Introduction
Herzkrankheit bleibt die führende Todesursache weltweit 1,2. Nicht nur ist der linke Ventrikel (LV) die kräftigste Kammer, verantwortlich für das Blut vom Herzen zu den gesamten Körper pumpt 3, es ist eine gemeinsame Herzverletzungsstelle nach einem Myokardinfarkt 4. Die linksventrikuläre Absterben von Gewebe führt oft zu systolischen Herzinsuffizienz. Tiermodelle von Herzkrankheiten sind unerlässlich für die Förderung der biomedizinischen Forschung kardiovaskulär. Die C57Bl / 6-Stamm von Mäusen eine beliebte Wahl für Tiermodellen haben aufgrund ihrer schnellen Brutzeit, geringe Kosten und Leichtigkeit in genetischen Veränderungen. Die meisten chirurgischen murine Modelle für die Untersuchung von Herzkrankheiten beinhalten Okklusion des LAD Ast der linken Koronararterie. Die LAD wird manchmal mit der linken stumpfen Rand 5,6. Die LAD liefert Blut in den linken Ventrikel vorderen und anterolateralen Wände. LAD Okklusion Studien sind bei der Induktion anterioren Infarkten gerichtet, manchmal int Verlängerungo den unteren und seitlichen Wandbereiche 7.
Zwei Modelle, die häufig für Myokardinfarkt Studien verwendet werden, umfassen chronische Verstopfung Myokardinfarkt und myokardiale Ischämie / Reperfusion. Die chronische Verstopfung wird durch chirurgisch um Vernähen und permanent den Blutfluss durch die LAD zu blockieren. Die Ischämie / Reperfusion wird viel auf die gleiche Weise erstellt nur mit einer vorübergehenden, in der Regel 30 bis 60 min, ischämische Periode. transiente Ischämie, die okkludierende Naht Krawatten um den LAD und einer kleinen PE-Rohr 10 zu erreichen, die parallel zu der LAD an der epikardialen Oberfläche des Herzens platziert ist, von einer Reperfusionsperiode gefolgt, wo der Schlauch und Okkludieren Naht entfernt und Blut um erneut Fluss durch die Arterie und in das Myokard erlaubt. Die Ischämie / Reperfusion der Operation wurde klinisch relevant aufgrund der Natur von Reperfusionsverletzung parallel zu der Behandlung von menschlichen Infarkte zu sein als die prom umfasstpt koronare Angioplastie und Stent-Implantation der Arterie oder koronaren Bypass. Typischerweise wird während dieser Operationen, Ischämie des LV in einem Maus-Herz wird durch sichtbare Blässe der myokardialen Wand bestätigt. Allerdings, indem einfach die Operationen auf einem Elektrokardiogramm (EKG) Pad unter ständiger Überwachung Bedingungen durchgeführt wird, sichtbare Veränderungen können in der EKG-Kurve beobachtet werden, wodurch Ischämie und Reperfusion der Maus Myokard bestätigt.
Obwohl das murine heart für das menschliche Herz in vieler Hinsicht ähnlich ist, einschließlich der vier Kammern Struktur, haben die Herzen auch Unterschiede. Ein offensichtlicher Unterschied ist die durchschnittliche Ruheherzfrequenz von erwachsenen Mäusen ist von 600 bis 700 Schlägen pro Minute (bpm) , während die von erwachsenen Menschen ist ~ 60-100 bpm 8,9. Zusätzlich bei Mäusen die Repolarisation Wellen, J und T, verschmelzen oft mit der Depolarisation QRS-Komplex eine klare ST-Segment schwierig macht , 10 zu erkennen. Um den Prozess der electrocardiographicall erschwereny Myokardischämie bestätigt, es ist die Höhe der T-Welle ist und der ST-Segment , das als Marker für die Diagnose von Ischämie und Myokardinfarkt Verletzungen bei Menschen verwendet werden, bezeichnet klinisch als ST e levation m yocardial i nfarction oder STEMI. Einer der wichtigsten Unterschiede zwischen humanen und murinen Wellenformen ist, daß S-Welle unmittelbar folgt ein J-Welle sein, die direkt in eine negative T-Welle überträgt. Während akuter myokardialer Ischämie in Mäusen , die Amplitude der S-Welle ab , und wird durch eine abnormale J-Welle und eine invertierte T-Welle 11 direkt folgt. Die T-Welle scheint nicht , 11 einen wesentlichen Teil der Repolarisation in Mäusen zu repräsentieren. Trotz Nomenklatur und Maus gegen menschliche Unterschiede, EKG-Bestätigung von murinen myokardialen Ischämie und Reperfusion ist nach wie vor möglich und relativ einfach. Aus Gründen der Vereinfachung Wellenform Auslegung wird das Segment zwischen der SJT bezeichnet als ST-SEGMnt hier.
