Bekreftelse av myokardiskemi og reperfusjonsskade i Mus Bruke Surface Pad Elektrokardiografi

Introduction

Hjertesykdom er fortsatt den ledende dødsårsaken i verden ^1,2. Ikke bare er den venstre ventrikkel (LV) den mest muskelkammer, som er ansvarlig for å pumpe blod fra hjertet til hele legemet ^3, er det en vanlig kardial skade området post-hjerteinfarkt ^4. Venstre ventrikkel vevsdød resulterer ofte i systolisk hjertesvikt. Dyremodeller av hjertesykdom er viktig for utvikling av biomedisinsk kardiovaskulær forskning. C57BL / 6-stammen av mus har vært et populært valg for dyremodeller på grunn av sin raske avl tid, lav pris og brukervennlighet i genetiske forandringer. De fleste kirurgiske murine modeller for studier av hjertesykdom omfatter okklusjon av LAD gren av den venstre koronararterie. Gutten kalles venstre stumpe marginal ^5,6. Gutten leverer blod til venstre ventrikkel anterior og Antero-lateral vegger. LAD okklusjon studier er rettet mot å fremkalle anterior infarkt, noen ganger strekker into mindreverdig og sidevegg regioner ^7.

To modeller som brukes ofte for hjerteinfarkt Studiene omfatter kroniske okklusjon hjerteinfarkt og myokardiskemi / reperfusjonsskade. Den kroniske okklusjon er skapt ved kirurgisk å sy rundt og permanent blokkere blodstrømmen gjennom LAD. Den iskemi / reperfusjonsskade er skapt mye på samme måte bare med et forbigående, vanligvis 30-60 min, iskemiske periode. For å oppnå forbigående iskemi, de okkluderende suturknutene rundt LAD og en liten PE-10 rør som er plassert parallelt med LAD på den epikardiale overflaten av hjertet, etterfulgt av en reperfusjon periode hvor røret og okkludering av suturen er fjernet og blod er lov til å igjen flyte gjennom arterien og inn i hjertemuskelen. Den iskemi / reperfusjon kirurgi har blitt ansett for å være klinisk relevant på grunn av beskaffenheten av reperfusjonsskade parallelt med behandlingen av menneskelige infarkter som omfatter prompt koronar angioplastikk og stenting av arterien, eller koronar bypass. Vanligvis i løpet av disse operasjoner, er iskemi i LV i en mus hjerte bekreftet av synlig blekhet av hjerteinfarkt veggen. Imidlertid, ved ganske enkelt å utføre de operasjoner på et elektrokardiogram (EKG) pute under konstante tilstandsovervåking, synlige forandringer kan observeres i EKG-kurven, for derved å bekrefte iskemi og reperfusjon av myokardium mus.

Selv om murine hjerte er lik den menneskelige hjertet på mange måter, inkludert sine fire-kammer struktur, hjertene har også forskjeller. En åpenbar forskjell er gjennomsnittlig hvilepuls av voksen mus er 600 - 700 slag per minutt (bpm) mens det av voksne mennesker er ~ 60-100 bpm ^8,9. I tillegg, i mus repolariseringen bølger, J og T, ofte fusjonere med depolarisering QRS-kompleks å lage en klar ST-segment vanskelig å skjelne ^10. For å komplisere prosessen med electrocardiographically bekrefter myokardial iskemi, det er høyden av T-bølgen og ST-segmentet, som brukes som markører for diagnose av ischemia og myokardial infarkt skade hos mennesker, klinisk referert til som ST e levation m animalsk myokardialt i nfarction eller STEMI. En av de viktigste forskjellene mellom humane og murine bølgeformer er at S-bølgen er umiddelbart fulgt være en J-bølge som overfører direkte inn i en negativ T-bølge. Under akutt myokardial ischemi i mus amplituden av S-bølge avtar og blir direkte etterfulgt av en unormal J-bølge og en omvendt T-bølge ^11. Den T-bølgen synes ikke å representere en betydelig del av repolarisasjon i mus ^11. Til tross for nomenklatur og mus sammenlignet med humane forskjeller, er EKG bekreftelse av murine myokardial ischemi og reperfusjon fremdeles mulig og relativt enkel. For å få til å forenkle tolkningen bølgeform, blir segmentet mellom SJT kalt ST-segment her.

