Summary
Telemetriska EKG har seglat upp som ett viktigt verktyg för att utvärdera djurmodeller för hjärtarytmier och plötslig hjärtdöd. Här presenterar vi en stegvis av telemetriska EKG-registreringar för tillämpning i långsiktig ambulatorisk EKG-övervakning hos möss.
Abstract
Telemetriska EKG-registrering hos möss är viktigt att förstå mekanismerna bakom arytmier, överledningsstörningar, och plötslig hjärtdöd. Även om ytan EKG används för kortsiktiga mätningar av vågform intervaller, är det inte praktiskt för långtidsstudier av hjärtfrekvensvariabilitet eller fånga sällsynta episoder av arytmier. Implanterbara EKG telemeters erbjuda alla fördelar av enkla kirurgiska implantat, långsiktiga inspelning av electrograms i öppenvård möss och skalbarhet med samtidig inspelning av flera djur. Här presenterar vi en steg-för-steg guide för implantation av telemeters för ambulatorisk EKG-registrering hos möss. Noggrann anslutning till aseptisk teknik som krävs för god överlevnad resultat med möjligheten att implantation och inspelning från veckor till månader. Således är implanterbara EKG telemetri ett värdefullt verktyg för upptäckt av kritisk information om hjärtats elektrofysiologi i ambulatorisk djurmodeller som musen.
Protocol
1. Beredning av TELEMETER för kirurgisk implantation
- Innan du sätter ett EKG TELEMETER i musen är det viktigt att se till att EKG TELEMETER är steril och i gott skick. Nya telemetri enheter är vanligtvis tillhandahålls i sterilt skick av tillverkaren. EKG telemeters kan återanvändas förutsatt att enheten rengöras med Tergazyme 1% lösning i minst 4 timmar. Du kan skölja TELEMETER med sterilt vatten efter rengöring med Tergazyme. Dessutom använder Wavicide-01 desinfektionsmedel natten att sterilisera EKG TELEMETER. Var noga med att tvätta desinfektionsmedel av med sterilt vatten 48 timmar före implantering i möss. Förvara i en steril behållare.
- Kontrollera TELEMETER leder för integritet både ledningar till och isoleringsskiktet. Slå på telemetri sändaren med hjälp av en magnet vinkade inom 5 cm av TELEMETER, och testa signalen med en AM-radio, frekvens 530. Signalen ska vara stark och klara och ska variera i intensitet och tonhöjd bygger på manipulation av trådar. Anteckna modellnumret, TELEMETER serienummer och EKG kalibreringsvärde. Tillverkarna rekommenderar ofta att TELEMETER bör ligga på under 24 timmar före implantation, se bruksanvisningen för din specifika TELEMETER för mer information. I detta exempel kommer vi att använda en data Sciences International (DSI) TELEMETER för implantation.
- TELEMETER leda beredningen kan uppnås genom att skära den negativa (vita) leder till ca 3,5 cm och den positiva (röda) leda till 2,5 cm. Dessa är de optimala längder för implantation av minuskabeln i höger bröst, och pluskabeln i den vänstra delen av buken (se figur 2). Därefter tar du bort isoleringsskiktet att avslöja 7 mm tråd. Måla slutet av metallen bly med steril superlim, som Vet-Bond, och sedan koppla leda mössor till metall tips. Dessa tak kommer att undvika hud erosion på grund av bly placering. Cirka 2-3 mm metalltråd bör utsättas för elektriska avkänning av infödda hjärtrytm.
2. Kirurgisk implantation av TELEMETER
- För att kunna använda steril teknik i murina kirurgi, behöver du sterila handskar, en steril duk och 6-0 suturer Prolene. Du kommer också att behöva 2 par steriliserad tång, 1 par trubbig slutade sax, en skalpell och en nål förare. Kirurgiska instrument kan steriliseras i en glaspärla autoklav upphettas till 250 grader Celsius. Var noga med att sterilisera och tvätta TELEMETER som tidigare beskrivits före användning.