STEMI - Richtlinien im Jahr 2013 veröffentlicht , einen Patienten Tür-zu-Ballon Zeit von weniger als 90 min 12 .Dies bedeutet , wird empfohlen , dass der Zeitrahmen , von der Identifizierung der Koronararterienokklusion des Patienten , bis die Arterie wieder geöffnet wird , sollte weniger als 90 min betragen. Das schlagende Herz arbeitet ständig und hat daher einen hohen oxidativen Stoffwechsel und ein hohes Maß an Sauerstoffverbrauch 3. Um dies zu schaffen, ist ein Netzwerk von Kapillaren an jedem Myozyten - 3 erhältlich. Es dauert nur ein Herz ein paar Takte seiner Sauerstoff- und Nährstoffversorgung zu erschöpfen. In einem 90 Minuten-Fenster wird eine ischämische Herzregion in einem menschlichen Empfang von zwischen 5.400 und 9.000 Herz blockiert wurden im Wert von sauerstoffreichem Blut schlägt. Im selben 90 Minuten Fenster, wäre eine Maus 54.000 bis 63.000 Herzschläge haben. Versuchszeitpunkte für murine Ischämie / Reperfusionsverletzung liegen typischerweise zwischen 30 und 60 min.
Die Bedeutung der Entwicklungeine ergänzende Methode ing myokardialen Ischämie und Reperfusion in einem Mausmodell der Bestätigung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Konsistenz und Reproduzierbarkeit der Daten in myokardialen Ischämie / Reperfusion-Studien. Die derzeitige Praxis der optisch das Herz für eine Veränderung der Gewebefarbe zu beobachten ist nicht ausreichend, als Stand-alone-Diagnose. Zusätzlich wird der Reperfusion nach Entfernen des Schlauchs und Naht nicht garantiert. Obwohl die Arterie ist nicht mehr abgebunden, kann die Arterie während des Verfahrens nachhaltig geschädigt haben und unmöglich werden kann reperfuse. Es wäre vorteilhaft, eine Aufzeichnung von Veränderungen im Elektrokardiogramm zu haben Reperfusion, um zu bestätigen, anstatt sich auf Beobachtungen der myokardialen Blässe und rubor (rote Farbe). Herzen, die dann schnell markiert werden nicht die Marker der Ischämie / Reperfusion Verletzungen zeigen kann, und eine Entscheidung darüber, wie die Ermittler gehen kann gemacht werden.
Schließlich ändert sich im gesamten th von der Basislinie eine Aufzeichnung der EKG-Einrichtunge ischämischen und Reperfusions-Perioden ermöglicht Ermittler das Herz nach der ersten Operation zu überwachen, um fortzufahren. Die Ermittler derzeit aus den Augen Herz verlieren, sobald die Operation beendet ist. EKG ist eine einfache Möglichkeit, Einblick in die Veränderungen in den Myokard Stunden nach der Operation zu Tage auftreten, zu gewinnen. EKG zu den Zeitpunkten aufgezeichnet nach der Operation späten Entwicklung Q-Wellen anzeigt, fortgesetzt oder eine Verschlechterung Absterben von Gewebe offenbaren könnte. Allerdings effektiv Gage neue oder sich verschlechternde Elektrokardiographie-Marker, muss ein Basis-EKG zum Vergleich zur Verfügung stehen.
Dieses Protokoll wird zeigen, wie man sich vorbereiten, zu erhalten, und das EKG interpretieren Ischämie und Reperfusion der Maus Herz mit 8 bestätigen - 12 Wochen alten männlichen C57BL / 6-Mäuse.
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Protocol
Alle chirurgischen Eingriffe an Tieren durchgeführt , sollte mit Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren 13 oder einer anderen geeigneten ethischen Richtlinien entsprechend durchgeführt werden. Protokolle sollten von der Tierschutzausschusses bei der entsprechenden Institution, bevor Sie fortfahren genehmigt werden.
1. Vorbereitung für die EKG
HINWEIS: Bevor Sie beginnen, don persönliche Schutzausrüstung einschließlich der Handschuhe, Brillen und einem sauberen Laborkittel oder Einweg-Kleid.
- Reinigen Sie die EKG-Pad mit einem Nicht-Alkohol und nicht-Bleich basierte Dekontaminationslösung. Verwenden Sie vorsichtig eine heikle Aufgabe wischen überschüssige Lösung abtupfen, um sicherzustellen, dass die Elektroden-Pad nicht beschädigt wird.
- Wenn das EKG-Pad eine Heizung Funktion hat, es zu benutzen. Narkotisierten Mäusen neigen schnell die Körperwärme zu verlieren. Erhitzen Sie das Pad auf 40-42 ° C bis normothermic Körpertemperatur von 37 ° C in der gesamten Operation 14 halten. Monitor-Körper TemperamentAture eine rektale Thermometer. Einstellen auflage Temperatur wie notwendig, um die Körpertemperatur ~ 37 ° C zu halten.
- Da die meisten Thorakotomie mit der Maus auf dem Rücken liegend (Rücken) durchgeführt werden, stellen Sie sicher, dass das Umschalten auf den "Rücken" Einstellung gekippt wird. Viele EKG-Pads haben eine Funktion zwischen Bauch- und Rückenlage zu wechseln. Fehler die richtige Orientierung zu wählen können in falsche Darstellung von Elektrokardiographie Ereignisse zur Folge haben.