STEMI retningslinjer publisert i 2013 anbefale en pasient dør-til-ballong på mindre enn 90 min ¹² .Dette betyr at tidsrammen fra identifisering av pasientens koronar arterieokklusjon til arterien blir gjenåpnet bør være mindre enn 90 min. Det bankende hjertet arbeider hele tiden og derfor har en høy oksidativ metabolisme og et høyt oksygenforbruk ^tre. For å sørge for dette, er et nettverk av kapillærer tilgjengelig for hver myocyte ^tre. Det tar bare et hjerte et par beats å utmatte sin oksygen og næringstilførsel. I et 90 min vindu, vil en iskemisk hjerteregionen i et menneske har blitt blokkert fra å motta mellom 5400 og 9000 hjertet slår verdt av oksygenrikt blod. I den samme 90 min vinduet, ville en mus har 54 000 til 63 000 hjerteslag. Eksperimentelle tidspunkter for murine iskemi / reperfusjonsskade er vanligvis mellom 30 og 60 min.

Viktigheten av å utvikleing en supplerende metode for å bekrefte myokardiskemi og reperfusjon i en musemodell har dyptgripende implikasjoner på konsistens og reproduserbarhet av data i myokardiskemi / reperfusjon studier. Den nåværende praksis med visuelt observere hjerte for en endring i vev farge er ikke tilstrekkelig som en frittstående diagnose. I tillegg er reperfusjon etter fjerning av produksjonsrøret, og suturen ikke garanteres. Selv om arterien er ikke lenger bundet av, kan arterien har vedvarende skader under inngrepet og kan bli umulig å reperfuse. Det ville være fordelaktig å ha en registrering av elektrokardiografiske endringer for å bekrefte reperfusjon heller enn å stole på observasjoner av hjerteinfarkt blekhet og rubor (rød farge). Hjerter som ikke viser markører for iskemi / reperfusjonsskade kan deretter raskt bli flagget og en beslutning om hvordan du går frem kan gjøres med etterforskerne.

Til slutt, å etablere en oversikt over EKG endringer fra baseline i hele the iskemiske og reperfusjon perioder gjør at etterforskerne å fortsette å overvåke hjertet etter den første operasjonen. Etterforskerne i dag miste av syne hjertet så snart operasjonen er fullført. EKG er en enkel måte å få innsikt i endringene som skjer i hjertemuskelen timer til dager etter operasjonen. EKG registreres på tidspunkter etter operasjonen kunne avsløre sen-utvikler Q-bølger indikerer fortsatt eller forverring vev død. Men for å effektivt gage nye eller forverrede elektro markører, en baseline EKG må være tilgjengelig for sammenligning.

Denne protokollen vil demonstrere hvordan å forberede seg, få tak i, og tolke EKG for å bekrefte iskemi og reperfusjon av musen hjertet ved hjelp av 8-12 uker gamle mannlige C57Bl / 6 mus.

Protocol

Alle kirurgiske prosedyrer utført på dyr bør utføres i samsvar med Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr ¹³ eller andre egnede etiske retningslinjer. Protokoller bør godkjennes av dyrevelferd komiteen på den aktuelle institusjonen før du fortsetter.

1. Forberedelse til EKG

MERK: Før du begynner, skjønner personlig verneutstyr, inkludert hansker, vernebriller og en ren laboratoriefrakk eller engangs kappe.