- Förbered musen för kirurgi genom att först anesthetizing musen i en induktion låda med 3% isofluran i 0,5 l / min 100% O2. Använd en värmedyna, t.ex. en T-pump som cirkulerar varmt vatten, för att upprätthålla sövda musens temperatur. Temperaturen kan övervakas av rektalsond, om så önskas. När musen är tillräckligt sövd, helt raka buken och bröstet av musen med elektriska hårklippningsmaskiner. Re-söva musen med isofluran innan du överför musen till ett konstant flöde rör, liggande med huvudet vänd bort och svans mot dig. Tejpa ner musens tassar för att den uppvärmda kirurgiska tabellen. Torka av buken med en alkoholservett att ta bort rakat hår och för att rengöra den operativa fältet. Applicera tre separata skikt av Betadine med svabbar för att desinficera buken och bröstet. Kontrollera att rätt nivå av anestesi genom att sätta press på musen nagelbädden. Efter att musen har förberetts för operation, använder sterila handskar och tillämpa steril duk till kirurgiska området.
- Intraperitoneal TELEMETER implantation erbjuder fördelen av träningsfysiologi experiment. För intraperitoneal insättning, börja operation med hjälp av en skalpell för att skapa en lodrät mittlinje snitt i huden överliggande buken ungefär 2,5 cm i längd. Separera försiktigt huden från underliggande bindväv med trubbiga förutsättningslös sax. Skapa sedan en lodrät mittlinje snitt i linea alba överliggande bukhinnan, ungefär 1,5 cm långt. Dessutom skapar ett litet hål i bukhinnan precis ovanför (kraniala) till peritoneal snitt, som kommer att fungera som ett utlopp för subkutan leder. Medan utför kirurgi, hålla operationsområdet fuktiga genom att ibland droppar steril koksaltlösning på operativsystemet fältet.
- Sätt TELEMETER i rätt bukhålan. Sätt pincett i hålet överlägsen den TELEMETER och dra både leder upp genom att leda hålet så att de sticker ut från bukhinnan. Använd kontinuerlig 6-0 Prolene suturer för att stänga 1,5 cm peritoneal vertikala mittlinjen snitt.
3. Bly implantation och buken Stängning
- EKG leder placeras i täten II konfiguration. Ledningen med den vita / genomskinliga höljet är negativt, och placeras i övre vänstra delen av buken. Skapa först en 0,5 snitt cm hud i musens övre högra bröst.Sedan använder den trubbiga saxen för att skapa en tunnel tillbaka till buksnitt. Dra ledningen genom tunneln och använda en 6-0 Prolene sutur för att förankra leda till bröstmuskeln. Se till att suturen är på toppen av den exponerade delen av bly, och skapar en god kontakt mellan bly och underliggande muskler. Använd en andra sutur proximalt om ovan nämnda en, att immobilisera leda till att muskeln. Stäng huden snitt med en 6-0 Prolene sutur.
- Pluskabeln (röd mantel) placeras i den vänstra delen av buken nedanför vänstra membranet och nedanför hjärtat. Ledningen är förankrad i de underliggande peritoneal vävnad genom 6-0 Prolene suturer och bör ha god kontakt med peritoneal vävnaden. En ytterligare snitt är inte nödvändig i det här steget eftersom platsen för bly implantation ligger nära den vertikala mittlinjen snittet, vilket lätt kan nås med den befintliga kirurgiska området. Observera att peritoneal vävnaden måste lyftas för att undvika perforation av underliggande tarmen.
- Stäng buken fascia och hud sekventiellt med 6-0 Prolene i lager.
4. Postoperativ vård
- Ge musen 0,1 mL [1 mg / ml] buprenorfin för smärtlindring omedelbart efter operationen. Låt musen för att återhämta sig från operationen på en uppvärmd platta. Om musen har haft långvarig operation> 30 min, eller om musen verkar torr, kan du injicera 0,2 till 0,3 ml steril koksaltlösning i bukhinnan för rehydrering. För fortsatt postoperativ smärtlindring är det praxis att ge möss med buprenorfin två gånger dagligen i tre dagar, och sedan efter behov var åttonde timme.
- Torka bort Betadine med en alkoholservett att undvika postoperativa irritation. Kom ihåg att spela in den postoperativa vikt för senare bestämning av postoperativa hälsa.
- 8-24 timmar efter operationen, ge musen ytterligare smärtlindring med buprenorfin när det behövs, eftersom detta kommer att minska smärta och minska avledningsplacering misslyckande från musen vässa klorna på den postoperativa webbplats.
5. Representativa resultat
När de utförs på rätt sätt ska musen har stängt buken snitt med subkutan leder under huden. Vanligtvis tar musen 10-30 minuter att återhämta sig från anestesi. Det tar ca 7-10 dagar innan mössen helt har återhämtat sig från operation, vilket framgår av återvinning av postoperativ viktminskning och normalisering av rörlighet.
