Summary
Telemetrische ECG heeft zich ontpopt als een essentieel instrument bij de beoordeling van diermodellen voor hartritmestoornissen en plotselinge hartdood. Hier presenteren wij een stapsgewijze handleiding voor telemetrische ECG-opnames voor toepassing in de lange termijn ambulante ECG monitoring in muizen.
Abstract
Telemetrische ECG-opname in muizen is essentieel voor het begrijpen van de mechanismen achter ritmestoornissen, geleidingsstoornissen en plotselinge hartdood. Hoewel het oppervlakte-ECG wordt gebruikt voor de korte termijn metingen van golfvorm intervallen, is het niet praktisch voor de lange termijn studies van de hartslag variabiliteit of het vangen van zeldzame afleveringen van aritmieën. Implanteerbare ECG telemeters bieden de voordelen van een eenvoudige chirurgische implantatie, op lange termijn opname van elektrogrammen in ambulante muizen, en schaalbaarheid met gelijktijdige opnames van meerdere dieren. Hier geven we een stap-voor-stap handleiding voor de implantatie van telemeters voor ambulante ECG-opname in muizen. Zorgvuldige naleving van de aseptische techniek is vereist voor een gunstige resultaten te overleven met de mogelijkheid van implantatie en opnemen van weken tot maanden. Zo, implanteerbare ECG telemetrie is een waardevol instrument voor het opsporen van kritische informatie op de cardiale elektrofysiologie bij ambulante diermodellen zoals de muis.
Protocol
1. Voorbereiding van de Telemeter voor chirurgische implantatie
- Voordat u een ECG telemeter in de muis, is het belangrijk om te zorgen dat de ECG Telemeter is steriel en in goede staat. Nieuwe telemetrie apparaten worden meestal geleverd in een steriele toestand van de fabrikant. ECG telemeters kan worden hergebruikt, mits de apparaat is gereinigd met Tergazyme 1% oplossing voor ten minste 4 uur. U kunt spoelen de Telemeter met steriel water na reiniging met Tergazyme. Bovendien kunt u Wavicide-01 ontsmettingsmiddel 's nachts aan de ECG afstandsmeter steriliseren. Zorg ervoor dat ontsmettingsmiddel wassen met steriel water 48 uur vóór de implantatie in muizen. Bewaren in een steriele container.
- Controleer de Telemeter leads voor de integriteit van zowel de geleidende draden en het isolerende omhulsel. Zet de telemetrie zender met behulp van een magneet zwaaide binnen 5 cm van de Telemeter, en test het signaal met een AM-radio, frequentie 530. Het signaal moet sterk zijn en duidelijk en moet variëren in intensiteit en toonhoogte gebaseerd op manipulatie van de draden. Noteer het modelnummer, het serienummer Telemeter, en de ECG-kalibratie waarde. Fabrikanten adviseren vaak dat de Telemeter moet op worden gedurende 24 uur voorafgaand aan de implantatie, zie de handleiding voor uw specifieke telemeter voor meer informatie. In dit voorbeeld zullen we een Data Sciences International (DSI) telemeter te gebruiken voor implantatie.
- Telemeter leiden preparaat kan worden bereikt door het snijden van de negatieve (wit) leiden tot ongeveer 3,5 cm en de positieve (rode) leiden tot 2,5 cm. Dit zijn de optimale lengte voor de implantatie van de negatieve draad in de rechter borst, en positieve lood in de linker onderbuik (zie figuur 2). Verwijder vervolgens het isolerende omhulsel tot 7 mm van de draad bloot te leggen. Verf aan het einde van de metalen lood met steriele superlijm, zoals Vet-Bond, en dan leiden caps hechten aan het metaal tips. Deze doppen wordt voorkomen dat de huid erosie als gevolg van plaatsing leiden. Ongeveer 2-3 mm metalen draad moet worden blootgesteld voor de elektrische detectie van inheemse hartritme.
2. Chirurgische Implantatie van de Telemeter
- Om steriele techniek in muriene chirurgie te gebruiken, moet u steriele handschoenen, een steriel laken, en 6-0 Prolene hechtingen. Je moet ook twee paar gesteriliseerd pincet, een paar stompe schaar, een scalpel en een naald chauffeur. Chirurgische instrumenten kunnen worden gesteriliseerd in een glazen kraal sterilisator verhit tot 250 graden Celsius. Zorg ervoor dat steriliseren en was de Telemeter zoals eerder beschreven voor gebruik.