1. Rengjør EKG puten med et ikke-alkohol og ikke-blekemiddel basert dekontaminering løsning. bruke en delikat oppgave Tørk forsiktig å klatt av overflødig løsning for å sikre at elektrodeputen ikke blir skadet.
2. Hvis EKG puten har en oppvarming funksjon, bruk den. Bedøvede mus tendens til å miste kroppsvarme raskt. Varm opp puten til 40-42 ° C for å opprettholde normotermisk kroppstemperatur på 37 ° C i løpet av operasjonen ^14. Overvåk kroppen temperamentperatur bruker en rektal termometer. Juster puten temperatur som er nødvendig for å opprettholde kroppstemperaturen ~ 37 ° C.
3. Som de fleste thoracotomies utføres med musen ligger på ryggen (liggende), sørge for at vippe er snudd til "liggende" innstilling. Mange EKG pads har en funksjon for å veksle mellom liggende og liggende posisjoner. Unnlatelse av å velge riktig retning kan føre til feiltolkning av elektro hendelser.
4. Bedøve mus ved anvendelse av 5% inhalert isofluran og en l / min oksygen. Når musen er bedøvet, overføring musen til EKG pad utstyrt med en bedøvelse nese-membran og redusere isofluran til 2% og 1 l / min oksygen. Bekreft riktig anestesi ved å sikre musen ikke reagerer når musen fot er klemt med tang.
5. Påfør et tynt lag med øye smøring salve over muse øyne for å hindre tørrhet og hornhinneskader mens bedøvet.
6. Rengjør muse poter med en våtserviett for å fjerne all synlig sengetøysom kan være fast til potene eller kan forstyrre overføring av elektriske impulser fra potene til EKG-pad. Tørre poter med tørke.
7. Anvende en liten mengde (litt mindre enn en krone USD) av godt ledende elektrolytt-gel til hver av de fire metalliske elektroder på EKG-puten.
   Merk: Sørg for å bare bruke en liten mengde gel som for mye gel gjør det vanskelig å holde potene til puten ved hjelp av tape. I tillegg poter er sannsynlig å gli ut av holde under operasjonen hvis de var våte før påføring av tapen.
8. Med musen i liggende stilling, bruke tydelig medisinsk tape for å holde hver pote til den tilsvarende elektrode (figur 1). Trykk først på hver pote til sitt stykke tape og deretter feste båndet til EKG-pad. Sikre at hver behersket pote er i kontakt med elektrolytten gel og elektroden.

2. Innhente EKG

1. Avhengig av utstyret som brukes for EKG, configur maskinen slik at EKG-kurven kan visualiseres i sanntid. For EKG-opptak med de fysiologiske kontrollinnstillinger på en ekkokardiografi maskinen, vil en live B-mode bilde har EKG-kurven som går langs bunnen av skjermen.
   Merk: Se den enkelte maskin brukerveiledninger for å bestemme hvordan best å konfigurere at utstyr.
2. Aktiver sanntids visualisering av EKG ved å trykke på B-mode-tasten på en ekkokardiografi maskin eller tilsvarende på andre EKG opptaksenheter.
   1. Juster oppløsningen å ta hensyn til forskjeller i amplitude. Dersom toppen av R-bølge eller rennen (dal) av Q-bølgen er ute av den visuelle rammen, justere oppløsningen til hele høyden på bølgeformen kan observeres.
      Merk: Dette kan gjøres under fanen fysiologiske innstillingene på en ekkokardiografi maskin. Klikk øke eller redusere pilene til hele bølgeformen er synlig.
3. Hver gang et bilde skal være OBTained, fjerner EKG pute av verktøy. Berøre musen under EKG-opptak med pinsett eller fingre vil forstyrre bølgeformen. Kontroller at musen er stille og urørt på EKG puten før innspillingen noen EKG.
4. Bruk maskinens "record" eller "store" funksjonen før du gjør noen kirurgiske snitt på musen. Dette bildet vil bli brukt som en basis for sammenligning senere.

