लेसमेंट को समायोजित करें।
सावधानी: माउस को बहुत कसकर न दबाएं क्योंकि यह श्वसन यांत्रिकी और श्वसन दर में हस्तक्षेप कर सकता है। - ग्राउंडिंग टेल इलेक्ट्रोड पर शेष आयोजन जेल लागू करने के लिए अलग से निर्धारित किए गए डोवेल का उपयोग करें और पिल्ला की दुम पर रखें। पिल्ला जारी करने से पहले जेल सेट करने की अनुमति देने के लिए कोमल दबाव लागू करें।
- जगह में ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड पकड़ करने के लिए माउस के दुम के शीर्ष पर अंतिम सिलिकॉन बंपर रखें।
सावधानी: अंतिम बंपर रखते समय अत्यधिक बल लागू न करें क्योंकि इससे पिल्ला को असुविधा हो सकती है और/या ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड को विस्थापित किया जा सकता है । - पूरे मंच के आबल्ड पकड़ो और धीरे से फैराडे पिंजरे के अंदर जगह है ।
सावधानी: सावधानी का प्रयोग करें और सुनिश्चित करें कि शीर्ष सिलिकॉन बंपर एक बार फैराडे पिंजरे जगह में है विस्थापित नहीं हो जाता है । - रिकॉर्डिंग से पहले, सुनिश्चित करें कि माउस पिल्ला जरूरत से ज्यादा नहीं बढ़ रहा है और सुनिश्चित करें कि माउस का शरीर और सिर सुरक्षित दिखाई देता है।
सावधानी: सुनिश्चित करें कि माउस पिल्ला का सिर बंपर्स के भीतर कुछ हद तक स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने में सक्षम है और पूरी तरह से मंच में थूथन नहीं है। उठाया मंच माउस छाती थोड़ा तरक्की और घुटन को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन यह बारीकी से निगरानी की जानी चाहिए ।
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Representative Results
एक आदर्श ईसीजी में एक स्पष्ट, प्रमुख संकेत होगा जो सभी तरंगों को कई अलग-अलग समय सीमा(चित्रा 1)में विश्लेषण करने की अनुमति देता है। प्रयोगशाला ने शुरू में एक असंतोषजनक गुणवत्ता के ईसीजी का उत्पादन करने के लिए एक इलेक्ट्रोमायोग्राफी उपकरण का एक कस्टम एप्लिकेशन नियोजित किया, जिसने केवल हमें हृदय गति(चित्रा S1)जैसे बुनियादी मापदंडों का विश्लेषण करने की अनुमति दी। यह एक कंपनी के साथ काम करने के लिए विशेष रूप से जल्दी प्रसवोत्तर माउस पिल्ले के विश्लेषण के लिए एक उपन्यास प्रोटोटाइप ईसीजी डिवाइस विकसित करने के लिए प्रेरित किया ।
एक खराब गुणवत्ता वाले पढ़ने में कोई प्रत्यक्ष धड़कता नहीं है, स्पष्ट हस्तक्षेप दिखाता है, और पढ़ने में लहरें या असंगतताहै (चित्र 2)। उच्चतम गुणवत्ता ईसीजी प्राप्त करने के लिए, निर्देशों का सावधानीपूर्वक पालन करें। जेल आयोजित करने के आवेदन के साथ सावधानी का प्रयोग करें, क्योंकि यह मामूली चिपकने वाला है, और माउस को डिवाइस में समायोजित करने की अनुमति देने के लिए अतिरिक्त समय की आवश्यकता हो सकती है। ऐसा करके, यह माउस के चलने के जोखिम को कम करता है, इलेक्ट्रोड से बाहर निकलता है, और डिवाइस के सही उपयोग के लिए। चूहों को डिवाइस पर रखा जाना चाहिए ताकि सिर उन डोरियों का सामना कर रहा हो जो डिवाइस को यूएसबी-पोर्ट से कनेक्ट करते हैं और एक प्रवण स्थिति(चित्रा 3)में । माउस को रबर बंपर्स द्वारा सुरक्षित किया जाना चाहिए ताकि उन्हें सुरक्षित रूप से जगह में रखा जा सके, जिसमें