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Medicine

程控电刺激小鼠

Published: May 26, 2010 doi: 10.3791/1730

Summary

程控电刺激的能力,以确定心脏的传导性能,并有可能诱发和终止使用各种起搏协议心律不齐。使用经静脉导管,心内电图的录音,可以得到以下编程的电刺激协议,以确定心律失常基板的小鼠。

Abstract

转基因小鼠已成为一个较好的动物模型,研究底层的传导异常,心房和心室心律不齐,心脏猝死的分子机制。

Protocol

第1部分。手术准备

  1. 编程的电刺激实验是在小鼠的生存期手术无菌条件下是必要的。然而,在本质上是最常见的类型的实验终端,普通明确的手术技巧不够的。
  2. 鼠标使用2%,在0.5 L / min的100%O 2的异氟醚麻醉。
  3. 卷发器是用来刮胡子的皮草,从领口到中期胸部水平。
  4. 麻醉鼠标被放置在一个仰卧的姿势,其四肢录音心电图电极在加热板(梧桐仪器,休斯敦,得克萨斯州)成立上。手术区消毒,用10%聚维酮碘。建议的系统,包括直肠温度探头连接到一个加热垫,由一个thermoanalyzer系统控制,体温保持在37.0 ° C ± 1.0 ° C。

第2部分。插管和EP的导管插入右心房和心室

  1. 脚趾捏鼠标完全麻醉,确认后,1 / 2英寸的切口中线右侧骶管总站与锁骨水平。
  2. 分隔钝性分离皮下组织,唾液腺和淋巴组织,以可视化的右颈内静脉。
  3. 与近端的静脉用6-0缝合。轻轻地拉动这个缝合,将保持直颈内静脉插入导管。另一个缝合静脉划归在可视化段的末端。这缝线将导管绑在一次心导管放置在最佳状态,以确保止血和保持在所需的位置( 图1)导管。
  4. 基于计算机的数据采集,现在开始记录体表心电图同时腔内电图(即IOX - 2数据采集软件,Emka技术,弗吉尼亚州,美国)和4个信息。心腔内电图记录,导管上的电极连接在“录音”模式(即STG3008模型,多通道系统,罗伊特林根,德国)的外部刺激。
  5. 使用微型剪刀,在纵向方向的静脉,是一个小切口和先进1.1F octapolar导管(EPR - 800,米勒仪器,休斯顿,德克萨斯)是通过静脉流入右心房。轻轻拉动近端缝合,将有助于保持直颈内静脉,将允许更容易通过导管进入右心房和心室。验证正确的导管位置是由4腔内电图的波形图的可视化右心室,右心室,房室结,右心房基地,分别为(图2)的顶点水平。
  6. 现在与远端缝合关闭,以确保导管的位置,并防止可能发生的的出血。

第3部分。程控刺激

  1. 在选择性心房调搏的情况下,位于中庭内的电极对“重新编码”模式切换“刺激”的模式,而另一个电极对留在“录音”模式。
  2. 要确定鼠标是否有房性心律失常的脆弱性增加,右心房的电刺激进行编程。首先,心房起搏阈值确定的应用,在不同的基本周期长度(BCL)中的2毫秒(至少50个)的电流脉冲刺激捕获的一致性测试。初始脉冲列车BCL略高于内在BCL较低,是10毫秒(例如,100毫秒,90毫秒,80毫秒,70毫秒)下降。典型的电流刺激捕获所需的幅度是100-200μA。
  3. 窦房结恢复时间(SNRT)测量后,申请在100毫秒BCL一个15秒的心房起搏列车。 SNRT最后的刺激和起搏列车第一次自发的窦性搏动的发生之间的时间间隔定义为。
  4. 心房有效不应期(AERP)是由心房起搏列车系列应用在一个固定的BCLS一个加上较短的S2过早刺激(即100毫秒)。 S1 - S2的时间间隔逐步减少2 - MS在每个起搏列车从70ms的20ms的。 AERP定义为最长的S1 - S2的心房耦合故障间隔生成一个定期列车脉冲S2(S1和S2过早刺激)传播击败。彼此之间的刺激协议,是一个至少30秒的恢复期。
  5. 房室的有效不应期(AV)是由节点(AVNERP)申请在100毫秒BCL耦合S2过早刺激心房起搏列车系列。 S1 - S2的时间间隔是逐步减少2 MS每个起搏列车从70毫秒到20毫秒。 AVNERP被定义为S1 - S2的耦合最长的间隔过早刺激传递到心房是由他的潜力,而不是由QRS波群。彼此之间的刺激协议,是一个至少30秒的恢复期。
  6. 诱发房性心律失常,包括心房纤维颤动(AF),可使用Verheule 突发起搏协议测试2 2秒阵阵应用于确定房性心律失常的诱发。第2次爆裂,一个40毫秒的周期长度(CL),和一个2 - MS CL比以前爆裂短,每次连续2秒爆裂,直到最终CL 20毫秒。在心律失常基板的情况下,心脏会立即恢复窦性心律,起搏协议。在心房扑动的情况下,将会有一个快速一个心房电图上看到的波规律,而心室反应的频率通常是慢,心室电图上看到。房颤的情况下,体表心电图P波的情况下将显示在不规则的RR间隔。此外,心房电图,就会发现一个快速和不规则波,而心室电图将揭示不规则和较慢的心室波( 图3) 。通常心律失常感应协议一式三份,被认为是存在的,如果它可以在至少有2 3项试验诱发心律失常 。 3,4。