- Anesthetize Maus mit 5% inhaliert Isofluran und 1 l / min Sauerstoff. Sobald die Maus betäubt, Transfer Maus auf EKG-Pad mit einer Anästhesie Nasenkegel ausgestattet und Isofluran bis 2% und 1 l / min Sauerstoff reduzieren. Bestätigen Sie die richtige Anästhesie mit der Maus gewährleistet nicht reagiert, wenn der Fuß des Maus mit einer Pinzette eingeklemmt wird.
- Eine dünne Schicht von Augen Schmierung Salbe über die Augen der Maus Trockenheit und Hornhautschäden zu verhindern, während narkotisiert.
- Reinigen Sie die Maus die Pfoten mit einem feuchten Tuch abwischen alle sichtbaren Betten zu entfernendas kann auf die Pfoten stuck sein oder kann mit der Übertragung von elektrischen Impulsen von den Pfoten an den ECG-Pad stören. Trockene Pfoten mit einem Tuch.
- Eine kleine Menge (etwas kleiner als ein USD dime) aus hochleitfähigem Elektrolyt-Gel zu jeder der vier Metallelektroden auf dem ECG-Pad.
Hinweis: Achten Sie darauf, nur eine kleine Menge des Gels auftragen als zu viel Gel macht es schwierig, die Pfoten auf das Pad mit Klebeband zu begrenzen. Zusätzlich Pfoten sind wahrscheinlich aus der Zurückhaltung während der Operation zu rutschen, wenn sie vor dem Auftragen Band nass waren. - Mit der Maus in Rückenlage, mit klarem medizinischem Klebeband jede Pfote an die entsprechende Elektrode (Abbildung 1) zu begrenzen. Drücken Sie zuerst auf jeder Pfote auf seine Stück Klebeband und dann das Band an den EKG-Pad haftet. Stellen Sie sicher, dass jeder zurückhaltender Pfote in Kontakt mit dem Elektrolyt-Gel und der Elektrode.
2. Der Erwerb der EKG
- Je nach Ausstattung für die EKG-Erfassung verwendet, confild der Maschine, so daß die EKG-Wellenform in Echtzeit sichtbar gemacht werden können. Für EKG-Aufzeichnungen die physiologischen Überwachungseinstellungen auf einer Echokardiographie Maschine, ein Live-B-Modus-Bild wird die EKG-Kurve entlang der Unterseite des Bildschirms ausgeführt haben.
Hinweis: Siehe einzelnen Maschinen Anleitungen, um zu bestimmen, wie am besten, dass Geräte zu konfigurieren. - Aktivieren Sie die Echtzeit-Visualisierung von EKG-Kurve durch die B-Modus-Taste auf einer Echokardiographie Maschine oder das Äquivalent auf andere EKG-Aufzeichnungsgeräte.
- Stellen Sie die Auflösung für die Unterschiede in der Amplitude zu berücksichtigen. Wenn die Spitze der R-Welle oder der Mulde (Tal) der Q-Welle aus dem Sichtrahmen sind, passen die Auflösung, bis die gesamte Höhe der Wellenform beobachtet werden.
Hinweis: Dies kann unter physiologischen Einstellungen Registerkarte auf einer Echokardiographie Maschine durchgeführt werden. Klicken Sie auf die Zunahme oder Abnahme Pfeile, bis die gesamte Kurve sichtbar ist.
- Stellen Sie die Auflösung für die Unterschiede in der Amplitude zu berücksichtigen. Wenn die Spitze der R-Welle oder der Mulde (Tal) der Q-Welle aus dem Sichtrahmen sind, passen die Auflösung, bis die gesamte Höhe der Wellenform beobachtet werden.
- Jedes Mal, dass ein Bild zu sein obtained, deaktivieren Sie das EKG-Pad von Werkzeugen. Das Berühren der Maus während der EKG-Aufzeichnung mit einer Pinzette oder den Fingern wird die Wellenform stören. Stellen Sie sicher, dass die Maus immer noch und unberührt auf dem EKG-Pad vor, nachdem alle EKGs Aufnahme.
- Verwenden Sie die "Record" der Maschine oder "Speicher" -Funktion vor chirurgischen Einschnitten auf der Maus zu machen. Dieses Bild wird als Grundlage für den Vergleich auf später verwendet werden.
3. Chirurgische Verfahren und Aufnahme-EKG
- Injizieren narkotisierten Maus mit schmerzlindernd (Buprenorphin, 1,5 ug, intraperitoneale) vor Beginn. Die Einzelheiten der Ischämie / Reperfusion chirurgische Verfahren kann auch an anderer Stelle 5 gefunden werden.
- Entfernen Sie Haare rund um die Operationsstelle chemisch oder mechanisch und desinfizieren Sie den Bereich mit Betadin Lösung. Verwenden Sie ein Skalpell einen vertikalen Schnitt parallel zu der Speiseröhre und der Luftröhre zu machen. Bewegen Sie die Lymphknoten an jeder Seite des Einschnitts, bis die dünne Gewebe bedeckt die Tracheaausgesetzt. Mit einer Pinzette, trennen Sie sanft in das Gewebe, bis die weißen Knorpelspangen der Luftröhre sichtbar sind.
