Introduction
Сердечно - сосудистые заболевания по- прежнему является ведущей причиной смерти во всем мире 1,2. Мало того, что левый желудочек (ЛЖ) самой мышечной камеры, отвечает за перекачивает кровь от сердца ко всему телу 3, это общее место сердечной травмы после инфаркта миокарда 4. Левого желудочка смерть ткани часто приводит к систолической сердечной недостаточности. Животные модели болезни сердца являются обязательными для улучшения биомедицинских исследований сердечно-сосудистой системы. Штамм C57BL / 6 мышей были популярным выбором для моделей на животных из-за их быстрое время размножения, низкая стоимость и легкость в генетических изменений. Большинство мышиные хирургических моделей для изучения болезни сердца связаны с закупоркой ЛАД ветви левой коронарной артерии. ЛАД иногда называют левым тупым маргинальный 5,6. ЛАД поставляет кровь к левой передней желудочка и передне-боковой стенки. Исследования окклюзия ЛАД направлены на индукции передних инфаркты, иногда расширение Intо нижних и боковых стенок 7 областей.
Две модели, которые часто используются для инфарктов миокарда исследований включают в себя хронический окклюзия инфаркт миокарда и повреждения миокарда при ишемии / реперфузии. Хроническая окклюзия создается хирургическим путем ушивания вокруг и постоянно блокируя поток крови через ЛАД. Ишемическое / реперфузионное создается во многом таким же образом, только с переходным процессом, обычно 30-60 мин, ишемического периода. Для достижения преходящую ишемию, Окклюзионный шовные связи вокруг LAD и небольшой ПЭ-10 трубка, которая расположена параллельно ЛАД на поверхности эпикарда сердца, за которым следует период реперфузии, где трубка и закупоривания шовный материал удаляется и кровь позволили еще раз течь через артерии и в миокард. Операция ишемией / реперфузией было признано клинически значимых из-за характера повреждений после реперфузии параллелометра лечение человека инфарктами, который включает PROMпт коронарная ангиопластика и стентирование артерий или аортокоронарное. Как правило, во время этих операций, ишемия ЛЖ в сердце мыши подтверждается видимой бледности стенки миокарда. Тем не менее, просто выполняя операции на электрокардиограмме (ЭКГ) набивать при постоянных условиях наблюдения, видимые изменения могут наблюдаться в ЭКГ, тем самым подтверждая ишемии и реперфузии миокарда мыши.
Хотя мышиные сердце похоже на сердце человека во многих отношениях, в том числе его четырехкамерного структуру, сердца также имеют различия. Одна очевидная разница средняя ЧСС у взрослых мышей составляет 600 - 700 ударов в минуту (BPM) , тогда как у взрослого человека составляет ~ 60-100 ударов в минуту 8,9. Кроме того, у мышей переполяризацию волны, J и T, часто сливаются с деполяризации QRS-комплекс с четким ST-сегмента трудно различить 10. Для того, чтобы усложнить процесс electrocardiographicallу подтверждающие ишемию миокарда, это возвышение волны Т и ST-сегмента , которые используются в качестве маркеров для диагностики ишемии и повреждения миокарда миокарда у людей, клинически упоминается как ST е levation м yocardial я nfarction или НФГ. Одним из основных отличий между человеческими и мышиными формами волны является то, что S-волна сразу же следует быть J-волна, которая передает непосредственно в отрицательный Т-волны. Во время острой ишемии миокарда у мышей амплитуда S-волны уменьшается и непосредственно следуют ненормальным J-волны и перевернутую Т-волны 11. Т-волна не кажется, представляют значительную часть реполяризации у мышей 11. Несмотря номенклатуры и мыши против человеческих различий, ЭКГ подтверждение мышиного ишемии миокарда и реперфузии еще возможно и относительно просто. Ради упрощения интерпретации сигнала, отрезок между СДТ называется ST-segmeнт в настоящем документе.
Рекомендации ИМПСТ , опубликованные в 2013 году рекомендовать пациенту время от двери до баллона менее 90 мин 12 .Это означает , что временные рамки от выявления окклюзии коронарной артерии пациента до артерии возобновлено должно быть не менее 90 мин. Бьющееся сердце постоянно работает , и поэтому, имеет высокую окислительный метаболизм и высокий уровень потребления кислорода 3. Чтобы обеспечить это, сеть капилляров доступна каждому миоцита 3. Это займет всего сердечного несколько ударов, чтобы исчерпать свой кислород и питательных веществ. В окне 90 мин, ишемический область сердца у человека будет заблокирован от получения между 5,400 и 9,000 сердце бьется ценность богатой кислородом крови. В том же 90 мин окно, мышь будет иметь 54000 до 63000 бьется сердце. Экспериментальные точки времени для мышиного травмы ишемии / реперфузии, как правило, от 30 до 60 мин.
