Bekræftelse af myokardieiskæmi og reperfusionsskade i mus Brug Surface Pad elektrokardiografi

Introduction

Hjertesygdom er fortsat den førende dødsårsag på verdensplan ^1,2. Ikke alene er den venstre ventrikel (LV) den mest muskulære kammer, der er ansvarlig for at pumpe blod fra hjertet til hele kroppen ^3, det er en fælles kardiel skade deponeringsstedet efter myokardieinfarkt ^4. Venstre ventrikel vævsdød resulterer ofte i systolisk hjertesvigt. Dyremodeller af hjertesygdomme er bydende nødvendigt for fremme af biomedicinske kardiovaskulær forskning. C57BL / 6 stamme af mus har været et populært valg for dyremodeller på grund af deres hurtige avl tid, lave omkostninger og lethed i genetiske ændringer. De fleste murine kirurgiske modeller til undersøgelse af hjertesygdomme involverer okklusion af LAD gren af ​​den venstre koronararterie. Den LAD kaldes venstre stump marginale ^5,6. LAD leverer blod til den venstre ventrikulære anterior og antero-lateral vægge. LAD okklusion studier er rettet mod at fremkalde forreste infarkter, nogle gange strækker into ringere og laterale væg regioner ^7.

To modeller, der bruges ofte for myokardieinfarkt studier omfatter kronisk okklusion myokardieinfarkt og myokardieiskæmi / reperfusion skade. Den kroniske okklusion er skabt ved kirurgisk suturering rundt og permanent blokering blodstrømmen gennem LAD. Den iskæmi / reperfusionsbeskadigelse er skabt meget på samme måde kun med en forbigående, sædvanligvis 30-60 min, iskæmiske periode. For at opnå transient iskæmi, de okkluderende sutur bånd rundt om LAD og en lille PE-10 rør, som er placeret parallelt med LAD på epikardial hjertets overflade, efterfulgt af en reperfusion periode, hvor slangen og okkluderende sutur er fjernet, og blod er lov til igen at strømme gennem arterien og ind i myokardiet. Den iskæmi / reperfusion kirurgi er blevet anset for at være klinisk relevant på grund af karakteren af ​​reperfusionsskade parallelt med behandling af humane infarkter som omfatter prompt koronarangioplastik og stenting af arterien, eller koronar arterie bypass. Typisk under disse operationer, iskæmi af LV i en mus hjerte bekræftes af synlig bleghed af myokardievæggen. Men ved blot at udføre de operationer på et elektrokardiogram (EKG) pad under konstant overvågning betingelser, kan observeres synlige ændringer i EKG-kurven, hvilket bekræfter iskæmi og reperfusion af muse myocardium.

Selvom det murine hjerte ligner det menneskelige hjerte i mange henseender, herunder dets fire kamre struktur, hjerter har også forskelle. Et oplagt forskel er den gennemsnitlige hvilepuls for voksne mus er 600 - 700 slag pr min (bpm), mens der af voksne mennesker er ~ 60-100 bpm ^8,9. Derudover er der i mus repolariseringen bølger, J og T, ofte fusionere med depolarisering QRS-kompleks gør en klar ST-segment svært at skelne ^10. At komplicere processen med electrocardiographically bekræfter myocardial iskæmi, er højden af T-bølgen og ST-segmentet, der anvendes som markører til diagnose af iskæmi og myokardieinfarkt skade hos mennesker, klinisk benævnt ST e levation m yocardial jeg nfarction eller STEMI. En af de vigtigste forskelle mellem humane og murine bølgeformer er, at S-bølge umiddelbart efterfølges være en J-bølge, der overfører direkte ind i en negativ T-tak. Under akut myocardial iskæmi hos mus amplituden af S-bølge falder og er direkte efterfulgt af en abnorm J-bølge og en omvendt T-bølge ^11. T-takken synes ikke at udgøre en væsentlig del af repolarisering i mus ^11. Trods nomenklatur og mus vs. menneskelige forskelle, EKG bekræftelse af murint myocardial iskæmi og reperfusion er stadig mulig og relativt enkel. For at forenkle bølgeform fortolkning, er det segment mellem SJT benævnt ST-segment heri.