Hinweis: Wir verwenden in der Regel Nair Haarentfernung Lotion. Die Lotion wird für ca. 1 min auf der Operationsstelle aufgetragen. Nair wird dann abgewaschen gründlich Kochsalzlösung oder mit Wasser. Dieses Verfahren ist in unserem Labor bevorzugt, da hochauflösende Echokardiographie (die Haarfollikel erkennen kann) durchgeführt wird vor und nach der Operation. Vorsicht ist jedoch getroffen werden, um empfindliche Gebiete zu vermeiden, wie Genitalien, und dann gründlich Nair Abwaschen mögliche Verätzungen der Haut zu vermeiden. - Schnell die Nase Maus entfernen Nasenkegel und Lüftungsschlauch in den Mund der Maus und in Richtung der Kehle ein. Wenn die Spitze des Beatmungsschlauch sichtbar durch die freiliegenden Nackenbereich wird, richten sich die Röhre mit dem Beginn der Luftröhre. Sanft wackeln die Röhre einer Seite zur anderen, während Aufwärtsdruck, bis der Schlauch gleitet in die Trachea Anwendung, die visuell bestätigt werden kann turch die transluzente Trachea.
- Stellen Sie sicher, dass die Maus während des Intubationsvorgang narkotisierten bleibt. Pause von Intubation und gibt die Maus an den Nasenkegel, wenn es zu rühren beginnt.
- Mit Hilfe einer Schleife der Schnur, die beiden vorderen Zähne der Maus Haken durch die Schlaufe und kleben Sie die Zeichenfolge endet mit dem EKG-Pad, um den Kopf der Maus zu stabilisieren und die Lüftungsschlauch, um sicherzustellen, nicht während der Operation zu bewegen. Schnell Belüftungsschlauch an Nagetieren Beatmungsgerät anschließen und Lüftungs Einstellungen entsprechend dem Gewicht der Maus anpassen. Bandlüftungsschlauch an Ort und Stelle.
- Decken Sie die freiliegenden Trachea-Maus mit einer Gaze in warmen Kochsalzlösung getränkten Gewebe zu halten vor dem Austrocknen.
- Machen Sie einen vertikalen Schnitt mit einem Skalpell entlang der linken Seite des Brustbeins verwendet wird.
- Mit einer Pinzette, trennen Sie vorsichtig die Fascia-Schicht von der Muskelschicht. Schneiden Sie vorsichtig die zugrunde liegenden Muskelschichten ohne sichtbare Blutgefäße zu schneiden.
- Mit einer Pinzette greifen die dritte Rippe und ziehennach oben sanft. Pflegen Griff auf der Rippe mit einer Hand und chirurgische Schere vorsichtig die intercostal Gewebe zwischen dem dritten und vierten Rippe geschnitten. Stellen Sie sicher, dass die Lungen nicht beschädigt werden.
Hinweis: Lungs einzufahren tief in die Brusthöhle unmittelbar nach der Brusthöhle durch die chirurgische Inzision durchstochen wird durch den Verlust des Druckgradienten. Warten Sie, bis die Lungen, bevor Sie fortfahren zurückgezogen haben. - Verwenden einer Pinzette zu greifen und vorsichtig auf die dünne Schicht des Perikards trennen, die das Herz umgibt.
- Legen Sie Retraktoren oder manuell verwenden Zange als Rippe Retraktoren die Rippen in eine Position zu bewegen, wo das Herz zwischen den Rippen sichtbar ist.
Hinweis: Es ist üblich, die Maus des unteren linken Pfote zu bewegen, so dass sie die untere rechte Pfote während der Platzierung der Ligatur überlappen. Dies hilft, um das Herz zu positionieren, so dass die linke Herzohr oder Ohrmuschel, während der Platzierung der Ligatur leicht sichtbar ist. Seien Sie sich bewusst, dass gültige EKG waveforms nicht erhalten werden, während die untere linke Pfote aus der Elektrode ist. Aus diesem Grund ist es ratsam, die Pfote zu seiner Elektrode zurückzukehren, nachdem das Vernähen Ligatur durch das Myokard-Gewebe geführt wird, aber bevor ein Knoten festgezogen wird. - Suchen Sie die LAD visuell, unter dem linken Ohrmuschel. Geschwind legen Sie eine 7-0 Seide verjüngte Nähnadel in das Myokard tief genug unter der LAD zu passieren, aber nicht so tief, wie die LV Hohlraum eindringen. Ziehen Sie das Vernähen Ligatur durch, bis es etwa 4 cm von Vernähen Seide links auf dem freien (nicht-Nadel) Ende des Nähens Ligatur.
- Beginnen Sie mit einem einfachen Naht Knoten zu binden. Sobald das freie Ende des Nähens Seide hat den Knoten durch die Schlaufen zu bilden, Pause gezogen worden.
- sowohl die freien und Nadelenden des Nähens Seide mit einer Pinzette halten, legen Sie eine ca. 1 cm langen Abschnitt von PE-10 Schlauch unterhalb der Form Knoten und oben auf der epikardialen Oberfläche.
- Wenn die linke Pfote Maus gekreuzt wird, kehren die Pfote auf seine Propro Elektrode. Ziehen Sie Knoten, so dass die PE-10 Schlauch an das Herz vernäht. Lassen Sie alle physischen Kontakt mit der Maus zu ermöglichen EKG aufgezeichnet werden.