Важность разработкиING дополнительный метод подтверждения ишемии миокарда и реперфузии в мышиной модели оказывает глубокое воздействие на согласованность и воспроизводимости данных при инфаркте исследований при ишемии / реперфузии. Существующая практика визуального наблюдения сердца для изменения цвета ткани не является адекватным в качестве автономной диагностики. Кроме того, при реперфузии после снятия трубки и шовного материала не гарантируется. Хотя артерии больше не завязывается, артерии может не иметь устойчивого повреждения во время процедуры и может стать невозможным reperfuse. Было бы полезно, чтобы иметь запись электрокардиографические изменения, чтобы подтвердить реперфузии, а не полагаться на наблюдениях миокарда бледность и Rubor (красный цвет). Сердца, которые не показывают маркеров повреждения при ишемии / реперфузии может затем быстро помечаться и решение о том, как действовать могут быть сделаны следователями.
И, наконец, создание записи ЭКГ изменения от исходного уровня на протяжении гое ишемических и реперфузионных периоды позволяет исследователям продолжать контролировать сердце после начальной операции. Исследователи в настоящее время упускать из виду сердце, как только операция будет завершена. ЭКГ представляет собой простой способ получить представление о происходящих изменениях в миокарде часов до нескольких дней после операции. ЭКГ записывается в моменты времени после операции может выявить поздние развивающееся Q-волны, что свидетельствует о продолжающемся ухудшении или отмиранию тканей. Тем не менее, для эффективного ручаться новых или ухудшение маркеров электрокардиографические, базовый ЭКГ должны быть доступны для сравнения.
Этот протокол будет показано, как подготовить, получить и интерпретировать ЭКГ для подтверждения ишемии и реперфузии сердца мыши с использованием 8 - 12 недель самцам мышей C57BL / 6.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все хирургические процедуры , выполняемые на животных должны проводиться в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных 13 или других соответствующих этических принципов. Протоколы должны быть одобрены комитетом по защите здоровья животных в соответствующем учреждении, прежде чем продолжить.
1. Подготовка к ЭКГ
Примечание: Перед началом работы надеть средства индивидуальной защиты, включая перчатки, защитные очки и чистой лаборатории пальто или одноразового платье.
- Очистите ЭКГ площадку с помощью безалкогольными и не на основе хлорной обеззараживающим раствором. Осторожно использовать деликатную задачу стереть, чтобы промокните излишки раствора, чтобы гарантировать, что электрод накладка не повреждаются.
- Если ЭКГ накладка имеет функцию нагрева, используйте его. Анестезированных мышей имеют тенденцию терять тепло тела быстро. Нагреть площадку до 40-42 ° С , чтобы поддерживать нормотермических температуру тела 37 ° С на протяжении 14 операции. Монитор нрав теларатура с помощью ректального термометра. Регулировка температуры колодки, необходимой для поддержания температуры тела ~ 37 ° C.
- Поскольку большинство торакотомии выполняются с помощью мыши, лежа на спине (лежа на спине), убедитесь, что переключатель переворачивается в "лежачем" настройки. Многие подушечки ЭКГ имеют функцию переключения между склонных и лежачее позиций. Неспособность выбрать правильную ориентацию, может привести к искажению событий электрокардиограмме.
- Обезболить мышь, используя 5% вдыхаемого изофлуран и 1 л / мин кислорода. После того, как мышь под наркозом, передача мыши на площадку ЭКГ оснащена анестезии носового конуса и снизить изофлуран до 2% и 1 л / мин кислорода. Подтверждение надлежащего анестезии путем обеспечения мышь не реагирует, когда нога мыши зажимается пинцетом.
- Нанесите тонкий слой смазки глаз мазь на глаза мышки, чтобы предотвратить сухость и повреждение роговицы в то время как под наркозом.
- Очистите лапы мыши с влажная салфетка, чтобы удалить все видимые постельные принадлежностикоторые могут быть прилипла к лапам или может помешать передаче электрических импульсов от лап к ЭКГ площадку. Сухие лапы с вытирания.
- Нанесите небольшое количество (немного меньше, чем USD центов) в случае высокой электропроводимости электролитом для каждой из четырех металлических электродов на ЭКГ площадку.
Примечание: Не забудьте применить только небольшое количество геля, как слишком много геля делает его трудно сдержать лапами на стартовую площадку с помощью липкой ленты. Кроме того, лапы, вероятно, выскользнуть из сдержанности во время операции, если они были мокрыми перед нанесением ленты. - С помощью мыши в положении лежа на спине, используйте четкую медицинскую ленту , чтобы удержать каждую лапу на соответствующий электрод (рисунок 1). Сначала нажмите каждую лапу к ее части ленты, а затем приклеить ленту на ЭКГ площадку. Убедитесь, что каждый сдержанным лапа находится в контакте с электролитическим гелем и электродом.