दो पक्ष और एक शीर्ष पर(चित्र 3)हो। इन बंपर्स को माउस को सुरक्षित करना चाहिए, लेकिन माउस को अपने सिर को हिलाने से रोकना नहीं चाहिए। माउस का लेआउट पढ़ने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि लीड स्थिर हैं। लीड सेट किए जाते हैं ताकि सामने के दो इलेक्ट्रोड लीड I(चित्रा 3)हों। रियर दो इलेक्ट्रोड लीड II और III हैं, जिसमें ग्राउंड इलेक्ट्रोड पिल्ला(चित्रा 3)के दुम पर है। इस तरह से माउस को सेट करने से बेहतर परिणाम मिलेंगे।
कार्यक्रम का उपयोग कार्यक्रम में ईसीजी के विश्लेषण के लिए अनुमति देता है। यह हृदय गति, आर-आर अंतराल, क्यूआरएस जटिल अंतराल, क्यूटी अंतराल और पीआर अंतराल सहित प्रमुख पहलुओं का विश्लेषण प्रदान करता है। इस क्षमता को देखते हुए, प्रसवकालीन माउस(टेबल 1)के लिए मानक मूल्यों का डेटा सेट स्थापित करना संभव था। ये मानक परिणाम चूहों को आधारित थे जिनका जन्म के बाद एक दिन के भीतर विश्लेषण किया गया था। यह पाया गया कि एक औसत दिल की धड़कन प्रति मिनट 357.2 बीट्स (बीपीएम)थी। औसत आर-आर, क्यूआरएस, क्यूटी और पीआर अंतराल क्रमशः 169.1, 16.9, 45.4 और 36.3 मिलीसेकंड(एमएस)थे। महत्वपूर्ण बात यह है कि सेटअप का उपयोग जन्मजात हृदय दोषों(चित्रा S2)से पीड़ित नवजात चूहों से ईसीजी पैटर्न का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है।
| पिल्ला आयु | Ave/STDEV | हृदय गति (बीपीएम) | आर-आर अंतराल (एमएस) | पीआर अवधि (एमएस) | क्यूआरएस अवधि (एमएस) | क्यूटी अवधि (एमएस) | अनुसूचित जनजाति अवधि (एमएस) | टी अवधि (एमएस) | पी अवधि (एमएस) |
| पी 1 | औसत | 357.2 | 169.1 | 36.3 | 16.9 | 45.4 | 16.4 | 18 | 12.8 |
| मानक विचलन | 36.3 | 20 | 10.9 | 5.8 | 16 | 7.4 | 7.2 | 3.1 | |
| पी 3 | औसत | 412.4 | 149.2 | 46.4 | 14.5 | 53 | 22.3 | 16.2 | 14.8 |
| मानक विचलन | 55.4 | 21.4 | 6.8 | 11 | 12.2 | 6.9 | 4.6 | 3.1 | |
| पी 5 | औसत | 505.5 | 119.2 | 46.7 | 11.7 | 51.3 | 20.8 | 18.8 | 14.2 |
| मानक विचलन | 19.2 | 4.6 | 13.3 | 5.8 | 8.1 | 11.4 | 4.6 | 2.3 | |
| P7 | औसत | 555.3 | 108.7 | 40 | 9.5 | 43.6 | 20.3 | 13.7 | 14 |
| मानक विचलन | 34.2 | 7 | 2.5 | 0.6 | 6 | 7.1 | 3.2 | 2.7 |
तालिका 1: औसत प्रसवकालीन माउस पिल्ला पी 1, पी 3, पी 5 और पी 7 के लिए ईसीजी माप के प्रतिनिधि परिणाम।
चित्रा 1: प्रतिनिधि इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफिक पहले (ए, पी 1.0), तीसरे (बी, पी 3.0), और सातवें (सी, पी 7.0) प्रसवोत्तर दिन पर नवजात चूहों से पढ़ता है।
(ए-सी) छवियां पढ़ने के 1.5 एस फ्रेम में कैप्चर किए गए 2-लीड, नॉनइनवेसिव डिवाइस का उपयोग करके अच्छी गुणवत्ता वाले ईसीजी ट्रेसिंग के उदाहरणों का प्रतिनिधित्व करती हैं। अच्छी ईसीजी की उल्लेखनीय विशेषताओं में स्पष्ट, प्रत्यक्ष धड़कन शामिल हैं, जैसा कि एक क्यूआरएस परिसर और बाद में टी-वेव्स द्वारा पीछा करने वाले लगातार पी-तरंगों की उपस्थिति से सामूहिक रूप से वर्णित है, जो प्रत्येक प्रसवोत्तर समय बिंदु के दोनों लीड I-II में दिखाई देता है। उदाहरणों में कम सिग्नल-टू-शोर अनुपात (न्यूनतम विरूपण साक्ष्य) और एक प्रत्यक्ष आइसोइलेक्ट्रिक लाइन भी शामिल है। शीर्ष ईसीजी पट्टी (लाल): लीड I; नीचे ईसीजी पट्टी (हरा): लीड II। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 2: प्रतिनिधि ईसीजी जटिलताओं के साथ पढ़ें।