STEMI retningslinjer offentliggjort i 2013 anbefaler en patient dør til ballon på mindre end 90 min ¹² .Dette betyder, at tidsrammen fra identifikation af patientens koronararterieokklusion indtil arterien genåbnes bør være mindre end 90 min. Det bankende hjerte arbejder konstant, og derfor har en høj oxidativ metabolisme og et højt niveau af ilt forbrug ^3. For at sørge for dette, et netværk af kapillærer er til rådighed for hver myocytter ^3. Det tager kun et hjerte et par slag at udtømme sin ilt og forsyning af næringsstoffer. I en 90 min vindue, vil en iskæmisk hjerte-regionen i et menneske er blevet blokeret fra at modtage mellem 5400 og 9000 hjertet slår værd af iltet blod. I samme 90 min vindue, ville en mus har 54.000 til 63.000 hjerteslag. Eksperimentelle tidspunkter for murine iskæmi / reperfusionsskade er typisk mellem 30 og 60 min.

Vigtigheden af ​​at udvikleing en supplerende metode til bekræftelse myokardieiskæmi og reperfusion i en musemodel har stor betydning på konsistensen og reproducerbarhed af data i myokardieiskæmi / reperfusion undersøgelser. Den nuværende praksis med visuelt observere hjertet for en ændring i væv farve er ikke tilstrækkelig som en stand-alone diagnostisk. Derudover er reperfusion efter fjernelse af røret og suturen ikke garanteres. Selv arterien ikke længere er bundet af, kan arterien have vedvarende skade under proceduren og kan blive umuligt at reperfundere. Det ville være gavnligt at have en registrering af elektrokardiografiske ændringer for at bekræfte reperfusion snarere end at lægge observationer af myokardie bleghed og rubor (rød farve). Hjerter, der ikke viser de markører for iskæmi / reperfusion skade kan derefter hurtigt blive markeret og en beslutning om hvordan vi kommer videre kan foretages af efterforskerne.

Endelig fastlæggelse af en registrering af EKG-forandringer fra baseline i hele the iskæmiske og reperfusion perioder giver efterforskere til fortsat at overvåge hjertet efter den første operation. Efterforskere i øjeblikket glemme hjertet, så snart operationen er afsluttet. EKG er en enkel måde at få indsigt i forandringer i myokardiet timer til dage efter operationen. EKG optaget på tidspunkter efter operationen kunne afsløre sent udvikle Q-bølger indikerer fortsatte eller forværring vævsdød. Men effektivt at gage nye eller forværrede elektrokardiografiske markører, en baseline-EKG skal være til rådighed for sammenligning.

Denne protokol vil demonstrere, hvordan man forbereder, opnå, og fortolke EKG for at bekræfte iskæmi og reperfusion af musen hjerte hjælp 8-12 uger gamle mandlige C57BL / 6 mus.

Protocol

Alle kirurgiske procedurer udført på dyr skal udføres i overensstemmelse med vejledning for pleje og anvendelse af forsøgsdyr ¹³ eller andre egnede etiske retningslinjer. Protokoller bør godkendes af det udvalg, dyrevelfærd på et passende institution, før du fortsætter.

1. Forberedelse til EKG

BEMÆRK: Inden du begynder, don personlige værnemidler, herunder handsker, briller og en ren kittel eller engangs kjole.