- Bereid de muis voor de operatie door eerst verlamming van de muis in een inductie-box met 3% isofluraan in 0,5 L / min 100% O2. Gebruik een verwarmings-pad, zoals een T-pomp, die warm water circuleert, om de verdoofde muis temperatuur te handhaven. Temperatuur kan worden gecontroleerd door rectale sonde, indien gewenst. Wanneer de muis goed is verdoofd, volledig scheren van de buik en de borst van de muis met elektrische tondeuse. Re-verdoven van de muis met isofluraan voor het overbrengen van de muis om een constante flow buis, rugligging, met het hoofd afgekeerd en de staart naar u toe. Band naar beneden de poten van de muis naar de verwarmde chirurgische tafel. Veeg de buik met een alcoholdoekje om geschoren haren te verwijderen en het operatiegebied schoon te maken. Van toepassing zijn drie afzonderlijke lagen betadine met swabs op de buik en de borst te desinfecteren. Controleer of de juiste mate van verdoving door druk uit te oefenen op de muis nagelbed. Nadat de muis is voorbereid voor een operatie, gebruik steriele handschoenen en toe te passen steriel laken aan het chirurgische veld.
- Intraperitoneale telemeter implantatie biedt het voordeel van de inspanningsfysiologie experimenteren. Voor intraperitoneale inbrengen, te beginnen een operatie met behulp van een scalpel om een verticale middellijn incisie in de huid bovenliggende de buik ongeveer 2,5 cm in lengte te creëren. Voorzichtig los huid van de onderliggende bindweefsel met behulp van stompe schaar. Maak vervolgens een verticale middellijn incisie in de linea alba bovenliggende het buikvlies, ongeveer 1,5 cm in lengte. Bovendien, maak een klein gaatje in het buikvlies net boven (craniaal) om de peritoneale incisie, die zal dienen als een uitlaatklep voor subcutane leads. Tijdens het uitvoeren van een operatie, houden de operatiewond vochtig door zo nu en dan druppelen steriele zoutoplossing op de operationele veld.
- Steek de Telemeter in de juiste buikholte. Plaats pincet in het gat superieur aan de Telemeter en trek beide leidt door de leiding gat zodat ze uitsteken uit het buikvlies. Gebruik continue 6-0 Prolene hechtingen aan de 1,5 cm peritoneale verticale middellijn incisie te sluiten.
3. Lood implantatie en Abdominale Sluiting
- De ECG-leads worden geplaatst in de leiding II configuratie. De leiding met de wit / doorzichtig omhulsel is negatief, en is geplaatst in de linker bovenbuik. Maak eerst een 0,5 cm huid incisie in de bovenste van de muis rechts op de borst.Vervolgens gebruikt u de stompe schaar om een tunnel terug te maken naar de buik incisie. Trek de leiding door de tunnel en het gebruik van een 6-0 Prolene hechting om het voortouw te verankeren aan de borstspier. Zorg ervoor dat de hechting is op de top van de blootgestelde deel van de leiding, en zorgt voor een goed contact tussen de leiding en de onderliggende spier. Gebruik een seconde hechtdraad proximaal van de eerder genoemde een, om het voortouw te immobiliseren van de spier. Sluit de huid incisie met behulp van een 6-0 Prolene hechtdraad.
- De positieve lead (rode schede) is geplaatst in de linker onderbuik onder het linker diafragma en onder het hart. De lead is verankerd aan het onderliggende weefsel door peritoneale 6-0 Prolene hechtingen en moet een goed contact met de peritoneale weefsel. Een extra incisie is niet nodig in deze stap omdat de site van lood implantatie ligt dicht bij de verticale middellijn incisie, dus kan gemakkelijk worden geopend met de bestaande chirurgische veld. Merk op dat de peritoneale weefsel moet worden opgeheven om perforatie van de onderliggende darm te voorkomen.
- Opeenvolgend sluiten van de buik fascia en de huid met 6-0 Prolene in lagen.
