Multiparamétrico Mapping Optical do Coração Coelho Langendorff-perfundidos

O objetivo geral deste procedimento é estudar as propriedades eletrofisiológicas cardíacas, como condução, repolarização, arritmogênese e manuseio de cálcio, usando técnicas de mapeamento óptico no coração de coelho perfundido por langor. Isso é feito primeiro isolando e retrógrado perfundindo um coração de coelho intacto através da aorta. O próximo passo do procedimento é expor a superfície do coração, abolir as contrações do coração, usar a contração de excitação na estatina Coler BLEs e corar adequadamente o miocárdio usando indicadores sensíveis à voltagem e fluorescentes de cálcio.

Em seguida, são feitos registros dos potenciais de ação óptica de grande parte do epicárdio ventricular usando o sistema de mapeamento óptico panorâmico. Os sinais ópticos são então mapeados em uma geometria 3D reconstruída da superfície epicárdica do coração. Durante esta etapa, o potencial de ação óptica e o transiente de cálcio podem ser registrados simultaneamente usando o sistema de imagem dupla não panorâmica.

Esse procedimento fornece dados quantitativos do miocárdio espacial e temporal, excitação e repolarização, bem como características congruentes do manuseio do cálcio, que podem ser analisadas tanto em ritmo regular quanto em arritmia atrial e ventricular. Olá, meu nome é Dr.Iger Eov. Sou professor de engenharia biomédica na Universidade de Washington em St.Louis.

A técnica óptica que apresentamos hoje é uma tecnologia única que tem uma série de vantagens sobre os micro e micro eletrogramas tradicionais, pois é capaz de registrar dezenas, dezenas de milhares de potenciais de ação e transientes de cálcio simultaneamente. Além disso, essa tecnologia é imune a artefatos apresentados por estimulação elétrica e desfibrilação, que distorcem fortemente os potenciais de ação registrados por qualquer eletrograma. Além disso, os transientes de cálcio só puderam ser registrados por esta técnica.

Simplesmente não há alternativa. Este método pode ajudar a responder às questões-chave no campo da eletrofisiologia cardíaca, como os mecanismos de indução, manutenção e término de arritmias atriais e ventriculares com risco de vida, bem como a modelagem de função na condução e excitação e construção de acoplamento em doenças como cardiopatia congênita, doença metabólica e insuficiência cardíaca. Uma vez preparado para a cirurgia, eutanasiar um coelho com um coquetel de pentobarbital sódico e heparina.

Assim que o coelho não responder a um reflexo de dor, abra o peito e excise o coração e os pulmões. Faça um corte na extremidade superior da aorta ascendente antes que todos os ramos do arco aórtico liguem a bomba para iniciar o fluxo da solução de Tyro no sistema de perfusão LRF não recirculante. Monte rapidamente o coração na cânula da aorta de calibre 16 conectada ao sistema de perfusão LOR.

Retire o ar da aorta e amarre a cânula da aorta depois de totalmente perfundida. Não perca tempo em abrir o pericárdio. Em seguida, remova a gordura da traqueia pulmonar ao redor do coração e dos tecidos conjuntivos.

É muito importante evitar o acúmulo de líquido no ventrículo esquerdo, o que produziria isquemia. Portanto, insira um tubo de drenagem de silicone através de uma veia pulmonar e válvula mitral e no ventrículo esquerdo. Agora mova o coração com a cânula para o sistema de perfusão lang Andorf de recirculação equipado com sistema de mapeamento óptico.

Coloque o coração em uma câmara hexagonal feita sob medida e conecte a cânula ao sistema de perfusão. Monitore a pressão aórtica usando um transdutor de pressão e mantenha-a em torno de 60 mais ou menos cinco milímetros de mercúrio, ajustando a taxa de fluxo da bomba de perfusão. Mantenha o pH em torno de 7,35 mais ou menos 0,05.

Desligue a luz ambiente e injete lentamente a solução estoque de estatina BLEs sensível à luz através da porta de injeção no coletor de bolhas de ar localizado acima da cânula. Para atingir uma concentração de 10 estatinas BLEs micromolares, injete lentamente 0,1 mililitros de estatina. Para cada injeção em bolus, espere que a pressão se estabilize antes da próxima injeção.

Posicione as matrizes de fotodiodos ou PDAs em três ângulos uniformemente espaçados ao redor do coração. Em seguida, em cada PDA, focalize a imagem do coração no vidro fosco do plano da imagem. Ajuste a posição da cânula na câmara hexagonal e em cada PCA até que o coração se encaixe no campo de visão de todos os três PDAs.