यह छवि पहले प्रसवोत्तर दिन (P1.0) पर 2-लीड, नॉनइनवेसिव डिवाइस का उपयोग करके खराब गुणवत्ता वाले ईसीजी रीडिंग का प्रतिनिधि है। उपरोक्त छवियों को 1.5 एस रीडिंग फ्रेम में कैप्चर किया गया था। खराब गुणवत्ता वाले ईसीजी ट्रेसिंग को स्पष्ट विरूपण साक्ष्य (उच्च संकेत: शोर अनुपात) के साथ-साथ प्रत्यक्ष धड़कन (और विशिष्ट हृदय चक्र तरंग) की अनुपस्थिति और दिए गए माउस पिल्ला से लीड I और II के बीच उल्लेखनीय विसंगतियों की विशेषता है। इस ईसीजी को बेहतर बनाने के लिए, पिल्ला हासिल करने वाले डिवाइस और सिलिकॉन बंपर दोनों को फैराडे पिंजरे के भीतर रिपोजिशनिंग की आवश्यकता होगी। विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने के लिए, उपकरण के पास सभी चलती उपकरणों को हटाने के लिए बाहर किया जाना चाहिए । अंतिम समस्या निवारण उपाय में डिवाइस इलेक्ट्रोड पर माउस पिल्ला की स्थिति शामिल होगी और/या अधिक प्रवाहकीय जेल को (फिर से) लागू करने की आवश्यकता होगी । शीर्ष ईसीजी पट्टी (लाल): लीड I; नीचे ईसीजी पट्टी (हरा): लीड II। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 3: प्रारंभिक प्रसवोत्तर ईसीजी के संग्रह के लिए माउस पिल्ला और अंग लीड इलेक्ट्रोड का प्लेसमेंट।
(ए) लेफ्ट: फैराडे केज (ब्लैक) के भीतर इलेक्ट्रोड प्लेटफॉर्म पर माउस प्लेसमेंट का पूर्वकाल परिप्रेक्ष्य । सही: उठाए गए इलेक्ट्रोड/प्लेटफ़ॉर्म के शीर्ष पर उचित माउस प्लेसमेंट को दर्शाते हुए पार्श्व दृश्य; सहायक सिलिकॉन बंपर (चित्र नहीं) को फैराडे पिंजरे के भीतर माउस पिल्ला के शीर्ष पर और दोनों तरफ रखा जाता है। (ख)नवजात माउस पर द्विध्रुवी अंग लीड और इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट। उदाहरण माउस पिल्ला के वेंट्रल वक्ष सतह पर प्रत्येक उठाए गए इलेक्ट्रोड के लिए संपर्क के बिंदु को दर्शाता है। (B,C) इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट, छाती लीड दिशात्मकता, और(सी)इसी, प्रतिनिधि ईसीजी ट्रेसिंग पी 1.0 पर एक नवजात माउस पिल्ला से (लीड I (लाल); लीड II ((हरा)) । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्र 4: कई प्रसवोत्तर समय बिंदुओं पर नवजात चूहों के प्रतिनिधि ईसीजी ट्रेसिंग।
प्रतिनिधि ईसीजी पढ़ता है(शीर्ष 2 निशान)और सचित्र हृदय चक्र(नीचे पंक्ति)नवजात माउस पिल्ले से पहले(ए,पी 1.0), तीसरे(बी,पी 3.0), और सातवें(सी,P7.0) प्रसवोत्तर दिन पर । प्रत्येक छवि 2-लीड, नॉनइनवेसिव डिवाइस का उपयोग करके एक अनुकरणीय ईसीजी ट्रेसिंग का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे पढ़ने के 1.5 सेकंड फ्रेम(ए-सी, लीड I (शीर्ष/लाल) में कैप्चर किया गया है; लीड II (नीचे/हरा)) । जबकि व्यक्तिगत तरंग बढ़ती उम्र के साथ रूपात्मक परिवर्तनों से गुजरना दिखाई देते हैं, उल्लेखनीय और सुसंगत विशेषताओं में स्पष्ट, प्रत्यक्ष धड़कता शामिल है, जैसा कि सामूहिक रूप से एक क्यूआरएस परिसर और बाद में