Den vanligaste komplikationen efter operationen är urholkningen av extremiteter leder genom huden under de första 10 dagarna efter operationen. Denna gemensamma komplikation kan undvikas genom att ordentligt följa subkutant leder till subkutana vävnader eller bukhinnan. Denna teknik undviker slappa leder, som skapar tryck och friktion mot huden när musen ambulates. Även mindre vanliga, infektion och sepsis kan uppstå från fel i steril teknik, eller från ofullständig rengöring av begagnade telemeters.
EKG-utgång kan registreras av en mottagare matris tillsammans med datainsamling programvara, till exempel Data Sciences International (DSI). Vågform resultat bör innehålla en klart definierad P våg, betecknar förmak depolarisation, och även en QRS-våg som innebär ventrikulär depolarisation, som visas i figur 3 nedan. En god kvalitet EKG-kurvan bör ha en klart definierad P våg som föregår en klart definierad QRS-våg i förhållandet 1:1. Det bör vara låg bakgrund signal och RR intervall bör regelbundet vildtyp möss. En dålig kvalitet EKG-kurvan kan ha otydliga P eller QRS vågor, eller bakgrund signal, vilket kan göra senare datoranalys svårt. En dålig EKG-kurvan kan fastställas genom att åter implantera TELEMETER leder, oftast en i taget. På nytt implantat en TELEMETER bly, placera musen under narkos, och med hjälp kirurgisk teknik, gör ett snitt i huden direkt överliggande ledningen i fråga. När ledningen nås, klipp suturen förankra bly och flytta leder till önskad plats innan förankring ledningen igen. Stäng slutligen den operationsområdet med 6-0 Prolene.
Figur 1: Ett exempel på ett litet djur TELEMETER med positiva och negativa leder. I allmänhet är blymönja pluskabeln, och den vita bly minuskabeln. Varje bly bör ha en isolerande mantel, 5-7 mm blottade ledningar och en plast tak tips, som förhindrar erosion av bly genom huden.
Figur 2: Cartoon visar korrekt webbplatser TELEMETER implantation på en mus. Den vita (negativa) bly är implanteras i musens högra övre delen av bröstkorgen och den röda (positiva) bly placeras i den vänstra delen av buken, så att TELEMETER känner av "ledande två" konfiguration.
Figur 3: Representant vågform som en mus i normal sinusrytm. P vågen representerar förmaksflimmer depolarisation och QRS-komplex representerar ventrikulär depolarisation. En hög kvalitet vågform bör ha en tydlig P våg före varje QRS-komplex i förhållandet 1:1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den kritiska stegen i detta förfarande är ordentlig rengöring och förberedelse av musen innan överleva operationen. När en TELEMETER och musen operationsområdet ordentligt rengjorda, det är ett mycket bättre postoperativ resultat. Dessutom minskar uppmärksam på avledningsplacering postoperativa hud erosion. Eventuella ändringar av tekniken inkluderar alternativa konfigurationer för att utvärdera lateralt LV vägg funktion (bly jag konfiguration), eller användning av TELEMETER inte bara för EKG-vågformen analys, men även för temperatur och även blodtryck analys [utanför ramen för denna artikel] . En alternativ plats för EKG telemetri inspelning är subkutan avledningsplacering med externa kablar, det vill säga en icke-implanterade TELEMETER. Detta är lämpligt för inspelning av neonatal EKG-vågformer, men är inte praktiskt för ambulatorisk EKG telemetri.
TELEMETER implantation är ett kraftfullt verktyg för ambulatorisk EKG-övervakning, och har använts för att utvärdera förekomsten av ventrikeltakykardi, plötslig hjärtdöd, AV-nodal block, och förmaksflimmer. 1,2,3 Dessutom har tillämpningar av telemetri analys gav värdefulla data fråga om kontroll av hjärtfrekvens och hjärtfrekvensvariabilitet. 4,5 senaste framstegen inom EKG TELEMETER teknik har inkluderat känsliga mätningar av kroppstemperaturen och blodtrycket. 6 Således är TELEMETER implantation en värdefull teknik för att testmetoder för fysiologiska förändringar hos möss och andra djurmodeller av sjukdom.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Mark McCauley stöds av en NIH mentor-utbildningsstipendium 5T32HL066991-07
Xander Wehrens stöds av NIH / NHLBI bidrag 1R01HL091947-01A209 och 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).