第4部分。拔除尿管

  1. 所有起搏协议完成后,数据采集停止。在导管的末端缝合轻轻切断,以释放导管。
  2. 在终端EP研究的情况下,结轻轻地松开释放导管。
  3. 在研究的结论,将鼠标人道安乐死,而下异氟醚使用颈椎脱位。

代表性的成果

体表心电图和心内电图记录同时在整个体内的电生理学研究,并完成所有协议的详细审查。基准电参数包括PQ的时间间隔,PR间期,QRS时限,QT间期,QRS形态。可以测量这些参数,手动或自动使用数据采集软件IOX - 2或心电图自动(Emka技术,弗吉尼亚州,美国)。

SNRT,AERP和AVNERP提供有关窦房结“领跑者”的功能,心房,房室结传导性能,分别的信息。起搏诱发房颤发作的例子,可以发现在纸, 车路等。

图1
图1。腔内导尿在小鼠体内的电生理学研究的插图。右侧颈内静脉是孤立的,空心的。静脉末端打结一次取得适当的导管位置,B 。鼠标被放置在此过程中仰卧位C.卡通描绘的导管腔内的位置。对电极定位于右心室,右心室的基础,房室结,右心房的顶点水平, 分别为, D。特写1.1F octapolar导管。图Mathur 等人的修改。中国保监会Arrhtyhm Electrophys 5的许可。

图2
图2。在鼠标的代表体表心电图和心内电图(一)体表心电图显示正常窦性节律,频率为540次每分钟。(BE)的双极心内电图的录音二)在右心房水平,房室结三),和基地铅II配置四)右心室,右心室(E)的顶点分别。请注意,在B组的A波腔内对应体表心电图的P波。心室电图的V型波对应体表心电图上QRS波。

图3
图3。在鼠标后心房突发起搏房颤代表体表心电图和心内电图。

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Discussion

在心脏导管插入术,导尿过程中的广泛出血,可能会增加心率由于血容量不足。在这种情况下,腹腔注射无菌生理盐水(0.3 1.0毫升)可以正常化充盈压,减少鼠标的血流动力学压力。

吸入异氟醚的时间超过2小时,或异氟醚的浓度较高(> 2%),能抑制在小鼠的心脏和呼吸功能。因此,建议所有的研究,在不到2个小时完成。此外,它是必不可少的,体​​温始终维持在正常范围内37.0 ± 1.0 ° C。低温和热疗会影响心脏节律和可能存在的心律失常基板。

每个实验应该首先确定心房捕获阈值。在心房调搏,房门槛,SNRT,AERP和AVNERP的情况下,应确定,以评估是否是正常的窦房结,房室结,心房组织传导性能。

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Acknowledgments

XHTW WM凯克基金会杰出青年学者在医学研究中,也是由美国国立卫生研究院/ NHLBI补助R01 - HL089598和R01HL091947和肌肉萎缩症协会授予#69238的支持。这项工作是支持部分由基金会Leducq CaMKII信号在心脏联盟。 NL是2009-2010年的米歇尔Mirowski国际奖学金在接受心脏起搏与电从心脏节律协会和2009-2012年美国心脏协会博士后奖学金。

References

  1. Nattel, S., Shiroshita-Takeshita, A., Brundel, B. J., Rivard, L. Mechanisms of atrial fibrillation: lessons from animal models. Prog Cardiovasc Dis. 48, 9-9 (2005).
  2. Verheule, S., Sato, T., Everett, T. t, Engle, S. K., Otten, D., Rubart-von der Lohe, M., Nakajima, H. O., Nakajima, H., Field, L. J., Olgin, J. E. Increased vulnerability to atrial fibrillation in transgenic mice with selective atrial fibrosis caused by overexpression of TGF-beta1. Circ Res. 94, 1458-1458 (2004).
  3. Sood, S., Chelu, M. G., Oort, R. J. van, Skapura, D., Santonastasi, M., Dobrev, D., Wehrens, X. H., H, X. Intracellular calcium leak due to FKBP12.6 deficiency in mice facilitates the inducibility of atrial fibrillation. Heart Rhythm. 5, 1047-1047 (2008).
  4. Chelu, M. G., Sarma, S., Sood, S., Wang, S., van Oort, R. J., Skapura, D. G., Li, N., Santonastasi, M., Muller, F. U., Schmitz, W. Calmodulin kinase II-mediated sarcoplasmic reticulum Ca2+ leak promotes atrial fibrillation in mice. J Clin Invest. 119, 1940-1940 (2009).
  5. Mathur, N., Subeena, S., Wang, S., van Oort, R. J., Sarma, S., Li, N., Skapura, D., Bayle, J. H., Valderrabano, M., Wehrens, X. H. Sudden Infant Death Syndrome in Mice With an Inherited Mutation in RyR. Circ Arrhythmia Electrophysiol. , Forthcoming (2009).

Tags

朱庇特医药,第39期,心律不齐,电,鼠标,程控电刺激
程控电刺激小鼠
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Cite this Article

Li, N., Wehrens, X. H. ProgrammedMore

Li, N., Wehrens, X. H. Programmed Electrical Stimulation in Mice. J. Vis. Exp. (39), e1730, doi:10.3791/1730 (2010).

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