1. Rengør EKG pad anvendelse af et ikke-alkohol og ikke-blegemiddel baseret dekontaminering opløsning. Brug forsigtigt en delikat opgave renseserviet aftryk overskydende opløsning at sikre at elektroden pad ikke bliver beskadiget.
2. Hvis EKG pad har en varme funktion, bruge det. Bedøvede mus tendens til at miste kropsvarme hurtigt. Opvarm puden til 40-42 ° C for at opretholde normotermisk legemstemperatur på 37 ° C under hele operationen ^14. Overvåg krop temperamentstemet under anvendelse af en rektal termometer. Juster pad temperatur som nødvendigt for at opretholde legemstemperatur ~ 37 ° C.
3. Da de fleste thoracotomies udføres med musen liggende på ryggen (liggende), sørge for, at skifte er vendt til indstillingen "liggende". Mange EKG pads har en funktion til at skifte mellem udsatte og liggende stillinger. Manglende vælge den rigtige orientering kan resultere i forvanskning af elektrokardiografiske begivenheder.
4. Bedøver musen anvendelse af 5% inhaleret isofluran og 1 l / min oxygen. Når musen er bedøvet, overførsel musen til EKG pad udstyret med en anæstesi næse-kegle og reducere isofluran til 2% og 1 l / min oxygen. Bekræft korrekt anæstesi ved at sikre mus reagerer ikke, når musens fod er klemt med en pincet.
5. Påfør et tyndt lag af øjet smøring salve over musens øjne til at forhindre tørhed og hornhindeskade mens bedøvet.
6. Rens musens poter med en vådserviet til at fjerne alt synligt strøelseder kan være fast til poterne eller kan interferere med transmissionen af ​​elektriske impulser fra poterne til EKG pad. Tørre poter med en serviet.
7. Anvende en lille mængde (lidt mindre end en USD dime) af stærkt ledende elektrolyt gel til hver af de fire metalliske elektroder på EKG pad.
   Bemærk: Sørg for at kun anvende en lille mængde gel som for meget gel gør det vanskeligt at begrænse poterne til puden ved hjælp tape. Derudover poter sandsynligvis glide ud af fastholdelsesanordningen under kirurgi, hvis de var våde før påføring tape.
8. Med musen i liggende stilling, bruge klar medicinsk tape til at begrænse hver pote til dens tilsvarende elektrode (figur 1). Tryk først på hver pote til sin stykke tape og derefter klæbe båndet til EKG pad. Sikre, at hver tilbageholdende pote er i kontakt med elektrolytten gel og elektroden.

2. Erhvervelse af EKG

1. Afhængigt af det udstyr, der anvendes til EKG, configur maskinen, så EKG-kurven kan visualiseres i realtid. For EKG optagelser ved hjælp af fysiologiske indstillinger overvågning på en ekkokardiografi maskine, vil en live B-mode billede har EKG-kurven løber langs bunden af ​​skærmen.
   Bemærk: Se de enkelte maskine brugervejledninger til at bestemme, hvordan man bedst til at konfigurere dette udstyr.
2. Aktiver realtid visualisering af EKG-kurven ved at trykke på B-mode-tasten på en ekkokardiografi maskine eller tilsvarende på andre EKG optagelse enheder.
   1. Juster opløsningen for at tage højde for forskelle i amplitude. Hvis toppen af ​​R-bølge eller truget (dal) i Q-bølge er ude af den visuelle ramme, justere opløsningen, indtil der kan observeres hele højden af ​​bølgeformen.
      Bemærk: Dette kan gøres under fanen fysiologiske indstillinger på en ekkokardiografi maskine. Klik øge eller mindske pile, indtil hele bølgeform er synlig.
3. Enhver tid, at et billede er at være OBTained, rydde EKG pad af værktøj. Berøring af musen under EKG-optagelse med en pincet eller fingre vil forstyrre bølgeform. Sørg for, at musen er stille og uberørt på EKG pad før optagelse eventuelle EKG'er.
4. Brug maskinens "record" eller "butik" funktionen, inden der eventuelt kirurgiske snit på musen. Dette billede vil blive brugt som et grundlag for sammenligning senere.