टी-तरंगों द्वारा पीछा करने वाले लगातार पी-तरंगों की उपस्थिति द्वारा वर्णित है, जो प्रत्येक प्रसवोत्तर समय बिंदु के दोनों लीड I-II में दिखाई देता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा S1: प्रारंभिक प्रसवोत्तर ईसीजी के noninvasive संग्रह के लिए पारंपरिक अंग सीसा इलेक्ट्रोड का चित्रण। (A, बाएं) फैराडे केज (बॉक्स) के भीतर माउस और इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट का पार्श्व दृश्य। (ख)पारंपरिक सेल्फ-स्टिक स्किन इलेक्ट्रोड पिल्ला की पृष्ठीय सतह पर तैनात हैं। (A, सही) ईसीजी-जैसे सिग्नल की व्याख्या पारंपरिक इलेक्ट्रोमायोग्राफी ट्रांसड्यूसर के उपयोग के साथ की जा सकती है ताकि केवल लीड II(सी, बॉटम)में एक न्यूनतम ईसीजी ट्रेसिंग का उत्पादन किया जा सके। (बी-सी) इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट, छाती लीड दिशात्मकता, और इसी, प्रतिनिधि ईसीजी P1.0 (लीड II; बैंगनी) में एक नवजात माउस पिल्ला से ट्रेसिंग। इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा S2: तुलनात्मक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफिक पहले प्रसवोत्तर दिन (P1.0) पर जन्मजात हृदय रोग के साथ लिटरमेट नियंत्रण पिल्ले और उत्परिवर्ती पिल्ले से पढ़ता है । (A,B) छवियां पी1.0 पर सीएचडी(बी, सीएचडी म्यूट)के साथ पैदा हुए पिल्ले की तुलना में स्वस्थ नवजात पिल्ले(ए, नियंत्रण)से अच्छी गुणवत्ता वाले ईसीजी ट्रेसिंग के उदाहरणों का प्रतिनिधित्व करती हैं। 2-लीड, नॉनइनवेसिव डिवाइस का उपयोग ईसीजी ट्रेसिंग को 10.0(ए, बी, टॉप)और 1.5-सेकंड अंतराल(ए, बी, बॉटम)पर कैप्चर करने के लिए किया गया था। सीएचडी म्यूट(बी)में हृदय गति में उल्लेखनीय अंतर स्पष्ट हैं, जैसा कि दिए गए समय सीमा में दिखाई देने वाले हृदय चक्रों (परिसरों) की कम संख्या से कल्पना की गई है। तुलना से नियंत्रण(ए)की तुलना में सीएचडी म्यूट(बी)में क्यूआरएस तरंग, आवृत्ति और हृदय चक्रों की समग्र नियमितता के सामान्य आकृति विज्ञान में अनियमितताओं का भी पता चलताहै। लीड I (लाल); लीड II ((हरा)) । इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
प्रसवकालीन दिन में एकत्र किए गए डेटा अंक 1 माउस पिल्ले वयस्क चूहों (प्रति मिनट 500-700 धड़कता) के लिए औसत अपेक्षित मूल्यों से थोड़ा नीचे हैं। 8 माउस की उम्र के रूप में हृदय गति में वृद्धि हुई है, जो अपेक्षित मूल्यों(तालिका 1)के लिए अधिक कतार में पड़ता है। हालांकि, इस बात पर जोर देना महत्वपूर्ण है कि नवजात मूल्य इस सीमा के निचले छोर पर थे, इस विचार का समर्थन करते हुए कि प्रामाणिक मूल्यों को आयु-विशिष्ट तरीके से प्रलेखित किया जाना चाहिए। यह विधि अन्य इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम प्रोटोकॉल की तुलना में अलग है जिसमें माउस के लिए कोई शारीरिक आघात नहीं है। प्रोटोकॉल पूरी तरह से गैर-निवास है, संज्ञाहरण के उपयोग की आवश्यकता नहीं है, और जन्म के तुरंत बाद चूहों के लिए इष्टतम है। कोई अन्य इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम उपकरण पिल्ले के लिए इस युवा का विश्लेषण इस तरीके से 9 ,10,11नहीं करने देता है । इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य नवजात माउस आबादी के लिए विशिष्ट मानक डेटा उत्पन्न करने के लिए एक विश्वसनीय संदर्भ विधि स्थापित करना है, लेकिन मानव बाल चिकित्सा आबादी पर लागू होता है।