2. Получение ЭКГ
- В зависимости от оборудования, используемого для приобретения ЭКГ, конфigure машину таким образом, чтобы кривая ЭКГ может быть визуализированы в реальном времени. Для регистрации ЭКГ с использованием физиологических параметров проверки на эхокардиографии машине, живой В-режиме, изображение будет иметь форму волны ЭКГ, проходящую по нижней части экрана.
Примечание: Смотрите отдельные направляющие машины пользователей, чтобы определить, как лучше настроить это оборудование. - Включить в реальном времени визуализации сигнала ЭКГ, нажав клавишу B-режима на эхокардиографию машине или эквивалент на других устройствах записи ЭКГ.
- Отрегулируйте разрешение, чтобы учесть различия в амплитуде. Если пик R-волны или корыто (долины) от Q-волны находятся вне визуального кадра, настроить разрешение, пока не наблюдается вся высота волны.
Примечание: Это можно сделать на вкладке физиологических параметров на эхокардиографии машине. Нажмите на увеличение или уменьшение стрелки, пока весь сигнал не виден.
- Отрегулируйте разрешение, чтобы учесть различия в амплитуде. Если пик R-волны или корыто (долины) от Q-волны находятся вне визуального кадра, настроить разрешение, пока не наблюдается вся высота волны.
- Всякий раз, когда изображение должно быть ОБТained, снимите ЭКГ площадку инструментов. Прикосновение мышь во время записи ЭКГ с пинцетом или пальцами нарушит форму волны. Убедитесь в том, что мышь еще и нетронутым на ЭКГ площадку перед записью каких-либо ЭКГ.
- Используйте "запись" машины или функцию "Store", прежде чем принимать какие-либо хирургические разрезы на мышь. Это изображение будет использоваться в качестве основы для сравнения позже.
3. Хирургическая процедура и запись ЭКГ
- Вводят наркозом мышь с обезболивающей (бупренорфин, 1,5 мкг, внутрибрюшинно) перед началом. Детали ишемии / реперфузии хирургическая процедура также может быть найден в другом месте 5.
- Удалить волосы вокруг хирургического участка химически или механически и дезинфицировать области с бетадин раствором. Используйте скальпель, чтобы сделать вертикальный разрез параллельно пищевода и трахеи. Осторожно переместить лимфатические узлы в каждую сторону от разреза до тонкой ткани, покрывающие трахеиподвергаются. Использование щипцов, осторожно отделить ткань, пока белые хрящевые кольца трахеи не видны.
Примечание: Как правило, мы используем для удаления волос лосьон Nair. Лосьон наносится на месте операции в течение ~ 1 мин. Наир затем тщательно смывается с помощью физиологического раствора или воды. Этот способ является предпочтительным в нашей лаборатории, так как высокое разрешение эхокардиографию (которая может обнаружить волосяные фолликулы) выполняется до и после операции. Тем не менее, следует соблюдать осторожность, чтобы избежать таких чувствительных областях, как половые органы, а затем тщательно промывая Nair прочь, чтобы избежать возможных ожогов кожи. - Быстро удалить нос мыши из носового конуса и вставьте вентиляционную трубку в рот мыши и по направлению к горлу. Когда кончик вентиляционной трубки виден через открытую область шеи, выравнивать трубку с началом трахеи. Аккуратно шевелить сторону трубки в сторону, не применяя давление в сторону повышения до насосно-компрессорных труб горками в трахею, которые могут быть подтверждены визуально тhrough полупрозрачной трахеи.
- Убедитесь в том, что мышь остается под наркозом во время процедуры интубации. Пауза интубация и вернуть мышь к носового конуса, если он начинает шевелиться.
- Используя петлю струны, крючок два передних зуба мышки через петлю и лента строка заканчивается на ЭКГ площадку, чтобы стабилизировать голову мыши и обеспечить вентиляцию трубы не двигается во время операции. Быстро прикрепить вентиляционные трубы к грызунами искусственной вентиляции легких и настроить параметры вентиляции в зависимости от веса мыши. Лента вентиляционная труба на месте.
- Накройте подвергается трахее мыши с марлей, смоченной в теплом физиологическом растворе, чтобы сохранить ткани от высыхания.
- Сделайте вертикальный разрез скальпелем вдоль левой стороны грудины.