3. Kirurgisk Procedure og Recording EKG

1. Injicere bedøvet mus med analgetiske (buprenorphin, 1,5 ug, intraperitoneal) før begyndelse. Detaljerne i iskæmi / reperfusion kirurgiske procedure kan også findes andre steder ^5.
2. Fjerne hår omkring operationsstedet kemisk eller mekanisk og desinficere området med betadinopløsning. Brug en skalpel til at foretage en lodret snit parallelt med spiserøret og luftrøret. Bevæg lymfeknuderne på hver side af snittet, indtil den tynde væv, der dækker luftrøret ereksponeret. Med pincet, forsigtigt adskille vævet indtil de hvide brusk ringe af luftrøret er synlige.
   Bemærk: Vi bruger generelt Nair hårfjerning lotion. Lotionen påføres på det kirurgiske sted for ~ 1 min. Nair derefter grundigt vasket væk med saltvand eller vand. Denne fremgangsmåde foretrækkes i vores laboratorium, fordi høj opløsning ekkokardiografi (som kan detektere hårsække) udføres før og efter operationen. Dog bør der udvises forsigtighed for at undgå følsomme områder såsom kønsorganer, og derefter grundigt vaske Nair fra for at undgå potentielle forbrændinger.
3. Hurtigt fjerne musens næse fra næse-keglen og indsætte ventilation slange i munden på musen og mod halsen. Når spidsen af ​​ventilationen slangen er synlig gennem det blottede halsområdet, tilslutter røret med starten af ​​luftrøret. vrikke forsigtigt røret side til side, mens anvendelse opadgående pres, indtil slange glider ind i luftrøret, som kan bekræftes visuelt through den gennemskinnelige luftrøret.
4. Sørg for, at musen forbliver bedøvet under intubation procedure. Pause fra intubation og returnere musen til næse-keglen, hvis den begynder at røre.
5. Ved hjælp af en løkke af snor, krog musens to fortænder gennem løkken og tape strengen ender til EKG pad til steady lederen af ​​musen og sikre ventilationen slangen bevæger sig ikke under kirurgi. Hurtigt vedhæfte ventilation slange til gnaver ventilator og justere ventilation indstillinger i henhold til vægten af ​​musen. Tape ventilation slanger på plads.
6. Dække musens udsat trachea med en gaze dyppet i varmt saltvand for at holde væv fra tørring.
7. Lav en lodret snit ved hjælp af en skalpel langs venstre side af brystbenet.
8. Med pincet, forsigtigt adskille fascia lag fra musklen lag. Skær forsigtigt de underliggende muskellag uden at skære synlige blodkar.
9. Ved hjælp af pincet, tag fat i tredje ribben og trækopad forsigtigt. Bevar greb på ribben med den ene hånd og bruge kirurgiske sakse til omhyggeligt klippe intercostal væv mellem tredje og fjerde ribben. Sørg for, at lungerne ikke er beskadiget.
   Bemærk: Lunger vil trække næsten umiddelbart efter brysthulen punkteres ved den kirurgiske incision dybt ind i brysthulen på grund af tabet af trykgradienten. Vent lungerne har trukket, før du fortsætter.
10. Brug pincet til at få og forsigtigt adskille det tynde lag af hjertesækken der omgiver hjertet.
11. Indsæt retraktorer eller brug pincet som rib retraktorer manuelt at bevæge ribberne til en position, hvor hjertet er synlig mellem ribbenene.
    Bemærk: Det er almindelig praksis at bevæge musen nederste venstre pote, så den overlapper det nederste højre pote under placeringen af ​​ligaturen. Dette medvirker til at positionere hjertet så venstre atrial vedhæng, eller øret, er let synlig under placering af ligatur. Vær opmærksom på at gyldigt EKG waveforms vil ikke opnås, mens det nederste venstre pote er ud af elektroden. Af denne grund er det tilrådeligt at returnere poten til sin elektrode efter suturering ligatur føres gennem myokardievævet men før en knude strammes.
12. Find LAD visuelt, under venstre forkammer. Hurtigt indsætte en 7-0 silke tilspidset suturnål i myokardiet dybt nok til at passere under LAD men ikke så dybt som til at gennemtrænge LV hulrum. Træk suturering ligatur igennem indtil der er omkring 4 cm suturering silke tilbage på det frie (ikke-nål) ende af suturering ligatur.
13. Begynd at binde en simpel sutur knude. Når den frie ende af suturering silke er trukket gennem sløjferne for at danne knuden, pause.
14. Holding både de frie og nålen ender af suturering silke med pincet, indsætte en ~ 1 cm sektion af PE-10 rør under danner knude og på toppen af ​​epikardiale overflade.
15. Hvis musens venstre pote krydses, returnere pote til sin propr elektrode. Spænd knude så at PE-10 rør sutureres til hjertet. Slip al fysisk kontakt med musen for at tillade EKG, der skal registreres.
16. Tillad EKG bølgeform at bladre igennem for ~ 10 sek. Check EKG kurven visuelt og optage bølgeform som "Time of okklusion". Hvis T-bølgen ikke stiger i amplitude inden for 1 min, revurdere placeringen af ​​ligatur.
    1. Hvis T-tak-amplitude ikke stiger, enten kassere dyret fra undersøgelsen eller forsøge at korrigere ligaturen placering.
17. Kontrollér visuelt farven på myokardiet at bekræfte iskæmisk paling af LV.
18. Hvis EKG-forandringer og myokardiets farveændringer indikerer iskæmi, dobbelt knude suturen omkring PE-10 rør.
19. Dæk åbne brystet hulrum med varm saltvand gaze.
20. Optag EKG hver 5-10 min for varigheden af ​​den iskæmiske periode.