ऐसे छोटे जानवर पर इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम करते समय, सभी चरणों से सावधान रहना महत्वपूर्ण है। हालांकि, कुछ महत्वपूर्ण कदम हैं जो परिणामों की गुणवत्ता को बदल सकते हैं। पहला प्रवाहकीय जेल लागू हो रहा है। यदि बहुत अधिक जेल है, तो इलेक्ट्रोड को कनेक्ट करने और कम करने का अधिक मौका होगा। यदि पर्याप्त जेल नहीं है, तो एक सुरक्षित कनेक्शन नहीं होगा। जेल को लागू करने के लिए सबसे अच्छी विधि बाहर के कोने से इलेक्ट्रोड से संपर्क करना और इलेक्ट्रोड के शीर्ष पर जेल को रोल करना है। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि अत्यधिक सावधानी को आश्वस्त करने के लिए लिया जाता है कि इलेक्ट्रोड के बीच कोई धागे नहीं हैं, जो विद्युत गतिविधि की उपस्थिति और/या गुणवत्ता में हस्तक्षेप करेंगे । यह एक पतली उपकरण (जैसे, संदंश) लेने के लिए उपयोगी हो सकता है, और इसे इलेक्ट्रोड के बीच चलाने के लिए किसी भी आवारा धागे जो जाहिरा तौर पर दिखाई नहीं हो सकता है इकट्ठा । जबकि प्रोटोकॉल के हिस्से के रूप में औपचारिक रूप से आवश्यक नहीं है, यह अतिरिक्त कदम इष्टतम चालन और न्यूनतम शोर सुनिश्चित करने के लिए एक अतिरिक्त एहतियात के रूप में काम कर सकता है।
यदि स्थिर के शोर की उपस्थिति ईसीजी को अपठनीय(चित्रा 2)का कारण बनती है, तो सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को तुरंत (टेबल-टॉप) आसपास से हटाना उपयोगी हो सकता है। यह विशेष रूप से उपयोगी है यदि आसपास मौजूद इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में से कोई भी आगे बढ़ रहा है, क्योंकि इस आंदोलन को ईसीजी रिकॉर्डिंग डिवाइस12द्वारा उठाया जा सकता है। डेटा संग्रह के दौरान किसी भी बाहरी आंदोलनों को पेश नहीं करना भी महत्वपूर्ण है। बाहर आंदोलनों कि ईसीजी की गुणवत्ता के साथ हस्तक्षेप कर सकता है एक ही पास की सतह पर नीचे वस्तुओं की स्थापना शामिल हो सकते हैं, और जब तक पढ़ने के बाद पूरा हो गया है बचा जाना चाहिए । बाहरी उपकरणों के अलावा, बहुत सक्रिय माउस पिल्ले अत्यधिक शरीर आंदोलनों से जुड़े विद्युत हस्तक्षेप का कारण भी बन सकते हैं। पिल्ले परिपक्व होने के रूप में इस प्रकार के मस्कुलोस्केलेटल हस्तक्षेप की संभावना बढ़ जाती है, जिस पर डेटा संग्रह के लिए उम्र का चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए। इस घटना में कि पिल्ला इलेक्ट्रोड से एक तरह से बदलाव करता है जो ईसीजी पढ़ने की गुणवत्ता से काफी समझौता करता है, पिल्ला की स्थिति पर विचार किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रोड जेल को फिर से लागू करने का विकल्प चुनने से पहले माउस को फिर से स्थापित करने से ज्यादातर मामलों में बेहतर परिणाम मिल सकते हैं और अतिरिक्त समय और अभिकर्षकों को बचाया जा सकता है। पिल्ला को फिर से स्थापित करने से पहले, सॉफ्टवेयर में ठहराव बटन का चयन करें। रन को रोकने से ईसीजी की सक्रिय