- Использование щипцов, осторожно отделить фасции слой от мышечного слоя. Аккуратно вырежьте нижележащие слои мышц, не сокращая видимые кровеносные сосуды.
- Использование щипцов, возьмите третье ребро и тянутьвверх мягко. Поддерживать захват ребра с одной стороны, и использовать хирургические ножницы, чтобы тщательно вырезать межреберной ткани между третьим и четвертым ребром. Убедитесь в том, что легкие не повреждены.
Примечание: Легких втягивается глубоко в грудной полости почти сразу же после того, как полости грудной клетки были проколоты хирургического разреза в связи с потерей градиента давления. Подождите, пока легкие не убирается, прежде чем продолжить. - Используйте пинцет, чтобы захватить и аккуратно отделить тонкий слой перикарда, который окружает сердце.
- Вставьте втягивающие или вручную с помощью пинцета как ребра преднатяжителями, чтобы переместить ребра в положение, при котором сердце видна между ребрами.
Примечание: Это обычная практика, чтобы двигаться вниз левую лапу мыши так, что она перекрывает нижнюю правую лапу во время размещения лигатуры. Это помогает расположить сердце так, чтобы ушко левого предсердия, или предсердие, хорошо видна во время размещения лигатуры. Имейте в виду, что действительный ЭКГ шaveforms не будет получен в то время как нижняя левая лапа от электрода. По этой причине желательно, чтобы вернуть лапу к его электрода после того, как ушивание лигатура проходит через ткани миокарда, но до того, как узел затягивается. - Найдите ЛАД визуально, под левое предсердие. Стремительно вставить 7-0 шелковую конический сшивающий иглу в миокарде достаточно глубоко, чтобы пройти под ЛАД, но не так глубоко, как проникнуть в полость левого желудочка. Потянуть сшивающий лигатуры через пока не будет около 4 см сшивающего шелка слева на свободном (без иглы) конец сшивающего лигатуры.
- Начните, чтобы связать простой шовный узел. После того, как свободный конец сшивающего шелк был вытянут через петли, чтобы сформировать узел, пауза.
- Держа обе свободные и иглы концы сшивающего шелка с пинцета, вставить см секцию PE-10 трубки ~ 1 под формовочного узла и на вершине поверхности эпикарда.
- Если левая лапа мышки пересечена, вернуть лапу к его прона электроде. Затянуть узел таким образом, что ПЭ-10 трубка пришит к сердцу. Отпустите все физический контакт с мышью, чтобы позволить ЭКГ для записи.
- Разрешить форму волны ЭКГ, чтобы перебрать в течение ~ 10 сек. Проверьте форму волны ЭКГ визуально и записи сигнала, как "Время Occlusion". Если Т-волна не приводит к увеличению амплитуды в течение 1 мин, переоценивать размещение лигатуры.
- Если амплитуда Т-волны не увеличивается, либо выбросить животное из исследования или попытаться исправить лигатуры размещение.
- Визуально проверьте цвет миокарда, чтобы подтвердить ишемический частокол ЛЖ.
- Если изменения ЭКГ и миокарда изменения цвета указывают на ишемию, двойной узел шовный вокруг ПЭ-10 трубки.
- Накройте открытой грудной полости с теплым физиологическим раствором марлю.
- Запись ЭКГ каждые 5-10 мин в течение продолжительности ишемического периода.
4. Подтверждение реперфузии с помощью ЭКГ
- Удалить солевой марли бухточкукольцо грудной полости и визуализировать сердце.
- Используйте лезвие, чтобы разрезать сшивающий шелк на вершине PE-10 трубки. После того, как лигатуру разрезают, удалите секцию PE-10 трубки и осторожно удалите сшивающий лигатуры из миокарда.
- Отпустите все физический контакт с мышью и позволяют волны ЭКГ ~ 10 сек для цикла. Запись сигнала как "Время реперфузии." Продолжить запись кривых ЭКГ через каждые 5-10 мин до получения желаемого времени экспериментальная точка не будет достигнута.
- Настройка разрешения для изменения амплитуды по мере необходимости. Если Т-волна не изменяется при удалении ПЭ-10 насосно-компрессорных и лигатуры, реперфузионного не подтверждается.
- Если Т-волны не изменяется при удалении трубки, либо выбросить животное из исследования или попытаться исправить лигатуры размещение.
- Осмотреть миокард дополнительно подтвердить реперфузии путем возвращения в красный цвет.
- Закрыть грудной полости сшиванием межреберье с 5-0шов шелковой нитью, применяя мягкое давление на грудь мыши высылать избыток воздуха, который вступил во время операции. Затем сшить мышечных слоев и, наконец, кожа. Примечание: приложение давления к грудной полости, не может быть достаточной, чтобы эвакуировать грудной полости воздуха у всех мышей. Таким образом, шприц и игла метод эвакуации следует использовать для обеспечения того, чтобы весь воздух был исключен.