4. Bekræftelse af reperfusion Brug EKG

1. Fjern saltvandsvædet bugtring brysthulen og visualisere hjertet.
2. Brug en kniv til at skære sutur silke oven på PE-10 rør. Når ligatur skæres, fjerne den del af PE-10 rør, og fjern forsigtigt suturering ligatur fra myokardiet.
3. Slip al fysisk kontakt med musen og tillade EKG-kurven ~ 10 sek at cykle. Optag bølgeform som "Time of reperfusion." Fortsætter med at optage EKG-kurver hver 5-10 min, indtil den ønskede eksperimentelt tidspunkt er nået.
4. Juster opløsning for ændringer i amplitude efter behov. Hvis T-bølge ikke ændrer ved fjernelse af PE-10 rør og ligatur, er reperfusion ikke bekræftet.
   1. Hvis T-bølge ikke ændrer ved fjernelse af rør, enten kassere dyret fra undersøgelsen eller forsøge at korrigere ligaturen placering.
5. Efterse myokardiet desuden bekræfte reperfusion ved at vende tilbage til rød farve.
6. Luk brystet hulrum ved suturering den interkostale plads med en 5-0silke sutur, mens anvendelse let tryk på musen bryst at udvise overskydende luft, der er kommet ind under operationen. Derefter suturere muskellag og endelig hud. Bemærk: at påføre tryk på brystet hulrum muligvis ikke tilstrækkelig til at evakuere brysthulen af ​​luft i alle mus. Derfor bør anvendes sprøjten og kanylen metode evakuering for at sikre, at al luft er blevet udsendt.
7. Optag den sidste EKG, før du tænder inhaleret anæstesi ud og fjerne musens poter fra elektroderne. Øge ilt til 2 l / min og fastholde ventilation, indtil musen kommer til bevidsthed.
8. Tillad musen til at komme sig i en konstant temperatur kontrolleret miljø, f.eks varmepude eller varmt inkubator, for at undgå infarkt variabilitet. Behandle mus med buprenorphin 24 timer efter operationen og derefter efter behov som angivet af muse grimasse skala.
   Bemærk: Procedure for reperfusion er også drøftet i detaljer af Xu et al ^5.

Representative Results

Der vises en normal murine EKG i figur 2 med alfabetiske markører for elektriske begivenheder P, Q, R, S, J og T. P er det oprindelige atrial depolarisation. QRS er den bølge af depolarisering løbet hjertekamrene. J er tidlig repolarisering og T repræsenterer heterogen repolarisering også kendt som nyttiggørelse ^11. Det skal bemærkes, at mange labs ikke bruger J-bølge nomenklatur og i stedet henvise til SJT-segment som ST-segmentet ^10,15-17. Her resultater og analyser er repræsentative og baseret ud af laboratorie observationer af 40 mus. De fleste mus udviste lignende bølgeform progressioner i løbet af operationen. Mus, der ikke udviser lignende kurver blev markeret til yderligere analyse og blev betragtet som ikke-infarkt dyr. Lignende bølgeform resultater er også blevet rapporteret af Jong et al. ^15.

Murine hjerter suffering fra regional iskæmi skyldes LAD okklusion typisk vise forøget amplitude i R-bølge samt hyperakut toppet af JT-segmentet efterfulgt af eventuel forhøjelse af ST-segmentet Figur 3 viser det første tegn på akut myocardial iskæmi.; hyperakut toppet af T-bølgen. Som det kan ses i denne figur, har T-bølgen steg i amplitude fra grundlinjebetingelser. Dette er imidlertid endnu ikke ST-segment elevation fordi S-bølge stadig rager dybt og negativt, som det gør på grundlinjen bølgeform.