3. Kirurgisk prosedyre og opptak EKG

1. Injisere bedøvet mus med smertestillende (buprenorfin, 1,5 mikrogram, intraperitoneal) før du begynner. Detaljene i iskemi / reperfusjon kirurgisk inngrep kan også finnes andre steder ^5.
2. Fjern hår rundt operasjonsstedet kjemisk eller mekanisk, og desinfisere området med Betadine løsning. Bruke en skalpell for å lage et vertikalt snitt parallelt med spiserøret og luftrøret. Forsiktig bevege lymfeknutene til hver side av innsnittet inntil den tynne vev som dekker luftrøret erutsatt. Ved hjelp av tang, forsiktig skille vev inntil de hvite bruskringene av luftrøret er synlige.
   Merk: Vi bruker vanligvis Nair hårfjerning lotion. Den lotion brukes på operasjonsstedet for ~ 1 min. Nair blir så grundig vasket ved å bruke saltløsning eller vann. Denne metoden er foretrukket i vårt laboratorium fordi høy oppløsning ekkokardiografi (som kan detektere hårsekkene) blir utført før og etter operasjonen. Men forsiktighet bør tas for å unngå sensitive områder som kjønnsorganer, og deretter grundig vaske Nair av for å unngå potensielle brannskader.
3. fjerner raskt musens nese fra nese-konusen og sett ventilasjonsrøret inn i munningen av mus og mot halsen. Når enden av ventilasjonsrøret er synlig gjennom den frilagte hals-området, innrette røret med starten av luftrøret. Forsiktig vrikker røret side til side mens du søker oppadgående press inntil slangen glir inn i luftrøret som kan bekreftes visuelt through gjennomskinnelig luftrøret.
4. Kontroller at musen er fortsatt bedøvet under intubasjon prosedyren. Pause fra intubasjon og returnere musen til nesen-membran hvis det begynner å røre.
5. Ved hjelp av en løkke av streng, hekte musens to fortennene gjennom løkken og tape strengen slutter å EKG pad for å stabilisere hodet av musen og for å sikre ventilasjon slangen ikke beveger seg under operasjonen. Raskt feste ventilasjon slangen til gnager ventilator og justere ventilasjonsinnstillinger i henhold til vekten av musen. Tape ventilasjonsrøret på plass.
6. Dekk musens utsatt luftrør med en kompress fuktet med varmt saltvann for å holde vev tørker.
7. Gjør en loddrett snitt ved hjelp av en skalpell langs venstre side av brystbenet.
8. Bruk pinsett, forsiktig skille fascia lag fra muskelen laget. Klipp forsiktig de underliggende muskellagene uten å kutte synlige blodkar.
9. Bruk pinsett, ta tak i tredje ribbe og trekkoppover forsiktig. Opprettholde grep på ribbe med den ene hånden og bruke kirurgisk saks til å nøye kutte intercostal vev mellom tredje og fjerde ribben. Pass på at lungene ikke er skadet.
   Merk: Lunger vil trekkes dypt inn i brysthulen nesten umiddelbart etter at brysthulen blir punktert av det kirurgiske innsnitt på grunn av tap av trykkgradienten. Vent til lungene har trukket tilbake før du fortsetter.
10. Bruk pinsett til å ta tak og forsiktig skille tynt lag av hjerteposen som omgir hjertet.
11. Sett haker eller manuelt bruke tang som ribbe haker å flytte ribbeina i en posisjon der hjertet er synlig mellom ribbeina.
    Merk: Det er vanlig praksis å flytte muse nedre venstre labb, slik at det er overlappende nedre høyre labben under plassering av ligaturen. Dette bidrar til å plassere hjertet, slik at venstre atrial vedheng, eller atriet, er lett synlig under plassering av ligaturen. Vær oppmerksom på at gyldig EKG waveforms vil ikke bli oppnådd, mens den nedre venstre pote er slått av elektroden. Av denne grunn er det tilrådelig å gå tilbake poten til sin elektrode etter at suturering ligaturen føres gjennom myokardialt vev, men før en knute strammes.
12. Finn LAD visuelt, under venstre atriet. Raskt sette inn en 7-0 silke avsmalnet suturering nålen inn i hjertemuskelen dypt nok til å passere under LAD, men ikke så dypt som til å trenge inn i LV hulrom. Trekk suturering ligaturen gjennom inntil det er omtrent 4 cm fra suturering silke igjen på den frie (ikke-nål) enden av suturering ligatur.
13. Begynn å knytte en enkel sutur knute. Når den frie enden av suturering silke har blitt trukket gjennom løkkene å danne knuten, pause.
14. Hold i begge de frie og nål ender av suturering silke med tang, sett en ~ 1 cm delen av PE-10 rør under forming knuten og på toppen av epikardiell overflaten.
15. Hvis musens venstre labb er krysset, returnere labben til sin proper elektrode. Stramme knuten slik at PE-10-slange syes til hjertet. Slipp all fysisk kontakt med musen for å tillate EKG for å bli registrert.
16. Tillat EKG for å bla gjennom for ~ 10 sek. Sjekk EKG visuelt og posten bølgeform som "Time of okklusjon". Dersom T-bølgen ikke øker i amplitude i løpet av 1 min, revurdere plassering av ligatur.
    1. Dersom T-bølgeamplituden ikke øker, enten kaste dyre fra studien eller forsøke å korrigere ligatur plassering.
17. Se etter fargen på hjertemuskelen å bekrefte iskemisk paling av LV.
18. Hvis EKG-forandringer og hjerteinfarkt fargeendringer indikerer iskemi, dobbel knute sutur rundt PE-10 rør.
19. Dekk til åpen brysthulen med varmt saltvann gasbind.
20. Record EKG hver 5-10 min for varigheten av den iskemiske perioden.