Em seguida, tire uma foto de cada imagem focada no vidro fosco. Injete lentamente 10 a 20 microlitros de solução estoque D four Anep na solução de perfusão através da porta de injeção na armadilha de bolhas de ar. E espere três minutos.

Em seguida, coloque suavemente o eletrodo de estimulação no local desejado. Aqui ele é colocado no centro da visão anterior do coração. Comece a fazer gravações ópticas simultâneas a partir dos PDAs.

Certifique-se de que não haja artefatos de movimento no sinal óptico e que a relação sinal-ruído seja suficiente para a análise de dados subsequente. Quando terminar, acenda as luzes da sala e faça um registro fotográfico do coração tirando uma fotografia para cada 10 graus de rotação de uma câmera posicionada no local de um dos PDAs. Em seguida, prossiga com a limpeza do sistema de perfusão.

Coloque o coração canulado em uma câmara de vidro impertinente e conecte a cânula ao sistema de perfusão. Prenda o coração no fundo de silício da câmara no ápice ventricular e nos átrios. Para imobilizar o coração, desligue a luz da sala e injete lentamente estatina BLEs através da porta de injeção para reduzir o movimento da superfície da solução.

Coloque uma tampa de janela de vidro acima da superfície epicárdica. Esta parte do procedimento é normalmente feita no escuro, mas está sendo feita na luz. Para melhorar a imagem de vídeo, mova o sistema de imagem dupla para cima do coração.

Agora foque as duas câmeras CMOs no mesmo campo de visão. Em seguida, posicione as guias de luz para duas lâmpadas halógenas com filtro de excitação. Manche o coração adicionando 10 a 20 microlitros de corante sensível à voltagem RH 2 37 através da porta de injeção.

Em seguida, adicione 200 microlitros de estrada às 2:00 da manhã com F1 27 onic em uma mistura um-para-um através da porta de armadilhas de bolhas. Aguarde aproximadamente 20 minutos para permitir a DS ificação da estrada às 2h00 antes do início do mapeamento. Agora faça uma gravação de teste.

Desligue a bomba de superfusão para evitar movimento na superfície da solução. Ligue as lâmpadas halógenas e faça uma gravação óptica de ambas as câmeras. Em seguida, desligue a luz de excitação.

Ligue a bomba de superfusão e verifique a qualidade dos sinais ópticos. Se o sinal estiver fraco, restain o coração com RH 2 37 adicional e estrada 2:00 AM. Se houver artefato de movimento, adicione estatina BLEs adicional para remover o movimento com tudo em ordem. Prossiga com o experimento planejado e limpe o sistema.

Quando terminado, o sistema de mapeamento óptico panorâmico foi usado para mostrar esta visão anterior de um coração de coelho perfundido por Lang Endorf. Em comparação, uma reconstrução da geometria do coração mostra a mesma visão anterior. A superfície epicárdica não embrulhada mostrada aqui é codificada por cores por fase.

O coração estava passando por um episódio de arritmia pegajosa em cinco locais ao redor do rotor. Potenciais de ação óptica foram apresentados. Aqui em vermelho está uma frente de onda de ativação se propagando durante um ciclo de arritmia estável.

A frente de onda gira no sentido horário em torno de uma singularidade de fase na superfície anterior do coração. A repolarização está em azul transparente para permitir a visualização das frentes de onda na superfície posterior. O coração foi analisado usando o sistema de mapeamento duplo para mostrar o mapeamento simultâneo dos potenciais de ação e transientes de cálcio.

Uma visão aproximada das gravações de um local mostra que os potenciais de ação estão em azul e o transiente de cálcio em vermelho. Uma série de traços de amostra é mostrada a partir de uma série de locais uniformemente espaçados, conforme representado pelos pontos nesta vista anterior. Esses dados foram coletados em resolução óptica de 200 mícrons por 200 mícrons por pixel.

As implicações da terapia estendem a terapia de desfibrilação para arritmias atriais e ventriculares de 10 K porque podemos visualizar diretamente o efeito de fortes estímulos elétricos durante a eletroterapia. Nenhum método alternativo é capaz de fazer isso. Usando este método, desenvolvemos e validamos uma nova terapia de deflação sem dor de baixa voltagem para fibrilação atrial e taquicardia ventricular.