Baseline EKG konfiguration viser en negativt udragende S-bølge (figur 2). Som tiden skrider frem, er noteret EKG-forandringer. ST-segment er defineret som segmentet mellem enden af ​​S-bølge og starten af ​​T-bølgen. Dette ST-segment er klar hos mennesker. På grund af høj puls, er dette segment fusionerede i mus og en ekstra, tidlig repolarisering "J-bølge 'SEParates de S- og T-bølger. Derfor bør overvejes højden af ​​S-bølge til det isoelektriske linje eller højere som det murine version af ST-segment elevation. I figur 4 progressionen af iskæmi til tidlig infarkt kan ses ved ST-segment elevation. Her S-bølge er at vise ved forhøjet amplitude, over det isoelektriske linje. J-bølge er også forhøjet, især sammenlignet med basislinjen bølgeform (figur 2). Derfor er ST-segmentet forhøjet som indikerer skade / infarkt ^10.

Figur 5 følger progressionen af en mus fra baseline hele vejen igennem reperfusion. Den første bølgeform viser en normal sinusrytme som var den indspillede baseline. Den anden bølgeform viser EKG 1 min efter ligaturen var bundet, og arterien blev okkluderet. Den røde cirkel på denne linje angiver hyperakut T-bølge toppet. Hvis sammenlignet with "Baseline", er det klart, at T-bølgen er forhøjet. Den tredje bølgeform viser hele ST-segment elevation i 5 min tidspunkt. I "1 min iskæmi" image, blev S-bølge stadig rager negativt, passerer det isoelektriske linje. Men ved 5 min S delen af ​​komplekset ikke når så langt negativ som det skal før den udvikler i J- og T-takker. Dette er beskrevet som ST-segment elevation fordi segmentet mellem S- og T-takker er forhøjet fra det isoelektriske linje. En anden elektrofysiologisk markør for regional iskæmi vokser af QT-intervallet ^16, som strækker sig fra begyndelsen af QRS-komplekset og fortsætter indtil slutningen af T-bølgen. Ved 20 min på iskæmi, har QT-intervallet udvidet og ST-segment er stadig forhøjet. Efter 45 min af iskæmi, QT-intervallet rester udvidet og ST-segmentet forbliver forhøjet.

Reperfusion af myocardium, der harværet iskæmisk i 30 min eller mindre bør resultere i EKG vende tilbage tilbage til baseline betingelser i en mus. Preda og Burlacu etableret en sammenhæng mellem murine elektrokardiografiske ændringer, iskæmisk tid, og infarkt sværhedsgrad ^17. Det blev observeret, at iskæmiske perioder på 30 minutter ikke forårsagede permanente EKG-forandringer mens iskæmiske perioder af 1 time var årsag permanente EKG-forandringer. Derudover reperfusion af okkluderede arterie efter 24 timer af iskæmi havde ingen bjærgning effekt ^17. Normalt kan Q-bølger identificeres som den svagt nedadgående fremspring lige før depolarisering QRS-komplekset. Væsentlige, eller patologiske Q-bølger kan udvikle kort efter debut af myokardie iskæmi som betydelig muskel død begynder at sætte i ^10. Væsentlige Q-bølger er defineret som mindst 1/3 af højden af ​​den tilsvarende R-tak eller ved deres aflange tid, hvilket resulterer i en lang Q-bølge. De signifikante Q-bølge resultater fra en region af døde myokardium afbøje electrical strømme væk fra elektroden ^7. Efter 5 min reperfusion, bevis for dyb, væsentlige Q-bølger begynder at dukke (figur 5). Derudover T-bølgen vender tilbage til det isoelektriske linie (figur 5). Efter 30 minutters reperfusion, de negative Q-bølger fortsat og sandsynligvis viser permanent skade. På dette tidspunkt, Q-bølger er brede og dybe, og indikerer, at den døende hjerte væv afbøje elektriske strømme omkring det beskadigede område (figur 5).

Efter kontinuerlig iskæmi, progression til skade og infarkt fører til øget negativ T-tak projektion (figur 5, 30 min reperfusion, anden røde cirkel). Denne forbedrede T-bølge fremskrivning som følge af en sand infarkt vil normalt være permanent ^7. Den anden røde cirkel i 30 min reperfusion bølgeform viser hvad der synes at være en omvendt T-bølge (figur 5). Hvis 5 and 30 min T-bølger er sammenlignet det er klart, at T-bølge projicere mere negativt. Dette, kombineret med den betydelige Q-bølger giver evidens for permanent vævsskade til dette hjerte. Det skal bemærkes, at inhaleret isofluran anæstesi reducerer hjertefrekvens, og derfor øger QT-intervaller. Men amplituden af recovery T-bølger forbliver upåvirket ^18.