4. Bekreftelse på Reperfusjon Bruke EKG

1. Fjern saltvann gasbind vikring brysthulen og visualisere hjertet.
2. Bruk en kniv til å kutte suturering silke toppen av PE-10 rør. Når ligaturen er kuttet, fjerne den delen av PE-10 rør og fjern forsiktig suturering ligaturen fra hjertemuskelen.
3. Slipp all fysisk kontakt med musen og la EKG ~ 10 sek å sykle. Record bølgeform som "Time of reperfusjon." Fortsett å registrere EKG-kurver hver 5-10 min til ønsket eksperimentelle tidspunktet er nådd.
4. Justere oppløsningen for forandringer i amplitude etter behov. Dersom T-bølge endres ikke ved fjerning av PE-10-rør og ligaturen blir reperfusjon ikke bekreftet.
   1. Dersom T-bølge endres ikke ved fjerning av produksjonsrøret, enten kaste dyre fra studien eller forsøke å korrigere ligatur plassering.
5. Inspiser visuelt hjertemuskelen til å i tillegg bekrefte reperfusjon ved retur til rød farge.
6. Lukk brysthulen ved å sy den interkostalrom med en 5-0silke sutur mens å trykke lett på musens brystet til å utvise overflødig luft som har kommet inn under operasjonen. Deretter sutur muskellagene og til slutt, hud. Merk: det legges press på brysthulen kan ikke være tilstrekkelig til å evakuere brysthulen av luft i alle mus. Derfor bør sprøyten og nålen fremgangsmåte for evakuering bli benyttet for å sikre at all luft er drevet ut.
7. Spill siste EKG før du slår inhalert anestesi av og fjerne muse poter fra elektrodene. Øke oksygen til 2 l / min og vedlikeholde ventilasjon til musen gjenvinner bevisstheten.
8. La musen til å komme seg i en konstant temperatur kontrollert miljø, for eksempel oppvarming puten eller varm kuvøse, for å unngå infarkt variabilitet. Behandle mus med buprenorfin 24 timer etter kirurgi, og deretter etter behov som antydet med mus grimace skala.
   Merk: Prosedyre for reperfusjon er også diskutert i detalj av Xu et al ^fem.

Representative Results

En normal muse EKG vises i figur 2 med alfabetiske markører for elektriske hendelser P, Q, R, S, J og T. P er den første atrial depolarization. QRS er bølgen av depolarisering over ventriklene. J er tidlig repolarisering og T representerer heterogen repolarization også kjent som utvinning ^11. Det bør bemerkes at mange laboratorier ikke bruker J-bølgen nomenklatur og i stedet henvise til SJT-segmentet som ST-segmentet ^10,15-17. Her, resultater og analyser er representative og basert off av laboratorie observasjoner av 40 mus. De fleste mus oppviste lignende kurve progresjon i løpet av operasjonen. Mus som ikke viser lignende kurver ble flagget for videre analyse og ble ansett som ikke-infarcted dyr. Lignende kurve resultater har også blitt rapportert av Jong et al. ^15.

Murine hjerter suffering fra regional iskemi grunn LAD okklusjon vanligvis viser økt amplitude av R-bølgen samt hyperakutt peaking av JT-segmentet etterfulgt av eventuell heving av ST-segmentet Figur 3 viser første tegn på akutt iskemi.; hyperakutt peaking av T-bølgen. Som det kan ses på denne figuren, har T-bølge økes i amplitude fra grunnlinjebetingelser. Dette er imidlertid ikke ennå ST-segment elevasjon, fordi S-bølgen er fremdeles rager dypt og negativt som det gjør på referansebølgeform.

Baseline EKG konfigurasjon viser et negativt prosjektering S-bølge (figur 2). Som tiden går, blir EKG-endringer notert. ST-segmentet er definert som segmentet mellom enden av S-bølge og starten av T-bølgen. Dette ST-segmentet er klart hos mennesker. På grunn av høy puls, er dette segmentet fusjonerte i mus og en ekstra tidlig repolarisering "J-wave" septemberarates S- og T-bølger. Derfor bør heving av S-bølgen til det isoelektriske linje eller høyere anses som den murine versjon av ST-segment elevasjon. På figur 4 progresjonen av iskemi til tidlig infarkt kan sees av ST-segment elevasjon. Her S-bølge viser ved forhøyet amplitude over det isoelektriske linje. J-bølgen blir også hevet, særlig i forhold til referansebølgeform (figur 2). Derfor er ST-segmenteleva som er et tegn på skade / infarkt ^10.