- Запись последнего ЭКГ перед включением ингаляционной анестезии и удаления от лапы мыши от электродов. Увеличение кислорода до 2 л / мин и поддерживать вентиляцию, пока мышь не приходит в сознание.
- Разрешить мыши для восстановления в постоянной контролируемой температурой окружающей среды, например , грелку или теплый инкубатор, чтобы избежать изменчивости инфаркта. Treat мышь с бупренорфин через 24 часа после операции, а затем по мере необходимости, как показано в масштабе мыши гримасу.
Примечание: Процедура реперфузии также подробно обсуждается в Xu и др 5.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Нормальный мышиный ЭКГ отображается на рисунке 2 , с буквенными маркерами для электрических событий P, Q, R, S, J и T. P является начальным предсердия деполяризации. QRS является волной деполяризации над желудочками. J рано переполяризация и Т представляет собой гетерогенную реполяризацию также известный как восстановление 11. Следует отметить , что многие лаборатории не используют J-волны номенклатуры и вместо того, чтобы обратиться к СДТ-сегмента как ST-сегмента 10,15-17. Здесь результаты и анализы являются репрезентативными и основаны от лабораторных наблюдений 40 мышей. Большинство мышей обнаруживалось подобные формы волны прогрессий в течение операции. Мыши, которые не проявляли подобные формы волны были отмечены для дальнейшего анализа и были признаны не-инфарктом животных. Аналогичные результаты осциллограмм также сообщили Jong и соавт. 15.
Мышиные сердца суffering от региональной ишемии вследствие ЛАД окклюзии , как правило , показывают увеличение амплитуды R-волны, а также гиперострой обострением ЯТ-сегмента с последующей возможной высоты ST-сегмента Рисунок 3 показывает первый признак острой ишемии миокарда. гиперострой Peaking Т-волны. Как видно на этом чертеже, Т-волна увеличилась в амплитуде от исходных условий. Тем не менее, это еще не высота ST-сегмента, так как S-волна продолжает проецировании глубоко и отрицательно, как это делает на базовой линии сигнала.
Конфигурация базовой линии ЭКГ отображается отрицательно выступающую S-волны (рисунок 2). С течением времени прогрессирует, отмечаются изменения ЭКГ. ST-сегмента определяется как отрезок между концом S-волны и началом волны Т. Этот ST-сегмент ясно в организме человека. Из-за высокой частоты сердечных сокращений, этот сегмент слит у мышей и дополнительный, ранний переполяризация "J-волна" Сентябреarates S- и Т-волны. Таким образом, в вертикальной проекции S-волны в изоэлектрической линии или выше следует рассматривать в качестве мышиного варианта возвышением СЕГМЕНТА. На рисунке 4 прогрессирование ишемии миокарда до начала можно увидеть возвышения ST-сегмента. При этом S-волна проявляет при повышенной амплитудой, выше изоэлектрической линии. J-волна также повышается, особенно по сравнению с базовой линии сигнала (рисунок 2). Таким образом, ST-сегмент возводится , который является показателем травмы / инфаркта 10.
Рисунок 5 следует прогрессирование одной мыши от базовой линии весь путь через реперфузии. Первый сигнал показывает нормальный синусовый ритм, который был записанная базовый уровень. Второй сигнал отображает ЭКГ через 1 минуту после лигатуру был привязан и артерия стал перекрыта. Красный круг на этой линии указывает на гиперострой зубца Т обострением. Если по сравнению с обраго "Базовый", это ясно, что Т-волна поднимается. Третья форма сигнала показана полная высота ST-сегмента в момент времени 5 мин. В "1 мин" ишемия изображения, S-волна была еще проецировании отрицательно, передавая изоэлектрической линии. Тем не менее, через 5 мин часть S комплекса не доходят до отрицательного, как следует, прежде чем переходить в J- и Т-волнами. Это описывается как подъем ST сегмента, так как сегмент между S- и Т-волнами поднимается от изоэлектрической линии. Другим электрофизиологическое маркером региональной ишемии разрастанию интервала QT-интервала 16 , которая проходит от начала комплекса QRS и продолжается до конца волны Т. При температуре 20 мин ишемии QT-интервал увеличился и ST-сегмента еще повышен. Через 45 минут ишемии, на QT-интервал остается расширен и ST-сегмента остается повышенным.