Ovennævnte ændringer kan kvantitativt analyseres med hensyn til spænding. Figur 6 viser, at eksport af fysiologiske data som en .csv-fil vil give en meget stor mængde data. Ud over at tilbyde EKG værdier (amplituder) på brøkdele-af-millisekund priserne kan der være muligheder for at inddrage andre data fra respirations, temperaturfølere, blodtryk manchetter mv, hvis det ønskes. Disse kvantitative data kan tegnes som vist i figur 7. Tegning af en række bølgeformer fra P-bølge til P-bølge hjælper visualisere en EKGkonfiguration tendens. Tidsperioden på 500 ms er en god tidsramme til at visualisere, da mindre tid ikke kan resultere i nok kurveformer og eventuelle yderligere tid vil gøre grafen synes rodet og elektrofysiologiske begivenheder kan blive savnet eller svært at genkende, når de ses på en standard computerskærm .

Figur 1:. Korrekt Placering af Mouse på EKG Pad Denne mus er placeret i liggende stilling. Hver enkelt af musens poter er tapede til de tilsvarende elektroder på EKG overflade pad. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2: Normal Murine BaselineEKG kurve. Den normale murine baseline-EKG er mærket med bogstaverne P, Q, R, S, J og T, som anvendes til at beskrive elektriske begivenheder i hjertet. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3:. T-bølge Elevation Også kendt som hyperakut T-bølge eller toppet. T-bølgen forstærkes og højere end baseline T-bølge (figur 2). Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4:. ST-segment elevation Dette tal displays ST-segment elevation, som kan observeres som ST-segmentet er højere end det isoelektriske punkt. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 5:. Typiske EKG Ændringer i løbet af en Iskæmi / reperfusion Kirurgi Dette tal følger en mus over varigheden af myokardieiskæmi / reperfusion kirurgi. Den første bølgeform viser en normal sinusrytme som var den indspillede baseline (baseline). Den anden bølgeform (1 min iskæmi) viser bølgeformen 1 min efter ligaturen var bundet, og arterien blev okkluderet. Den røde cirkel på denne linje viser hyperakut T-bølge toppet. Den røde cirkel på tredje bølgeform (5 min Iskæmi) viser den komplette ST-segment elevation. Den røde cirkel på fou RTH bølgeform (20 min iskæmi) udviser en udvidet QT-interval og S-bølge er stadig forhøjet. Den røde cirkel på femte bølgeform (45 min Iskæmi) skærme udvidet QT-segmentet og forhøjet ST-segment. Den sjette bølgeform (1 min Reperfusion) viser ingen væsentlige ændringer i forhold 45 min ischemia.The rød cirkel på den syvende bølgeform (5 min Reperfusion) viser dyb, signifikant Q-kurveform. Den første røde cirkel i ottende bølgeform (30 min Reperfusion) viser betydelige Q-bølger, mens den anden røde cirkel viser mulig T-bølge ekstraudstyr. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 6:. Fysiologiske data Denne figur viser de fysiologiske data, som det eksporteres som .csv-fil til regneark.ref = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54814/54814fig6large.jpg" target = "_ blank"> Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 7:. Afbildet mV prisen Grafen vises i denne figur viser mV værdier fra tre på hinanden følgende og fuldstændige bølgeformer ved hjælp af fysiologiske datafil (figur 6). Grafen er en simpel linje graf ved hjælp af punkter fra den fysiologiske datafil. Klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Brug af EKG-ændringer som en supplerende metode til at bekræfte myocardial iskæmi og reperfusion sikrer nøjagtig placering af den lukkende ligatur. Nøjagtigheden af ​​ligatur placering er afgørende for at reducere data variation blandt dyrene. LAD i en mus hjerte er en vanskelig arterie at visualisere. Derfor supplere visuel bleghed med elektrokardiografiske ændringer vil sikre den korrekte placering af ligaturen og resulterende vævsskade.