Figur 5 følger progresjonen av en mus fra grunnlinjen hele veien gjennom reperfusjon. Den første bølgeform viser en normal sinusrytme som var innspilt baseline. Den andre bølgeform viser EKG 1 min etter at ligaturen ble bundet og arterien ble innesluttet. Den røde sirkelen på denne linjen indikerer hyperakutt T-bølge peaking. Hvis sammenlignet with "Baseline", er det klart at T-bølgen er forhøyet. Den tredje bølgeform viser den fullstendige ST-segment elevasjon på 5 min tidspunkt. I "1 min iskemi" image, ble S-bølgen fortsatt prosjektering negativt, passerer isoelektrisk linje. Men på 5 min S del av komplekset ikke når så langt negative som det skal før du går videre inn i J-og T-bølger. Dette er beskrevet som ST-segment elevasjon, fordi segmentet mellom S- og T-bølger er hevet fra det isoelektriske linje. En annen elektrofysiologiske markør for regional ischemi er utvidelse av QT-intervall ¹⁶ som strekker seg fra begynnelsen av QRS-komplekset og fortsetter til enden av T-bølgen. Ved 20 min av iskemi, har QT-intervallet utvidet og ST-segmentet er fremdeles forhøyet. Etter 45 minutter av iskemi, QT-intervallet restene utvidet og ST-segmentet forblir forhøyet.

Reperfusjon av hjertemuskelen som harvært iskemisk i 30 minutter eller mindre bør resultere i EKG retur tilbake til basislinjebetingelser i en mus. Preda og Burlacu etablert en sammenheng mellom murine elektrokardiografiske endringer, iskemisk tid, og infarkt alvorlighetsgrad ^17. Det ble observert at iskemiske perioder på 30 minutter ikke forårsake permanente EKG-forandringer, mens iskemiske perioder på 1 time ble forårsake permanent EKG-forandringer. I tillegg reperfusjon av det okkluderte arterie etter 24 timer med iskemi ikke hadde noen effekt berging ^17. Normalt kan Q-bølger bli identifisert som svak nedadgående projeksjon like før depolarisering QRS-kompleks. Betydelige, eller patologiske Q-bølger kan utvikle kort tid etter utbruddet av myokardiskemi som betydelig muskel død begynner å sette i ^10. Betydelige Q-bølger er definert som i det minste 1/3 av høyden av den tilsvarende R-bølge eller ved deres langstrakte tid, noe som resulterer i en bred Q-bølge. De betydelige Q-bølge resultater fra en region av død myokard avbøye Electrical strømmer vekk fra elektroden ^7. Etter 5 min av reperfusjon, bevis på dyp, betydelige Q-bølger begynner å vises (Figur 5). I tillegg returnerer T-bølgen til det isoelektriske linje (Figur 5). Etter 30 minutter av reperfusjon, de negative Q-bølger og forbli sannsynligvis viser permanent skade. På dette tidspunkt, Q-bølger er bredt og dypt, og indikerer at den døende hjertevevet er å avbøye elektrisk strøm i området rundt det skadede området (figur 5).

Etter kontinuerlig iskemi, progresjon til skade og infarkt fører til økt negativ T-bølge projeksjon (figur 5, 30 min reperfusjon, andre rød sirkel). Denne forbedrede T-bølge projeksjon på grunn av en sann infarkt vil vanligvis være permanent ^7. Den andre røde sirkelen i 30 min reperfusjon-kurven viser hva synes å være en omvendt T-wave (figur 5). Hvis 5 ennd 30 min T-bølger sammenlignes er det klart at T-bølgen rager mer negativt. Dette, kombinert med de betydelige Q-bølger gir bevis for permanent skade på vev til dette hjertet. Det bør bemerkes at inhalert isofluran anestesi reduserer hjertefrekvensen, og derfor øker QT-intervaller. Men amplitude gjenopprettings T-bølger forblir upåvirket ^18.

De nevnte endringene kan kvantitativt analysert i forhold til spenning. Figur 6 viser at eksport av fysiologiske data som en CSV-fil vil gi en svært stor mengde data. I tillegg til å tilby EKG verdier (amplituder) ved fraksjoner-of-millisekund prisene kan det være muligheter for å inkludere andre data fra respirations, temperaturfølere, blodtrykksmålemansjetter etc. hvis ønskelig. Disse kvantitative data kan fremstilles grafisk som vist i Figur 7. Grafisk fremstilling av en serie av bølgeformer fra P-bølgen til P-bølge hjelper visualisere en EKGkonfigurasjon trend. Tidsperioden på 500 ms er en god tidsramme for å visualisere siden noe mindre tid ikke kan resultere i nok kurver og noen ekstra tid vil gjøre grafen vises rotete og elektrofysiologiske hendelser kan være savnet eller vanskelig å kjenne igjen når de vises på en vanlig dataskjerm .