Реперфузия миокарда, который имеетбыл ишемический в течение 30 мин или менее должно приводить к ЭКГ вернуться обратно в исходных условиях на мышь. Преда и Бурлаку установили корреляцию между мышиными изменениями электрокардиограммы, ишемическая времени и степени тяжести инфаркта 17. Было отмечено, что ишемические на протяжении 30 мин не вызывает постоянных изменений ЭКГ в то время как ишемические периоды 1 часа было вызвать необратимые изменения ЭКГ. Кроме того, реперфузия закупоренной артерии через 24 часа ишемии не имела остаточную эффекта 17. Как правило, Q-волны могут быть идентифицированы как с небольшим наклоном вниз выступом непосредственно перед деполяризации QRS-комплекса. Значительные, или патологическим Q-волны могут развиваться вскоре после начала ишемии миокарда , как значительная гибель мышц начинает устанавливать в 10. Значимые Q-волны определяются как не менее 1/3 высоты, соответствующей R-волны или их удлиненным временем, в результате чего в широком Q-волны. Значительные результаты Q-волны из области мертвых миокард отклоняющей Electricaл токи расстояние от электрода 7. Через 5 мин реперфузии, что свидетельствует о глубокой, значительные Q-волны начинают появляться (рисунок 5). Кроме того, Т-волна возвращается к изоэлектрической линии (рисунок 5). Через 30 мин реперфузии, отрицательные Q-волны остаются и, вероятно, показывающий необратимое повреждение. В этот момент времени, Q-волны широко и глубоко, и указывают , что умирающий сердца ткани отклоняя электрические токи вокруг поврежденной области (рисунок 5).
После непрерывной ишемии, прогрессирование травмы и миокарда приводит к увеличению отрицательной проекции Т-волны (рис 5, 30 мин реперфузии, второй красный круг). Эта расширенная проекция Т-волн из - за истинного миокарда, как правило , быть постоянными 7. Второй красный круг в 30 мин реперфузии сигнала показывает , что , как представляется, перевернутая Т-волны (рисунок 5). Если 5-Aй 30 мин Т-волны сравниваются ясно, что Т-волны проецирует более отрицательно. Это, в сочетании со значительными Q-волн свидетельствует наличие повреждений постоянной ткани в этом сердце. Следует отметить, что ингаляционный изофлуран анестезии уменьшает частоту сердечных сокращений, и, следовательно, увеличивает интервал QT интервалов. Однако амплитуда восстановления Т-волн остается неизменным 18.
Указанные изменения могут быть количественно проанализированы с точки зрения напряжения. На рисунке 6 показано , что экспорт физиологические данные в виде файла .csv будет обеспечивать очень большой объем данных. В дополнение к предложению значений ЭКГ (амплитуды) на фракции-оф-миллисекунды ставки могут быть варианты, чтобы включить другие данные из дыханий, датчиков температуры, манжет артериального давления и т.д., если это необходимо. Эти количественные данные могут быть графически , как показано на рисунке 7. Графическое изображение серии сигналов от P-волны в Р-волны позволяет визуализировать ЭКГКонфигурация тренда. Период времени 500 мс хорошее время кадра для визуализации, так как любой меньше времени, не может привести к достаточно сигналов и любое дополнительное время сделает график появляются суматоху и электрофизиологические события могут быть пропущены или трудно распознать при просмотре на стандартном мониторе компьютера ,
Рисунок 1:. Правильное размещение мыши на ЭКГ Pad Эта мышь позиционируется в положении лежа на спине. Каждый из лап мыши выявляются на соответствующие электроды на поверхности ЭКГ площадку. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2: Нормальный Мышиные БазовыйЭКГ. Нормальная мышиный базовый ЭКГ помечены буквами P, Q, R, S, J и T , которые используются для описания электрических событий в сердце. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рис . 3: T-волны Высота Также известный как гиперострой T-волны или обострением. Т-волна усиливается и выше базовой линии Т-волны (рисунок 2). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рис . 4: ST-сегмента высоты Этот показатель DisplAYS высота ST-сегмента , который можно наблюдать , как ST-сегмента выше изоэлектрической точки. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рис . 5: Типичные изменения ЭКГ в течение в / реперфузии хирургии Ишемии Эта цифра следует один курсор мыши на продолжительность операции миокарда при ишемии / реперфузии. Первый сигнал показывает нормальный синусовый ритм, который был записанную базовый уровень (базовый уровень). Второй сигнал (1 мин ишемия) отображает сигнал 1 мин после того, как лигатуры был привязан и артерия стал перекрыта. Красный круг на этой линии показывает гиперострой зубца Т обострением. Красный круг на третьей формы волны (5 мин ишемия) отображает полную высоту ST-сегмента. Красный круг на Fou RTH сигнала (20 мин ишемия) отображает расширенную QT-интервал и S-волна все еще повышен. Красный круг на пятом сигнале (45 мин) Ишемия дисплеи расширили QT-сегмент и повышенной ST-сегмента. Шестой сигнал (1 мин реперфузии) не показывает каких-либо существенных изменений в сравнении 45 мин ischemia.The красного круга на седьмой волны (5 мин реперфузии) показывает глубокую, существенную форму Q-волны. Первый красный круг в восьмой волны (30 мин реперфузии) показывает значительные Q-волны, а второй красный круг показывает повышение возможно T-волны. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рис . 6: Физиологический данных На этом рисунке показаны физиологические данные , как он экспортируется в виде CSV - файла в таблицу.исх = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54814/54814fig6large.jpg" целевых = "_blank"> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рис . 7: рентгенографического мВ Значения На графике показаны на этом рисунке показаны значения мВ из трех последовательных и полных волновых форм с использованием физиологического файла данных (рисунок 6). График представляет собой простой линейный график , используя точки из физиологического файла данных. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
С помощью изменения ЭКГ в качестве дополнительного метода для подтверждения ишемии миокарда и реперфузии обеспечивает точное размещение окклюдируя лигатуры. Точность лигатуры размещения имеет решающее значение для снижения изменчивости данных среди животных. ЛАД в сердце мыши является трудной артерии визуализировать. Поэтому, дополняя визуальный бледность с электрокардиограмме изменений поможет обеспечить правильное размещение лигатуры и в результате повреждения тканей.