रिकॉर्डिंग बंद हो जाएगी लेकिन समय ट्रैक करना जारी रहेगा । ध्यान दें, जब रिकॉर्डिंग फिर से शुरू हो जाती है, तो ईसीजी बाद में रुकी हुई से दिखाई देगा। अभी भी बंपर्स के बीच तैनात माउस के साथ फैराडे युग से डिवाइस प्लेटफॉर्म को स्लाइड करें। माउस के आसपास के बंपर्स को हटा दें, और धीरे-धीरे पिल्ला को इलेक्ट्रोड से हटा दें। पालन करने के लिए जेल (चरण 3.4-3.5) के लिए 1 मिनट के लिए धीरे-धीरे माउस को रखने के एक ही प्रोटोकॉल के बाद इलेक्ट्रोड पर रिपोजिशन पिल्ला। माउस को फिर से स्थापित करने की कोशिश करें ताकि इलेक्ट्रोड ऊपरी अंगों(चित्रा 3)के बीच छाती पर हों। जबकि नवजात चूहों में ईसीजी एकत्र करने के लिए एक आदर्श, noninvasive विधि के रूप में डिजाइन, इस प्रोटोकॉल के साथ जुड़े एक सीमा एक संयुक्त राष्ट्र-एनेस्थेटाइज्ड माउस पर डेटा संग्रह के साथ जुड़े गतिशीलता में वृद्धि होगी, के रूप में माउस भी स्थानांतरित कर सकते है और डिवाइस है जो पढ़ने की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा पर बदलाव । जबकि आंदोलन सिलिकॉन बंपर की स्थिति के साथ सीमित हो सकता है, यह गति या संज्ञाहरण के उपयोग के बिना नहीं रोका जा सकता है ।
जिस स्थिति में ईसीजी रिकॉर्डिंग सभी विद्युत हस्तक्षेप को कम करने के बावजूद भारी हस्तक्षेप(चित्रा 2)के साथ आती है, अगला कदम यह उठाया जाना चाहिए कि रिकॉर्डिंग प्लेटफॉर्म को फैराडे पिंजरे से जोड़ने वाले बाहरी तारों को फिर से स्थापित किया जाए । यह बहुत महत्वपूर्ण है कि डेटा अधिग्रहण के दौरान बाहरी तारों को रिकॉर्डिंग प्लेटफॉर्म से ठीक से जोड़ा जाता है। यदि बाहरी तारों को फिर से तैनात किया जाता है, तो इस तारों को दोनों सिरों पर ध्यान से फिर से संलग्न करना सुनिश्चित करें, जब तक कि एक स्पष्ट रिकॉर्डिंग प्राप्त न हो जाए। अगर डिवाइस के साथ दिए गए फैराडे केज का इस्तेमाल उपयुक्त नहीं है तो डिवाइस का इस्तेमाल अन्य फैराडे पिंजरों में किया जा सकता है।
यदि रिकॉर्डिंग स्पष्ट नहीं है या माउस इलेक्ट्रोड से चला गया है, तो माउस को डिवाइस से हटा दें और संदंश लेकर इलेक्ट्रोड को साफ करें और सभी प्रवाहकीय जेल को हटा दें। क्योंकि आयोजन जेल पानी में घुलनशील है, एक भी पिल्ला की त्वचा से अतिरिक्त जेल को धीरे से हटाने के लिए गर्म पानी का उपयोग कर सकते हैं । जेल को फिर से लागू करें और पिल्ला को फिर से स्थापित करें।
सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए सुनिश्चित करें कि डिवाइस को प्रत्येक उपयोग से पहले और बाद में ठीक से साफ किया जाता है। जेल सूखी करता है और इसे डिवाइस से खींचने के लिए संदंश का उपयोग करके हटाया जा सकता है, लेकिन जेल पानी में घुलनशील है, इसलिए रिकॉर्डिंग प्लेटफॉर्म के इलेक्ट्रोड को साफ करने के लिए एक नम कपड़े का उपयोग किया जा सकता है।
पुराने चूहे रिकॉर्डिंग प्रक्रिया में अधिक सक्रिय रहे हैं, इसलिए उन पर बारीकी से नजर रखना महत्वपूर्ण है क्योंकि वे अक्सर इलेक्ट्रोड से चलते हैं और यहां तक कि डिवाइस प्लेटफॉर्म से भी दूर जा सकते हैं। जबकि एक स्पष्ट पढ़ा अभी नहीं हो सकता है, समस्या निवारण और repositioning के साथ, इस डिवाइस(चित्रा 1)के साथ उपयोग करने योग्य रिकॉर्डिंग प्राप्त करने में सफलता मिली है । सक्रिय चूहों को अपनी मां को लौटाने और एक ब्रेक के बाद पुनर्विश्लेम करने की आवश्यकता हो सकती है। वे भी एक हाथ की हथेली में आयोजित किया जा सकता है और धीरे से गर्मी और अंधेरे प्रदान करने के लिए कवर जब तक पिल्ला नीचे सुलझेगी ।