- Lassen Sie EKG-Kurve, um durch die für ~ 10 Sekunden. Prüfen Sie das EKG-Wellenform visuell und Rekordwellenform als "Time of Occlusion". Wenn die T-Welle innerhalb von 1 min in der Amplitude nicht erhöht, neu bewerten Platzierung der Ligatur.
- Wenn die T-Wellen-Amplitude nicht erhöht, entweder zu verwerfen, das Tier aus der Studie oder versuchen, die Ligatur Platzierung zu korrigieren.
- Sichtkontrolle der Farbe des Myokard ischämischen paling des LV zu bestätigen.
- Wenn EKG-Veränderungen und myokardiale Ischämie Farbänderungen, doppelten Knoten der Naht um den PE-10 Schlauch an.
- Decken Sie die offene Brusthöhle mit warmem Salz Gaze.
- Nehmen Sie EKG alle 5-10 min für die Dauer der ischämischen Periode.
4. Bestätigung der Reperfusion EKG Verwendung
- Entfernen Sie Kochsalzlösung getränkten BuchtRing der Brusthöhle und zu visualisieren, das Herz.
- Verwenden Sie eine Klinge die Vernähen Seide oben auf dem PE-10 Schlauch zu schneiden. Sobald die Ligatur geschnitten wird, entfernen Sie den Abschnitt von PE-10 Schlauch und sanft die Vernähen Ligatur aus dem Myokard zu entfernen.
- Lassen Sie alle physischen Kontakt mit der Maus und lassen Sie die EKG-Kurve ~ 10 sec zu Zyklus. Nehmen Sie Wellenform als "Zeit der Reperfusion." Weiter zur EKG-Kurven alle 5-10 Minuten, bis die gewünschte Versuchszeitpunkt erreicht ist aufzuzeichnen.
- Passen Sie die Auflösung für Änderungen in der Amplitude nach Bedarf. Wenn die T-Welle ändert sich nicht beim Entfernen des PE-10 Schlauch und Ligatur wird Reperfusion nicht bestätigt.
- Wenn die T-Welle ändert sich nicht beim Entfernen von Schläuchen, entweder zu verwerfen, das Tier aus der Studie oder versuchen, die Ligatur Platzierung zu korrigieren.
- Sichtprüfung Myokard Reperfusion durch Rückkehr in rote Farbe zusätzlich bestätigen.
- Schließen Brusthöhle durch den ICR mit einem 5-0 VernähenSeidennaht während sanften Druck auf die Brust des Maus Anwendung überschüssige Luft zu entfernen, die während der Operation eingetreten ist. Dann nähen die Muskelschichten und schließlich die Haut. Hinweis: Anwenden von Druck auf die Brusthöhle kann nicht ausreichend sein, um die Brusthöhle von Luft in allen Mäusen zu evakuieren. Daher sollte die Spritze und Nadel Verfahren der Evakuierung verwendet werden, um sicherzustellen, dass die gesamte Luft ausgetrieben worden ist.
- Nehmen Sie die letzte EKG vor inhalativen Anästhesie ab und entfernen Sie die Maus des Pfoten von den Elektroden drehen. Erhöhen Sie Sauerstoff zu 2 l / min und halten Belüftung, bis die Maus das Bewusstsein wiedererlangt.
- Lassen Sie die Maus eine konstante Temperatur kontrollierten Umgebung, zB Heizkissen oder warmen Inkubator zu erholen, Infarkt Variabilität zu vermeiden. Behandeln Sie die Maus mit Buprenorphin 24 Stunden nach der Operation und dann benötigt, wie sie durch die Maus Grimasse Skala angezeigt.
Hinweis: Verfahren zur Reperfusion wird auch im Detail von Xu et al diskutiert 5.
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Representative Results
Eine normale Maus - ECG ist in Figur 2 mit alphabetischen Markierungen für elektrische Ereignisse P, Q, R, S, J und T. P angezeigt ist die anfängliche Vorhofdepolarisation. QRS ist die Welle der Depolarisation über den Ventrikeln. J ist eine frühe Repolarisation und T heterogenen Repolarisation stellt auch als Recovery - 11 bekannt. Es ist zu beachten , dass viele Labors verwenden Sie nicht die J-Welle Nomenklatur und stattdessen beziehen sich auf die SJT-Segment wie das ST-Segment 10,15-17. Hier, Ergebnisse und Analysen repräsentativ sind und aus der Basis Laborbeobachtungen von 40 Mäusen. Die meisten Mäuse zeigten ähnliche Wellenformverläufe über den Verlauf der Operation. Die Mäuse, die nicht ähnliche Wellenformen aufweisen, wurden zur weiteren Analyse gekennzeichnet und wurden nicht infarzierten Tiere betrachtet. Ähnliche Ergebnisse wurden auch Wellenform von Jong et al. 15 berichtet.
Murine Herzen suffering aus regionalen Ischämie aufgrund LAD Okklusion typischerweise erhöhte Amplitude der R-Wellen zeigen sowie hyper Peaking der durch eventuelle Erhöhung des ST-Segments gefolgt JT-Segment Abbildung 3 das erste Anzeichen einer akuten myokardialen Ischämie zeigt. hyper Peaking der T-Welle. Wie in dieser Figur zu sehen ist, hat sich die T-Welle, die von Ausgangsbedingungen in der Amplitude erhöht. Dies ist jedoch noch nicht ST-Strecken-Hebung, weil die S-Welle immer noch tief und negativ projiziert, wie es auf der Basiswellenform tut.
