Alta Resolução Mapeamento endocárdico e epicárdico óptico em um modelo de Ovinos de Stretch Induzida por Fibrilação Atrial

Este protocolo utiliza mapeamento óptico de alta resolução espacial e temporal para entender os mecanismos subjacentes à fibrilação atrial induzida por estiramento. Isso é feito primeiro explicando um coração de ovelha e conectando-o através da aorta a um sistema de profusão LAN endorf com solução de tirano oxigenada circulante. Uma punção transeptal atrial é usada para selar todos os orifícios da veia, exceto a veia cava inferior, que é usada para controlar a pressão intra-atrial.

Em seguida, sob o alongamento atrial contínuo, uma fibrilação atrial persistente é aplicada usando estimulação de explosão de um eletrodo localizado na parte superior do apêndice atrial esquerdo. A etapa final é mapear óptica e eletricamente as superfícies epicárdica e endocárdica do apêndice atrial esquerdo esquerdo e átrio posterior esquerdo usando câmeras CCD de iluminação a laser e eletrodos bipolares. Os resultados mostram gradientes de frequência dominantes do átrio posterior esquerdo para o apêndice atrial esquerdo e para o átrio direito.

Além disso, rotores ocasionais de longa duração com centros de rotação no domínio de frequência mais alta são identificados. A principal vantagem dessa técnica em relação aos métodos existentes, como o mapeamento elétrico convencional, tradicionalmente usado em estudos eletrofisiológicos humanos, é que o mapeamento óptico epicárdico e endocárdico do átrio esquerdo fornece alta resolução temporal e espacial em uma ampla área, o que permite o rastreamento de ondas de fibrilação atrial em várias regiões, incluindo regiões com alta frequência de rotor que mantêm a fibrilação atrial. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da eletrofisiologia cardíaca e arritmias cardíacas complexas, como quais são os padrões temporais especiais de ativação subjacentes à manutenção da arritmia sustentada mais comum na prática clínica.

As implicações do uso dessa técnica se estendem às possibilidades terapêuticas para prevenir ou interromper a fibrilação atrial com base em uma melhor compreensão de seus mecanismos. Geralmente, os indivíduos novos nessa técnica terão dificuldade em executar perfeitamente todas as etapas em um período de tempo razoável. Deve-se notar que há apenas um tempo limitado em torno de quatro horas para que eles se isolem.

Coração lembra em condições adequadas para o mapeamento óptico de arritmias. Isso exige certas habilidades cirúrgicas para configurar o modelo de estiramento atrial combinadas com habilidades técnicas para configurar o sistema de mapeamento elétrico e óptico. Depois de administrar heparina e anestesiar uma ovelha de 35 a 40 kg com propofol e Pentobarbital, use uma toracotomia para remover seu coração.

Conecte o coração dissecado a um sistema de perfusão LAN com solução de tirano oxigenada circulante a um pH de 7,4, defina a taxa de fluxo constante entre 240 e 270 mililitros por minuto e mantenha a temperatura entre 35,5 e 37,5 graus Celsius. Comece equalizando a pressão intracavitária em ambos os átrios do coração perfundido. Usando uma punção transeptal atrial, canule a veia cava inferior com um tubo de saída.

Em seguida, ajuste a pressão intra-atrial alterando a altura da cânula de saída aberta acima dos átrios. Agora sele todos os orifícios das veias, incluindo o seio coronário, a veia kava superior e as quatro veias pulmonares. Ao vedar as veias pulmonares, coloque cateteres em cada uma delas para registrar sinais bipolares dos dois eletrodos distais por meio de um amplificador diferencial.

Em seguida, para reduzir o movimento tecidual causado pela contratilidade dos miócitos cardíacos, adicione 10 micromolares de estatina BLEs à perfusão. Monitore a pressão usando um sensor digital na base da cânula. Ajuste continuamente a altura do fluxo de saída para manter uma pressão estável de 12 centímetros de água durante todo o experimento.

Por fim, os eletrodos bipolares são colocados no teto do apêndice atrial esquerdo e na parte superior do apêndice atrial direito. Agora prepare-se para o mapeamento óptico. Comece focalizando uma câmera CCD de alta resolução e alta velocidade em cerca de 14 centímetros quadrados da superfície da parede livre do átrio esquerdo.