इस डिवाइस को जन्म की उम्र से पी10(चित्रा 4)तक माउस पिल्ले पर ईसीजी डेटा एकत्र करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। P10 से पुराने पिल्ले की संभावना फैराडे पिंजरे, शोर अनुपात के लिए संकेत को अधिकतम करने के लिए एक आवश्यक घटक के साथ डिवाइस में फिट करने में सक्षम नहीं होगा । यहां तक कि P10 में, स्थिति समायोजन की संभावना को डिवाइस में एक बड़ा शरीर के आकार को समायोजित करने की आवश्यकता होगी । फैराडे पिंजरे में और बाहर डिवाइस ले जाते समय अत्यधिक सावधानी का उपयोग करें। शीर्ष बम्पर को हटाने से माउस आसपास के फैराडे पिंजरे के साथ इलेक्ट्रोड प्लेटफॉर्म पर बिछाने की अनुमति देगा। यह देखते हुए कि इस उम्र में चूहे अधिक सक्रिय हैं, वे शीर्ष बम्पर के स्थिरीकरण के बिना इलेक्ट्रोड को स्थानांतरित करने के लिए अधिक उपयुक्त हैं। शीर्ष बम्पर भी पिल्ला के सामने रखा जा सकता है मदद करने के लिए पिल्ला बंद डिवाइस चलती हतोत्साहित ।
इस डिवाइस की नवीनता और इसी प्रोटोकॉल में जन्म के तुरंत बाद उपयोग के लिए अनुकूलन, व्यापक आयु सीमा (पी 1-पी 10) को समायोजित करने की प्रणाली की क्षमता और हृदय शरीर विज्ञान और उससे आगे के क्षेत्र में वीवो अनुसंधान विधियों के अनुवादात्मक अनुप्रयोगों का विस्तार करने के लिए इस विधि द्वारा संबोधित की गई आवश्यकता शामिल है। हालांकि नवजात चूहों में हृदय चक्रों की मात्रा निर्धारित करने के लिए इकोकार्डियोग्राफी का उपयोग करने वाले परिष्कृत उपकरण13उपलब्ध हैं, इस प्रोटोकॉल का एक बड़ा लाभ यह है कि यह बुनियादी इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल मापदंडों को संबोधित करने के लिए अपेक्षाकृत सरल और किफायती साधनों के लिए अनुमति देता है, जो वर्तमान पार्लिय वैज्ञानिक वित्तपोषण वातावरण में बहुत आकर्षक है।
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Disclosures
लेखकों की रिपोर्ट हितों का कोई टकराव नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक बचत छोटे दिल सोसायटी (KLT), UNE COBRE कार्यक्रम (NIGMS अनुदान संख्या P20GM103643 से उदार समर्थन स्वीकार करते हैं; LAF), और न्यू इंग्लैंड विश्वविद्यालय (VLB) में यकीन फैलोशिप कार्यक्रम, साथ ही आशीष अधिक (iWorx, Dover, एनएच) से रोगी तकनीकी सहायता । चित्रा 3, चित्रा 4, और चित्रा S1 बायोरेंडर सॉफ्टवेयर के साथ बनाया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| LabScribe4 | iWorx | LabScribe4 | Software used to record ECG |
| Neonatal Mouse ECG & Respiration System | iWorx | RS-NMECG : Neonatal Mouse ECG | ECG device |
| Tensive Conductive Adhesive Gel | Parker Laboratories, Inc | 22-60 | Tac-gel used as conductive gel for ECG |
References
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