Baseline - EKG - Konfiguration zeigt eine negativ Projizieren S-Welle (Abbildung 2). Im Laufe der Zeit werden EKG-Veränderungen festgestellt. Das ST-Segment als das Segment zwischen dem Ende der S-Welle und dem Beginn der T-Welle definiert. Das ST-Segment ist klar, beim Menschen. Aufgrund der hohen Herzfrequenz, wird dieses Segment in Mäusen und eine zusätzliche, frühe Repolarisation "J Welle" September fusioniertearates die S- und T-Wellen. Daher ist die Höhe der S-Welle auf den isoelektrischen Linie oder höher ist als die murine Version von ST-Segment-Erhöhung berücksichtigt werden. In 4 ist das Fortschreiten der Ischämie zu frühen Infarkt kann durch ST-Strecken - Hebung zu sehen. Hier ist die S-Welle wird bei erhöhter Amplitude anzeigt, oberhalb des isoelektrischen Linie. Die J-Welle wird auch erhöht, insbesondere , wenn auf das Basiswellenform im Vergleich (Bild 2). Daher wird das ST-Segment erhöht die Verletzungs / infarction 10 anzeigt.
Abbildung 5 folgt dem Verlauf einer Maus von der Basislinie den ganzen Weg durch Reperfusion. Die erste Wellenform zeigt einen normalen Sinusrhythmus, die der aufgezeichneten Basislinie war. Die zweite Wellenform zeigt das EKG-1 min nach der Ligatur gebunden war und die Arterie wurde verstopften. Der rote Kreis auf dieser Linie gibt hyper T-Wellen-Wert angibt. Wenn verglichen with "Baseline", es ist klar, dass die T-Welle angehoben wird. Die dritte Wellenform zeigt die komplette ST-Strecken-Hebung in der 5-Minuten-Zeitpunkt. In der "1 min Ischämie" Bild wurde die S-Welle Projizieren noch negativ, die isoelektrische Linie verläuft. bei 5 min jedoch der S Anteil des Komplexes nicht so weit negativ, wie es sollte erreichen, bevor die J- und fortschreitend in die T-Wellen. Dies wird als ST-Hebungs beschrieben, da das Segment zwischen der S- und T-Wellen, die von der isoelektrischen Linie angehoben wird. Ein weiterer elektro Marker der regionalen Ischämie Aufweitung des QT-Intervalls 16, der vom Beginn des QRS - Komplexes erstreckt und dauert bis zum Ende der T-Welle. Bei 20 min der Ischämie wurde das QT-Intervall verbreitert und die ST-Segment ist nach wie vor erhöht. Nach 45 Minuten der Ischämie, weitete sich das QT-Intervall bleibt und das ST-Segment bleibt erhöht.
Reperfusion des Herzmuskels, die hatwar im EKG führen zurück zu den Ausgangsbedingungen in einer Maus Rückkehr ischämischen für 30 Minuten oder weniger sollte. Preda und Burlacu wurde eine Korrelation zwischen murinen Veränderungen im Elektrokardiogramm, ischämische Zeit, und der Infarkt Schwere 17. Es wurde beobachtet, dass ischämische Perioden von 30 Minuten nicht permanent EKG-Veränderungen verursachte während ischämischen Perioden von 1 Stunde Dauer EKG-Veränderungen verursachte. Darüber hinaus hatte der Reperfusion der verstopften Arterie nach 24 Stunden der Ischämie keine Bergungs Wirkung 17. Normalerweise kann Q-Wellen als leicht nach unten Projektion identifiziert werden, kurz bevor die Depolarisation QRS-Komplex. Signifikante oder pathologischer Q-Wellen können kurz nach Beginn der myokardiale Ischämie zu entwickeln , wie erhebliche Muskel Tod in 10 beginnt zu setzen. Signifikante Q-Wellen als mindestens 1/3 der Höhe des entsprechenden R-Welle oder durch ihre verlängerte Zeit definiert, was zu einer großen Q-Welle. Die wesentlichen Q-Welle ergibt sich aus einer Region von toten Myokard Ablenken Electrical Ströme weg von der Elektrode 7. Nach 5 min Reperfusion, Nachweis von tiefen, signifikante Q-Wellen beginnen zu erscheinen (Figur 5). Darüber hinaus gibt die T-Welle auf den isoelektrischen Linie (Abbildung 5). Nach 30 min Reperfusion, bleiben die negativen Q-Wellen und zeigen wahrscheinlich dauerhaften Schäden. Zu diesem Zeitpunkt sind die Q-Wellen breit und tief, und zeigen an, dass der sterbende Herzgewebe um den beschädigten Bereich elektrische Ströme ablenkt (Abbildung 5).