Figur 1:. Korrekt plassering av musen på EKG Pad Denne musen er plassert i liggende stilling. Hver og en av musens poter er teipet til de tilsvarende elektroder på EKG overflaten puten. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2: Normal Murine BaselineEKG-kurven. Den normale murine baseline EKG er merket med bokstavene P, Q, R, S, J og T som brukes til å beskrive elektriske hendelser i hjertet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3:. T-bølge Elevation Også kjent som hyperakutt T-bølge eller peaking. T-bølge forsterkes og høyere enn baseline T-wave (figur 2). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4:. ST-segment elevasjon Dette tallet displays ST-segment elevasjon som kan observeres som ST-segmentet er høyere enn isoelektrisk punkt. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5:. Typiske EKG endringer i løpet av en iskemi / Reperfusjon Kirurgi Dette tallet følger en mus over varigheten av myokardiskemi / Reperfusjon kirurgi. Den første bølgeform viser en normal sinusrytme som var innspilt baseline (Baseline). Den andre bølgeform (1 min iskemi) viser bølgeformen 1 min etter at ligaturen ble bundet og arterien ble innesluttet. Den røde sirkelen på denne linjen viser hyperakutt T-bølge peaking. Den røde sirkelen på den tredje kurve (5 min iskemi) vises samlet ST-segment elevasjon. Den røde sirkelen på fou RTH bølgeform (20 min iskemi) viser en utvidet QT-intervall og S-bølge fremdeles forhøyet. Den røde sirkelen i femte kurve (45 min iskemi) viser økt QT-segmentet og forhøyede ST-segmentet. Den sjette kurve (1 min Reperfusjon) viser ingen signifikante endringer versus 45 min ischemia.The rød sirkel på den syvende kurve (5 min Reperfusjon) viser dyp, betydelig Q-bølge form. Den første røde sirkelen i åttende kurve (30 min Reperfusjon) viser betydelige Q-bølger, mens andre røde sirkelen viser mulig T-bølge ekstrautstyr. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 6:. Fysiologisk data Denne figuren viser fysiologiske data som det eksporteres som CSV-fil til regneark.ref = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54814/54814fig6large.jpg" target = "_ blank"> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 7:. Stilles grafisk mV Verdier Grafen vises i denne figuren viser mV verdier fra tre sammenhengende og komplett bølgeformer ved hjelp av fysiologiske datafil (figur 6). Grafen er en enkel linje graf ved hjelp av poeng fra den fysiologiske datafilen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Ved hjelp av EKG-forandringer som en supplerende metode for å bekrefte myokardiskemi og reperfusjon sikrer nøyaktig plassering av steng ligatur. Nøyaktighet av ligatur plassering er avgjørende for å redusere data variasjon blant dyr. Gutten i en mus hjerte er en vanskelig arterie å visualisere. Derfor vil supplere visuell blekhet med elektrokardiografiske endringer bidra til å sikre riktig plassering av ligatur og resulterende vevsskade.

Siden EKG pute har en ikke-invasiv riss av hjertet, kan flere EKG oppnås i løpet av studien. Dette kan bidra til å gi en bedre forståelse av hjerte forandringer som oppstår under og etter operasjonen. Det er viktig å oppnå en basislinje EKG til bruk for sammenligning etter den kirurgiske prosedyren. Senere stadium vev død og selv ventrikkel aneurisme kan bli observert av nedbøyninger av elektrofysiologiske signaler og EKG-konfigurasjonsendringer. Dette kan gi innsikttil utviklingen av hjertesvikt.

Fordelene med å måle EKG ved hjelp av ekkokardiografisk maskin omfatter den samtidige måling av strukturelle og funksjonelle parametre for hjertet før eller etter ischemi / reperfusjon kirurgi. Begrensningene i systemet til posten EKG inkludere de høye kostnadene for å kjøpe en ekkokardiografi maskin. Men hvis forsøkene krever konstant overvåking av EKG over flere dager, er det en rekke apparater tilgjengelig for EKG inkludert eksterne telemetrisk EKG enheter med tilhørende programvare som kan programmeres til å registrere og analysere bølgeformer på ulike tidsintervaller. Men mange av EKG telemetri enheter krever en implantasjon prosedyre eller spesialiserte habitater. I tillegg mange alterative elektrode alternativer finnes, inkludert elektrode klipp og nåler. Iskemi / Reperfusjon kirurgi via Thoracotomi er en svært invasiv prosedyre. Fordeler med å bruke EKG pad med en ekkokardiografi macHine omfatter ikke-invasiv prosedyre uten noen ledninger koblet til dyret i løpet av kirurgi og uten ekstra kirurgisk prosedyre. Men etterforskerne skal finne det beste utstyret for sitt laboratorium og eksperimentelle behov.