Da EKG pad tilbyder en ikke-invasiv afbildning af hjertet, kan der opnås flere EKG'er i løbet af undersøgelsen. Dette kan bidrage til at give en bedre forståelse af kardiale ændringer, der opstår under og efter operationen. Det er afgørende at opnå en baseline EKG skal bruges til sammenligning efter den kirurgiske procedure. Senere etape vævsdød og endda ventrikulær aneurisme kan observeres ved omlægninger af elektrofysiologiske signaler og EKG konfigurationsændringer. Dette kan give indsigti fremadskriden af ​​hjertesvigt.

Fordelene ved måling EKG under anvendelse ekkokardiografisk maskine omfatter samtidig måling af strukturelle og funktionelle parametre for hjertet før eller efter iskæmi / reperfusion kirurgi. Begrænsningerne i systemet til rekord EKG omfatter de høje omkostninger til at købe en ekkokardiografi maskine. Men hvis forsøgene kræver konstant EKG-overvågning over flere dage, er der en række apparater tilgængelige til EKG-optagelse, herunder fjerntliggende telemetriske EKG enheder med tilhørende software, der kan programed til at registrere og analysere bølgeformer med forskellige tidsintervaller. Men mange af de EKG telemetri enheder kræver en implantation procedure eller specialiserede levesteder. Derudover findes der mange alterative elektrode muligheder, herunder elektrode klip og nåle. Iskæmi / reperfusion kirurgi via torakotomi er en meget invasiv procedure. Fordele ved at bruge EKG pad med en ekkokardiografi macHine indbefatter ikke-invasiv procedure med ingen ledninger forbundet til dyret under kirurgi og ingen ekstra kirurgisk indgreb. Imidlertid bør undersøgere bestemme det bedste udstyr til deres laboratorium og eksperimentelle behov.

Som tidligere nævnt, isofluran anæstesi reducerer pulsen. Yderligere kan isofluran være hjertebeskyttende via aktivering af ^KATP-kanaler og derfor reducere infarktstørrelse, som er blevet fundet i hunde ^19. Generel anæstesi hos mus kan induceres under anvendelse af injicerbare midler. Indånding anæstesi giver større sikkerhed, især i længere procedurer. Men indånding anæstesi kræver kompleks og dyrt udstyr, såsom præcision vandfordampningsapparater og flowmålere, specifikke vejrtrækning systemer og effektive udsugningssystemer for at forhindre forurening. Ulemperne ved injicerbare anæstetika omfatter svært ved at vælge en initialdosis, ingen chance for nøjagtigt at modulere dybden af ​​langvarig anesthesia, langvarig genopretning mv Valget af anæstesi skal tilpasses i henhold til længden af proceduren og formålet med undersøgelsen ^20.

Ved hjælp af EKG som en supplerende metode til at bekræfte iskæmi / reperfusion skade i mus vil hjælpe med at forbedre sammenhængen og reproducerbarhed af infarkter, men åbner også mulighed for fremtidige anvendelser af teknikken gennem oprettelse kvantitative tendenser. Efterforskere måske bemærke lignende EKG konfigurationer inden for visse forsøgsgrupper. For eksempel kan en genetisk modificeret dyregruppe udviser usædvanligt brede QT-intervaller efter operationen sammenlignet med vildtypen. Denne informative data ville have været savnet, hvis efterforskere bruger myokardiale farveændringer som en eneste bekræftelse af iskæmi og reperfusion skade. For sammenlignende undersøgelser mellem vildtype og transgene mus, kan overvejelser til Lambeth Konventioner retningslinjerne for også være værdifuldt, især med hensyn til alder, køn, Blinding og randomisering af dyr ^21.

Konklusionen er, supplerende bekræftelse af myokardieiskæmi / reperfusionsskade tilbyder flere fordele. Ved hjælp af EKG som en supplerende teknik kan hjælpe med at etablere sammenhæng i kirurgi. Dette kan hjælpe med at mindske antallet af dyr, der anvendes, men samtidig give data af højere kvalitet. Det giver også undersøgere til at overvåge hjertefunktionen skade, vævsdød og / eller remodeling non-invasivt med tiden. Endelig hjælp af EKG som en bekræftelse af myokardieiskæmi / reperfusion giver muligheden for at etablere kvantitative elektrofysiologiske tendenser.

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