Nach der kontinuierlichen Ischämie führt das Fortschreiten zu Verletzung und Infarkt zu einer verbesserten negativen T-Wellen - Vorsprung (5, 30 min Reperfusion, zweiter roter Kreis). Diese verbesserte T-Wellen - Projektion aufgrund eines echten Infarkt wird in der Regel permanent 7 sein. Der zweite roten Kreis in der 30 min Reperfusion Wellenform zeigt , was erscheint eine invertierte T-Welle (5) zu sein. Wenn der 5 and 30 min T-Wellen werden im Vergleich ist es klar, dass die T-Welle negativer projiziert. Dies, zusammen mit den signifikanten Q-Wellen liefert den Beweis für die dauerhafte Gewebeschäden dieses Herz. Es sollte beachtet werden, dass inhalierte Isofluran Anästhesie Herzfrequenz verringert, und erhöht somit QT-Intervalle. Allerdings Amplitude der Erholung T-Wellen bleibt unberührt 18.
Die genannten Veränderungen können quantitativ in Bezug auf die Spannung zu analysieren. 6 zeigt Abbildung , die eine sehr große Menge an Daten liefern physiologischen Daten als CSV - Datei exportieren. EKG-Werte (Amplituden) bei Fraktionen-of-Millisekunden-Raten Neben dem Angebot dort können Optionen sein, mit anderen Daten von respirations umfassen, Temperatursonden, Blutdruckmanschetten usw., wenn dies gewünscht wird. Diese quantitativen Daten können grafisch dargestellt werden , wie in Abbildung 7 dargestellt. Grafische Darstellung einer Reihe von Wellenformen von P-Welle zu P-Welle hilft ein EKG zu visualisierenKonfiguration Trend. Die Zeitdauer von 500 ms ist ein guter Zeitrahmen sichtbar zu machen, da jede weniger Zeit nicht in genügend Wellenformen und jede zusätzliche Zeit erscheinen die Grafik machen führen kann unübersichtlich und elektrophysiologischen Vorgängen verpasst werden kann oder schwierig, wenn sie auf einem Standard-Computer-Monitor betrachtet zu erkennen .
Abb . 1: Die richtige Platzierung der Maus auf EKG - Pad Diese Maus wird in Rückenlage positioniert. Jedes einzelne der Pfoten-Maus auf die entsprechenden Elektroden auf dem Oberflächen - EKG - Pad abgeklebt werden. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2: Normal Murine BasisEKG - Kurve. Die normale Maus - Basis - EKG wird mit den Buchstaben beschriftet P, Q, R, S, J und T , die verwendet werden , im Herzen elektrische Ereignisse zu beschreiben. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 3:. T-Wellen - Elevation auch als hyper T-Welle oder Peaking bekannt. Die T-Welle wird verstärkt und höher als die Basislinien - T-Welle (Abbildung 2). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 4:. ST-Segment Elevation Diese Zahl displays ST-Strecken - Hebung , die als ST-Segment beobachtet werden kann , ist höher als der isoelektrische Punkt. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 5:. Typische EKG - Veränderungen im Laufe einer Ischämie / Reperfusion Chirurgie Diese Zahl folgt eine Maus über die Dauer der myokardialen Ischämie / Reperfusion Chirurgie. Die erste Wellenform zeigt einen normalen Sinusrhythmus, der die aufgezeichneten Basislinie (Baseline) war. Die zweite Wellenform (1 min Ischämie) zeigt die Wellenform 1 min nach der Ligatur gebunden war und die Arterie wurde verstopften. Der rote Kreis auf dieser Linie zeigt hyper T-Wellen-Wert angibt. Der rote Kreis auf der dritten Wellenform (5 min Ischemia) zeigt das komplette ST-Strecken-Hebung. Der rote Kreis auf dem fou rth Wellenform (20 min Ischämie) zeigt eine verbreiterte QT-Intervall und die S-Welle wird noch erhöht. Der rote Kreis auf dem fünften Wellenform (45 min Ischemia) Displays erweitert QT-Segment und erhöhten ST-Segment. Die sechste Wellenform (1 min Reperfusion) zeigt keine signifikanten Veränderungen im Vergleich zu 45 min Ischämie roten Kreis auf der siebten Wellenform (5 min Reperfusion) zeigt tiefe, bedeutende Q-Wellenform. Der erste roten Kreis in der achten Wellenform (30 min Reperfusion) zeigt signifikante Q-Wellen, während der zweite rote Kreis zeigt mögliche T-Wellen - Erweiterung. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 6:. Physiologische Daten Dieses Bild zeigt die physiologischen Daten , wie sie als CSV - Datei in eine Tabelle exportiert wird.ref = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54814/54814fig6large.jpg" target = "_ blank"> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abb . 7: grafisch darzustellenden mV Werte Der Graph in dieser Figur angezeigt zeigt mV Werte von drei aufeinanderfolgenden und vollständigen Wellenformen der physiologischen Daten Datei (Abbildung 6). Der Graph ist eine einfache Liniendiagramm Punkte aus der physiologischen Daten - Datei. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Discussion
Mit EKG-Veränderungen als eine ergänzende Methode für myokardiale Ischämie und Reperfusion bestätigt die genaue Platzierung des verdeck Ligatur gewährleistet. Die Genauigkeit der Ligatur Platzierung ist entscheidend für die Datenvariabilität unter den Tieren zu reduzieren. Die LAD in einem Maus-Herz ist eine schwierige Arterie zu visualisieren. Daher kann mit Veränderungen im Elektrokardiogramm visuelle Blässe Ergänzung wird dazu beitragen, die korrekte Platzierung der Ligatur und daraus resultierende Gewebeschäden gewährleisten.