Поскольку ЭКГ площадку предлагает неинвазивный вид сердца, множественные ЭПРА могут быть получены в ходе исследования. Это может помочь обеспечить лучшее понимание сердечных изменений, которые происходят во время и после операции. Крайне важно, чтобы получить базовые ЭКГ, используемый для сравнения после хирургической процедуры. Позже смерть стадии ткани и даже желудочковой аневризмы может наблюдаться прогибов электрофизиологических сигналов и изменения конфигурации ЭКГ. Это может дать представление ов прогрессировании сердечной недостаточности.
Преимущества измерения ЭКГ с помощью эхокардиографического аппарата включают одновременное измерение структурных и функциональных параметров сердца до или после операции при ишемии / реперфузии. Ограничения системы регистрации ЭКГ включают высокую стоимость, чтобы купить эхокардиографии машину. Однако если эксперименты требуют постоянного контроля ЭКГ в течение нескольких дней, есть множество устройств, доступных для записи ЭКГ в том числе удаленных телеметрических блоков ЭКГ с соответствующим программным обеспечением, которое может быть запрограммированную для записи и анализа формы сигналов в различных временных интервалах. Тем не менее, многие из ЭКГ телеметрических блоков требуется процедура имплантации или специализированные места обитания. Кроме того, многие альтеративного варианты электродов существуют в том числе электродных зажимов и игл. Ишемией / реперфузией хирургия через торакотомии является весьма инвазивной процедурой. Преимущества использования ЭКГ площадку с эхокардиографии макинтошХайн включают неинвазивные процедуры без каких-либо проводов, подсоединенных к животным во время операции и без дополнительной хирургической процедуры. Тем не менее, исследователи должны определить лучшее оборудование для своей лаборатории и экспериментальных потребностей.
Как уже упоминалось ранее, изофлуран анестезии уменьшает частоту сердечных сокращений. Кроме того, изофлуран может быть кардиопротекторное посредством активации каналов К АТФ и , следовательно , уменьшить размер зоны инфаркта, как было обнаружено у собак 19. Общий наркоз у мышей можно индуцировать с использованием инъецируемых агентов. Ингаляционной анестезии действительно обеспечивает более высокий уровень безопасности, особенно в течение длительных процедур. Тем не менее, ингаляционного наркоза требует сложного и дорогостоящего оборудования, таких как точность испарителей и расходомерами, конкретных систем дыхания и эффективных систем, поглощающие для предотвращения загрязнения окружающей среды. К недостаткам инъецируемых анестетиков включают трудности при выборе начальной дозы, никаких шансов на точно модулировать глубину длительной анеsthesia, длительное восстановление и т.д. Выбор анестезии должна быть адаптирована в соответствии с продолжительностью процедуры и цели исследования 20.
Использование ЭКГ в качестве дополнительного метода для подтверждения травмы ишемии / реперфузии у мышей поможет улучшить консистенцию и воспроизводимости инфарктами, но также открывает возможность для будущих приложений метода путем установления количественных тенденций. Исследователи могут заметить подобные конфигурации ЭКГ в определенных экспериментальных группах. Например, генетически модифицированная группа животное может проявлять необычайно широкий интервал QT интервалы после операции по сравнению с диким типом. Эти информационные данные были бы пропущены, если исследователи используют изменения миокарда цвета в качестве единственного подтверждения ишемии и реперфузионного повреждения. Для получения сравнительных исследований между дикого типа и трансгенных мышей, соображения к руководящим принципам Ламбет конвенции также могут быть полезными, особенно в отношении возраста, пола, Ослепление и рандомизации животных 21.