Som nevnt tidligere, synker isoflurananestesi puls. I tillegg kan isofluran være kardiobeskyttende via aktivering av ^{K-ATP-kanaler,} og derfor redusere infarktstørrelse, som er blitt funnet hos hunder ^19. Generell anestesi hos mus kan induseres ved hjelp av injiserbare midler. Innånding anestesi gir ikke økt sikkerhet, spesielt i lengre prosedyrer. Imidlertid krever inhalasjonsanastesi komplisert og dyrt utstyr som presisjon vaporizers og mengdemålere, spesifikke pustesystemer og effektive fangende systemer for å hindre forurensning. Ulempene med injiserbare bedøvelse inkluderer problemer med å velge en startdose, ingen sjanse for nøyaktig moduler dybden av langvarig anesthesia, forlenget utvinning, etc. Valget av anestesi må tilpasses i henhold til lengden av prosedyren og Målet med studien ^20.

Ved hjelp av EKG som en supplerende metode for å bekrefte iskemi / reperfusjonsskade hos mus vil bidra til å forbedre konsistens og reproduserbarhet av infarkt, men også åpner muligheten for fremtidige anvendelser av teknikken gjennom å etablere kvantitative trender. Etterforskerne kan legge merke til lignende EKG konfigurasjoner innenfor visse eksperimentelle grupper. For eksempel kan en genetisk modifisert dyregruppe oppviser usedvanlig vide QT-intervaller etter operasjonen når sammenlignet med villtype. Denne informative data ville ha vært savnet hvis etterforskere bruke hjerteinfarkt fargeendringer som en eneste bekreftelse av iskemi og reperfusjon skade. For sammenlignende studier mellom villtype og transgene mus, kan hensynet til Lambeth Konvensjoner retningslinjene også være verdifull, spesielt med hensyn til alder, kjønn, Blinding og randomisering av dyr ^21.

I konklusjonen, supplerende bekreftelse av myokardiskemi / reperfusjonsskade gir flere fordeler. Ved hjelp av EKG som en supplerende teknikk kan bidra til å etablere konsistens i kirurgi. Dette kan bidra til å redusere antall dyr som brukes, samtidig som det gir høyere kvalitetsdata. Den gjør det også etterforskerne til å overvåke hjerteskader, vev død og / eller ombygging non-invasiv over tid. Til slutt, ved hjelp av EKG som en bekreftelse på myokardiskemi / reperfusjon tilbyr muligheten for å etablere kvantitative elektro trender.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vevo 1100	Fujifilm Visual Sonics		Echocardiography Machine
Mouse Handling Plate	Fujifilm Visual Sonics		Heated ECG plate
Signa-Gel			Highly Conductive Multi-
Electrode Gel	Parker	15-25	Purpose Electrolyte
Transpore Medical Tape	3M	1527-0
PI-Spray II	Pharmaceutical Innovations	NDC 36-2013-25	Cleaning agent for ECG plate
C57Bl6 Mice	The Jackson Laboratory	000664	Male, 8 - 12 wk
IsoThesia-Isoflurane	Henry Schein	NDC 1169-0500-1
Excel	Microsoft
Systane Nighttime Lubricant Eye Ointment	Alcon	65050935
7-0 Perma-Hand Silk Sutures	Ethicon	640.O32
5-0 Perma-Hand Silk Sutures	Ethicon	K809.O32
Surgical Scissors	ROBOZ	RS-5881
Forceps	Fine Science Tools	11052-10
Gauze	Bio Nuclear Diagnostics Inc	DIS-022B
Needle Holder	Fine Science Tools	12565-14
Buprenex CIII	Patterson Veterinary	0-891-9756	Buprenorphine Hydrochloride Analgesic
Betadine	Purdue Products	67618-150-08
Nair	Church and Dwight Co.	NRSL-22339-05