4. Post-operatieve zorg
- Geef de muis 0,1 mL van [1 mg / ml] buprenorfine voor pijnstilling direct na de operatie. Laat de muis om te herstellen van een operatie op een verwarmde pad. Als de muis heeft langdurige operatie> 30 min, of als de muis droog lijkt, dan kunt u 0,2-0,3 ml steriele zoutoplossing te injecteren in het buikvlies voor rehydratatie. Voor voortgezet post-operatieve analgesie is het gebruikelijk om muizen te voorzien van buprenorfine tweemaal daags gedurende drie dagen, en daarna zo nodig elke acht uur.
- Schoon te Betadine met een alcoholdoekje om post-operatieve irritatie te vermijden. Vergeet niet om de post-operatieve gewicht voor de volgende bepaling van post-operatieve medische dossiers.
- 8-24 uur na de operatie, geven de muis extra pijnstilling met buprenorfine als dat nodig is, omdat dit pijn te verminderen en te verminderen tot plaatsing van falen van de muis krabben bij de post-operatieve site.
5. Representatieve resultaten
Bij het correct wordt uitgevoerd, moet de muis hebben gesloten abdominale incisies met subcutane leidt onder de huid. Meestal is de muis duurt 10-30 minuten om te herstellen van anesthesie. Het duurt ongeveer 7-10 dagen voordat de muizen volledig hersteld van een operatie, zoals blijkt uit het herstel van post-operatieve gewichtsverlies en normalisering van de mobiliteit.
De meest voorkomende complicatie van de operatie is erosie van ledematen leidt door de huid in de eerste 10 dagen na de operatie. Deze gemeenschappelijke complicatie kan worden voorkomen door goed hechtende subcutane leidt tot onderhuidse weefsels of buikvlies. Deze techniek vermijdt speling leidt, waardoor de druk en wrijving op de huid te maken wanneer de muis ambulates. Hoewel het minder vaak, infectie en sepsis kunnen het gevolg zijn van fouten in de steriele techniek, of van onvolledige reiniging van de gebruikte telemeters.
ECG-uitgang kan worden opgenomen door een ontvanger matrix in combinatie met data-acquisitie software, zoals Data Sciences International (DSI). Golfvorm resultaten moet een duidelijk omschreven P-golf, dat duidt op atriale depolarisatie, en ook een QRS-golf die ventriculaire depolarisatie betekent, zoals weergegeven in figuur 3 hieronder. Een goede kwaliteit ECG-trace moet een duidelijk omschreven P-golf die voorafgaat aan een duidelijk omschreven QRS golf in een verhouding van 1:1. Er moet een lage achtergrond signaal en RR-intervallen moeten regelmatig worden uitgevoerd in wild-type muizen. Een slechte kwaliteit van ECG-spoor kan hebben onduidelijke P of QRS golven, of achtergrond signaal, dat kan latere computer analyse moeilijk. Een slechte ECG-trace kan worden opgelost met een nieuwe implanteren telemeter leads, meestal een voor een. Aan re-implantaat een telemeter te leiden, plaatst u de muis onder narcose, en het gebruik van chirurgische techniek, maakt een sneetje in de huid direct bovenliggende het voortouw in kwestie. Als de lead wordt geopend, knip de hechting het verankeren van het lood, en verplaats de leiding naar de gewenste locatie voor de verankering van de leiding opnieuw. Tot slot sluit de operatiewond met 6-0 Prolene.
Figuur 1: Een voorbeeld van een klein dier telemeter met positieve en negatieve leidt. In het algemeen is de rode draad is de positieve lood, en het loodwit is de negatieve leiden. Elke lead moet een isolerende schede, 5-7 mm van de blootgestelde draad, en een plastic bedekte tip, die erosie van het lood voorkomt dat door de huid.
Figuur 2: Cartoon toont een goede telemeter implantatie sites op een muis. De witte (negatieve) lead is geïmplanteerd in het recht van de muis bovenkant van de borst en de rode (positieve) lead wordt geplaatst in de linker onderbuik, zodanig dat de Telemeter de zintuigen van het "leidende twee" configuratie.