В заключение, дополнительное подтверждение повреждения миокарда при ишемии / реперфузии предлагает множество преимуществ. Использование ЭКГ в качестве дополнительного метода может помочь установить последовательность в хирургии. Это может помочь уменьшить количество используемых животных, обеспечивая при этом более высокие качества данных. Она также позволяет исследователям следить за сердечной травмы, отмиранию тканей и / или переделанный неинвазивно с течением времени. И, наконец, с помощью ЭКГ в качестве подтверждения ишемии миокарда / реперфузии предлагает возможность установления количественных электрофизиологические тенденций.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 |
References
- Kochanek, K. D., Murphy, S. L., Xu, J. Deaths: Final Data for 2011. Natl Vital Stat Rep. 63 (3), 1-120 (2015).
- World Health Organization. The 10 leading causes of death in the world. , Available from: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/en/ (2012).
- Klabunde, R. E. Cardiovascular Physiology Concepts 2edn. , Wolters Kluwer Health Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia. 243 (2012).
- Bhardwaj, R., Kandoria, A., Sharma, R. Myocardial infarction in young adults-risk factors and pattern of coronary artery involvement. Niger Med J. 55 (1), 44-47 (2014).
- Xu, Z., Alloush, J., Beck, E., Weisleder, N. A murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury through ligation of the left anterior descending artery. J Vis Exp. (86), (2014).
- Fernández, B., et al. The coronary arteries of the C57BL/6 mouse strains: implications for comparison with mutant models. J Anat. 212 (1), 12-18 (2008).
- Thaler, M. S. The Only EKG Book You'll Ever Need. , Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia. 4 edn (2003).
- Poirier, P. Exercise, heart rate variability, and longevity: the cocoon mystery? Circulation. 129 (21), 2085-2087 (2014).
- Boudoulas, K. D., Borer, J. S., Boudoulas, H. Heart Rate, Life Expectancy and the Cardiovascular System: Therapeutic Considerations. Cardiology. 132 (4), 199-212 (2015).
- Wehrens, X. H., Kirchhoff, S., Doevendans, P. A. Mouse electrocardiography: an interval of thirty years. Cardiovasc Res. 45 (1), 231-237 (2000).
- Boukens, B. J., Rivaud, M. R., Rentschler, S., Coronel, R. Misinterpretation of the mouse ECG: 'musing the waves of Mus musculus. J Physiol. 592 (21), 4613-4626 (2014).
- O'Gara, P. T., et al. ACCF/AHA guideline for the management of ST-elevation myocardial infarction: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines: developed in collaboration with the American College of Emergency Physicians and Society for Cardiovascular Angiography and Interventions. Catheter Cardiovasc Interv. 82 (1), E1-E27 (2013).
- Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , National Academies Press. Washington DC. 8 edn (2011).
- Gao, S., Ho, D., Vatner, D. E., Vatner, S. F. Echocardiography in Mice. Curr Protoc Mouse Biol. 1, 71-83 (2011).
- Jong, W. M., et al. Reduced acute myocardial ischemia-reperfusion injury in IL-6-deficient mice employing a closed-chest model. Inflamm Res. 65 (6), 489-499 (2016).
- Nadtochiy, S. M., et al. In vivo cardioprotection by S-nitroso-2-mercaptopropionyl glycine. J Mol Cell Cardiol. 46 (6), 960-968 (2009).
- Preda, M. B., Burlacu, A. Electrocardiography as a tool for validating myocardial ischemia-reperfusion procedures in mice. Comp Med. 60 (6), 443-447 (2010).
- Speerschneider, T., Thomsen, M. B. Physiology and analysis of the electrocardiographic T wave in mice. Acta Physiol (Oxf. 209 (4), 262-271 (2013).
- Kersten, J. R., Schmeling, T. J., Pagel, P. S., Gross, G. J., Warltier, D. C. Isoflurane mimics ischemic preconditioning via activation of K(ATP) channels: reduction of myocardial infarct size with an acute memory phase. Anesthesiology. 87 (2), 361-370 (1997).
- Gargiulo, S., et al. Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: anesthetic considerations in preclinical research. ILAR J. 53 (1), E55-E69 (2012).
- Curtis, M. J., et al. The Lambeth Conventions (II): guidelines for the study of animal and human ventricular and supraventricular arrhythmias. Pharmacol Ther. 139 (2), 213-248 (2013).