Da die EKG-Pad eine nicht-invasive Ansicht des Herzens bietet, können mehrere EKGs im Verlauf der Studie erhalten werden. Dies kann helfen, ein besseres Verständnis der kardialen Veränderungen erzielen, die während und nach der Operation auftreten. Es ist entscheidend, um eine Grundlinie ECG zu verwenden, zum Vergleich nach dem chirurgischen Eingriff zu erhalten. Später Bühne Absterben von Gewebe und sogar ventrikulären Aneurysmas kann durch Ablenkungen von elektrophysiologischen Signale und EKG-Konfigurationsänderungen beobachtet werden. Dies kann Einblickin die Progression der Herzinsuffizienz.
Die Vorteile der EKG-Mess echokardiographischen Maschine umfassen die gleichzeitige Messung von strukturellen und funktionalen Parameter des Herzens vor oder nach der Ischämie / Reperfusion Operation. Die Grenzen des Systems zur Aufzeichnung EKG sind die hohen Kosten für eine Echokardiographie Maschine zu kaufen. Allerdings, wenn die Experimente konstant EKG-Überwachung über mehrere Tage benötigen, gibt es eine Vielzahl von Geräten zur Verfügung für die EKG-Aufzeichnung, einschließlich Remote-telemetrischer EKG-Geräte mit entsprechender Software, die so programmiert werden können, um Wellenformen in verschiedenen Zeitintervallen erfassen und zu analysieren. Jedoch erfordern viele der EKG-Telemetrieeinheiten eine Implantationsverfahren oder spezielle Habitate. Zusätzlich viele alternative Elektroden Optionen bestehen einschließlich Elektrodenclips und Nadeln. Ischämie / Reperfusion Chirurgie über Thorakotomie ist ein hoch-invasives Verfahren. Die Vorteile der Verwendung der EKG-Pad mit einer Echokardiographie macHine umfassen nicht-invasive Verfahren ohne Drähte an das Tier während der Operation und ohne zusätzliche chirurgische Verfahren verbunden. Allerdings sollten die Ermittler die beste Ausrüstung für ihre Labor- und Versuchs Bedürfnisse bestimmen.
Wie bereits erwähnt, nimmt Isofluran Anästhesie Herzfrequenz. Zusätzlich kann Isofluran über die Aktivierung von K ATP -Kanäle kardioprotektiven und somit die Infarktgröße zu reduzieren, wie in 19 Hunden gefunden. Allgemeine Anästhesie bei Mäusen kann mit injizierbaren Narkotika induziert werden. Inhalationsanästhesie ist eine größere Sicherheit, insbesondere für das Verfahren verlängert. Jedoch erfordert Inhalationsanästhesie komplexe und teure Ausrüstung wie Präzision Verdampfern und Flowmeter, spezifische Atemsysteme und effiziente Fängersysteme, um die Verschmutzung zu verhindern. Die Nachteile von injizierbaren Anästhetika umfassen Schwierigkeiten bei der eine anfängliche Dosis der Wahl keine Chance, genau die Tiefe der verlängerten ane Modulationsthesia, verlängerte Erholung usw. Die Wahl der Anästhesie muss entsprechend der Länge des Verfahrens und Ziel der 20 - Studie angepasst werden.
Mit EKG als ergänzende Methode für bei Mäusen Ischämie / Reperfusion bestätigt wird dazu beitragen, die Konsistenz und Reproduzierbarkeit von Infarkten verbessern, sondern auch die Möglichkeit für zukünftige Anwendungen der Technik öffnet sich durch quantitative Trends zu etablieren. Die Ermittler können ähnliche EKG-Konfigurationen innerhalb bestimmter Versuchsgruppen feststellen. Zum Beispiel kann eine genetisch veränderte Tiergruppe zeigen ungewöhnlich breite QT-Intervalle nach der Operation, wenn mit dem Wildtyp verglichen. Dieser informative Daten verpasst worden wäre, wenn die Ermittler myokardialen Farbänderungen als einzige Bestätigung der Ischämie und Reperfusion verwenden. Für vergleichende Untersuchungen zwischen Wildtyp und transgenen Mäusen, Überlegungen zu den Lambeth Konventionen Richtlinien können auch in Bezug auf Alter, Geschlecht wertvoll sein, vor allem, Verblindung und Randomisierung von Tieren 21.
Abschließend bietet zusätzliche Bestätigung der myokardialen Ischämie / Reperfusion mehrere Vorteile. EKG als ergänzende Technik kann die Konsistenz in der Chirurgie helfen etablieren. Dies kann dazu beitragen, die Zahl der Tiere zu verringern verwendet, während höhere Qualität der Daten bereitstellt. Es ermöglicht auch Ermittler Herzschädigung, Absterben von Gewebe und / oder Umbau nicht-invasiv über die Zeit zu überwachen. Schließlich bietet mit EKG als Bestätigung der myokardialen Ischämie / Reperfusion die Möglichkeit, quantitative elektro Trends zu etablieren.
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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 |
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