Figuur 3: Vertegenwoordiger golfvorm van een muis in de normale sinusritme. P-golf staat voor atriale depolarisatie en QRS complex vertegenwoordigt ventriculaire depolarisatie. Een hoge kwaliteit golfvorm moet een duidelijke P-golf voorafgaand aan elk QRS-complex in een verhouding van 1:1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De kritische stappen van deze procedure zijn een goede reiniging en voorbereiding van de muis voorafgaand aan de ingreep te overleven. Wanneer een telemeter en de muis operatieve site goed worden schoongemaakt, is er een veel betere postoperatieve uitkomst. Daarnaast veel aandacht voor plaatsing leiden vermindert de post-operatieve huid erosie. Mogelijke wijzigingen van de techniek vallen alternatieve configuraties om laterale LV wand-functie (lead I configuratie), of het gebruik van de telemeter, niet alleen voor ECG curve analysemethoden te beoordelen, maar ook voor de temperatuur en zelfs de bloeddruk analyse [buiten het bestek van dit artikel] . Een alternatieve locatie voor ECG-telemetrie opname is onderhuids leiden plaatsing bij externe draden, dwz een niet-geïmplanteerde afstandsmeter. Deze is geschikt voor het opnemen van neonatale ECG-curven, maar is niet praktisch voor ambulante ECG telemetrie.
Telemeter implantatie is een krachtig hulpmiddel voor ambulante ECG-monitoring, en is gebruikt om het optreden van ventriculaire tachycardie, plotselinge hartdood, AV-nodale blok, en atriumfibrilleren te evalueren. 1,2,3 Bovendien, toepassingen van telemetrie analyse hebben opgeleverd waardevolle gegevens met betrekking tot de controle van de hartslag en de hartslag variabiliteit. 4,5 Recente ontwikkelingen in de ECG telemeter technologie hebben opgenomen gevoelige metingen van de lichaamstemperatuur en bloeddruk. zes dus telemeter implantatie is een waardevolle techniek voor het testen fysiologische veranderingen bij muizen en andere diermodellen van de ziekte.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Mark McCauley wordt ondersteund door een NIH mentor-training te verlenen 5T32HL066991-07
Xander Wehrens wordt ondersteund door NIH / NHLBI beurzen 1R01HL091947-01A209 en 3R01HL089598-03S109
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Steri 250 Bead Sterilizer | Inotech | IS-250 | |
| Blunt-Ended Scissors | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5980 | |
| Blunt-Ended Forceps (x2) | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5138 | |
| Veterinary Anesthesia Vaporizer | Surgivet | Isotec 4 | |
| T/Pump | Gaymar Industries | P/N11184-000 | |
| Propylene Blue Monofilament Suture | Ethicon Inc. | 8718 | |
| Povodone Iodine, 10% | Equate | N/A | |
| Alcohol Swabs | PDI | B339 | |
| Tergazyme | Alconox, Inc. | 21837-118 | |
| Wavidicde-01 | Medical Chemical Corporation | Wavicide-01 | |
| ECG Telemeter | DataSciences International | EA-F20 |
References
- Cerrone, M. Bidirectional ventricular tachycardia and fibrillation elicited in a knock-in mouse model carrier of a mutation in the cardiac ryanodine receptor. Circ Res. 96 (10), e77-e77 (2005).
- Chelu, M. G. Calmodulin kinase II-mediated sarcoplasmic reticulum Ca2+ leak promotes atrial fibrillation in mice. J Clin Invest. 119 (7), 1940-1940 (1940).
- Sood, S. Intracellular calcium leak due to FKBP12.6 deficiency in mice facilitates the inducibility of atrial fibrillation. Heart Rhythm. 5 (7), 1047-1047 (2008).
- Swoap, S. J., Gutilla, M. J. Cardiovascular changes during daily torpor in the laboratory mouse. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 297 (3), R769-R769 (2009).
- Costa-Goncalves, da, C, A. Role of the multidomain protein spinophilin in blood pressure and cardiac function regulation. Hypertension. 52 (4), 702-702 (2008).
- Wehrens, X. H., Kirchhoff, S., Doevendans, P. A. Mouse electrocardiography: an interval of thirty years. Cardiovasc Res. 45 (1), 231-231 (2000).