Em seguida, posicione uma fonte de luz laser para iluminar a região. Agora introduza um boroscópio rígido de canal duplo de 10 milímetros de diâmetro através da válvula mitral para obter um campo de visão direto através da parede anterior do ventrículo esquerdo. Concentre o boroscópio na superfície endocárdica do átrio posterior esquerdo para visualizar as quatro veias pulmonares e o feixe pulmonar septal atrial.

Agora monte o boroscópio em uma segunda câmera CCD por meio de um adaptador de ocular usando um guia de luz líquida com um diâmetro de núcleo de 0,2 polegadas. Configure um laser no canal de excitação do boroscópio. Sincronize a gravação de ambas as câmeras CCD e configure-as para fornecer um pulso TTL quadrado que acionará ainda mais gravações bipolares simultâneas.

Para preparar o sistema para o registro óptico, injete cinco a 10 mililitros de dif four andep no coração e aguarde 10 minutos antes de iniciar os registros do mapeamento óptico. O D quatro ANEP PS emite fluorescência sensível à tensão após a excitação do laser de 532 nanômetros. Portanto, após sua adição, prossiga imediatamente com os registros de fibrilação atrial para induzir a fibrilação atrial sob o alongamento atrial contínuo, coloque o eletrodo no topo, o LAA para estimulação de explosão durante a fibrilação atrial.

Grave filmes de cinco segundos com intervalos de dois minutos simultaneamente a partir de ambas as câmaras. Continue a gravação da fibrilação atrial por um período de 50 minutos com os dados brutos coletados, aplique um filtro passa-alta aos sinais bipolares a três hertz e um filtro passa-baixa a 35 hertz. Agora, para analisar os sinais elétricos e ópticos, transforme-os usando um algoritmo FFT.

Finalmente, para identificar regiões com altas taxas de ativação e produzir gradientes de frequência, gere mapas de frequência dominantes de cada filme óptico usando filmes de fase gerados Com a transformação de hilbert, três classes de padrões de ativação podem ser identificadas. Um padrão de rotor é identificado pela presença de fases convergindo em direção a um ponto de singularidade que dura mais de uma rotação. Um padrão de ruptura é definido como uma frente de onda que aparece no campo de visão e se propaga para fora em um padrão semelhante a um alvo.

Ondas periódicas organizadas espaço-temporalmente são definidas como um mínimo de quatro ondas periódicas sequenciais emergindo do mesmo local com direção e intervalo entre ondas semelhantes. Durante esse episódio representativo de fibrilação atrial, a maior frequência dominante foi localizada na veia pulmonar inferior direita do átrio posterior esquerdo. A presença de fontes de alta frequência no PLA é consistente com os gradientes de frequência dominantes da esquerda para a direita observados durante procedimentos ablativos na fibrilação atrial humana proximal.

A quantificação adicional permite a correlação espacial das frequências dominantes mais altas com o padrão mais comum de ativação. Ocasionalmente, é possível identificar rotores de longa duração localizados no domínio da frequência mais alta. Em alguns casos, uma onda de rolagem, o equivalente 3D de um rotor, é identificada porque o centro de rotação estável da onda de rolagem permanece perpendicular à superfície da área de mapeamento.

Este rotor foi registrado a partir do endocárdio do PLA com condução fibrilar simultânea em direção ao AAE. Os dados se correlacionam com um gradiente de frequência entre o PLA e o LAA em nove e 6,4 hertz, respectivamente. Os rotores são geralmente mais frequentes no PLA do que no LAA, sugerindo que a reentrada no PLA tem um papel essencial na manutenção da arritmia.

Uma vez que os métodos cirúrgicos e técnicos são dominados. Este experimento pode ser concluído em duas, três horas. Existem vários pontos-chave para um experimento bem-sucedido.

Primeiro, é fundamental evitar que o ar entre no sistema coronário duro. Em segundo lugar, é importante identificar todas as veias, artifícios e selá-los adequadamente. E terceiro, é importante empregar o mínimo de movimento e matriz de fluorescência do acoplador e reduzir a exposição à luz de excitação o máximo possível.

O desenvolvimento da abordagem de mapeamento epicárdico endocárdico mostrado aqui abre caminho para os pesquisadores explorarem a dinâmica da propagação da onda com mais detalhes do que antes e em modelos animais altamente relevantes de arritmias cardíacas complexas.