Introduction
La malattia di cuore rimane la principale causa di morte nel mondo 1,2. Non solo il ventricolo sinistro (LV) la camera più muscolare, responsabile per pompare sangue dal cuore al corpo 3, è un comune sito di lesione cardiaca post-infarto miocardico 4. la morte dei tessuti del ventricolo sinistro si traduce spesso in insufficienza cardiaca sistolica. modelli animali di malattie cardiache sono di importanza fondamentale per il progresso della ricerca biomedica cardiovascolare. Il C57Bl / 6 ceppo di topi sono stati una scelta popolare per i modelli animali a causa del loro tempo di riproduzione rapida, a basso costo e la facilità di alterazioni genetiche. La maggior parte dei modelli murini chirurgici per lo studio di malattie cardiache comportano occlusione del ramo LAD della coronaria sinistra. Il LAD a volte si chiama sinistra ottusa marginale 5,6. Il LAD fornisce sangue al anteriore del ventricolo sinistro e le pareti antero-laterale. studi occlusione LAD hanno lo scopo di indurre infarti anteriori, a volte si estende into le regioni della parete inferiore e laterali 7.
Due modelli che vengono utilizzati di frequente per gli studi con infarto miocardico cronico includono occlusione infarto del miocardio e infarto del danno da ischemia / riperfusione. L'occlusione cronica viene creato chirurgicamente sutura intorno e bloccare in modo permanente il flusso di sangue attraverso il LAD. Il danno da ischemia / riperfusione è creato molto nello stesso modo soltanto con un transitorio, di solito 30-60 min, periodo ischemico. Per raggiungere ischemia transitoria, i legami occlusore sutura intorno alla LAD e un piccolo tubo PE-10 che è posta parallelamente alla LAD sulla superficie epicardica del cuore, seguite da un periodo di riperfusione in cui il tubo e suturare occludere viene rimosso e il sangue è permesso di fluire nuovamente attraverso l'arteria e nel miocardio. L'intervento ischemia / riperfusione è stata considerata clinicamente rilevante a causa della natura del danno da riperfusione in parallelo il trattamento di infarti umani che comprende promangioplastica pt coronarica e stenting dell'arteria, o bypass coronarico. Tipicamente, in questi studi, ischemia del LV in un cuore mouse viene confermata da pallore visibile della parete miocardica. Tuttavia, semplicemente eseguendo la chirurgia su un tappetino elettrocardiogramma (ECG) in condizioni di monitoraggio costante, cambiamenti visibili possono essere osservati nella forma d'onda ECG, confermando così l'ischemia e riperfusione del miocardio mouse.
Sebbene cuore murino è simile al cuore umano in molti aspetti, compresa la sua struttura quattro camere, i cuori hanno anche differenze. Una differenza evidente è il tasso medio cardiaca a riposo di topi adulti è di 600 - 700 battiti al minuto (bpm), mentre quella degli esseri umani adulti è ~ 60-100 bpm 8,9. Inoltre, nei topi le onde di ripolarizzazione, J e T, spesso si fondono con la depolarizzazione QRS complesso fare una chiara segmento ST difficile da discernere 10. A complicare il processo di electrocardiographically confermando ischemia miocardica, è l'elevazione del T-wave e il tratto ST che vengono utilizzati come marcatori per la diagnosi di ischemia e lesioni infarto del miocardio negli esseri umani, clinicamente denominato ST e levation m yocardial i nfarction o STEMI. Una delle differenze principali tra le forme d'onda umani e murine è che s-onda è immediatamente seguita essere un J-wave che trasferisce direttamente in un T-onda negativa. Durante ischemia miocardica acuta nel topo l'ampiezza diminuisce S-onda ed è direttamente seguito da un anomalo J-onde e rovesciata dell'onda T 11. La T-onda non sembra rappresentare una porzione significativa della ripolarizzazione nei topi 11. Nonostante la nomenclatura e il mouse vs differenze umane, conferma ECG di ischemia miocardica e murino riperfusione è ancora possibile e relativamente semplice. Per motivi di semplificazione interpretazione forma d'onda, il segmento tra SJT è indicato come ST-segment qui.
Linee guida STEMI pubblicati nel 2013 raccomandano una volta il paziente porta a palloncino di meno di 90 min 12 .Questo significa che il lasso di tempo dall'individuazione di occlusione coronarica del paziente fino a quando l'arteria viene riaperto deve essere inferiore a 90 min. Il cuore pulsante è costantemente al lavoro e quindi, ha un elevato metabolismo ossidativo e un elevato livello di consumo di ossigeno 3. Per fornire per questo, una rete di capillari è a disposizione di ogni miociti 3. Ci vuole solo un cuore di un paio di battute di esaurire il suo ossigeno e di nutrienti. In una finestra di 90 minuti, una regione cardiaca ischemica in un essere umano sarà stato bloccato da ricevere tra 5.400 e 9.000 cuore batte la pena di sangue ricco di ossigeno. In quella stessa finestra di 90 minuti, un topo avrebbe 54.000 a 63.000 battiti cardiaci. punti temporali sperimentali per murino danno da ischemia / riperfusione sono in genere tra i 30 ei 60 minuti.
L'importanza di sviluppareing un metodo supplementare di conferma ischemia miocardica e riperfusione in un modello murino ha profonde implicazioni sulla consistenza e la riproducibilità dei dati in studi ischemia / riperfusione miocardica. La prassi attuale di osservare visivamente il cuore per un cambiamento di colore del tessuto non è adeguata come uno stand-alone diagnostica. Inoltre, riperfusione dopo la rimozione del tubo e di sutura non è garantita. Anche se l'arteria non è più legato al largo, l'arteria può avere danni subiti durante la procedura e potrebbe diventare impossibile reperfuse. Sarebbe utile avere un record di alterazioni elettrocardiografiche per confermare la riperfusione piuttosto che basarsi su osservazioni di pallore miocardica e rubor (colore rosso). Cuori che non mostrano i marcatori di danno da ischemia / riperfusione possono rapidamente essere contrassegnati e una decisione su come procedere possono essere effettuate dagli investigatori.
Infine, stabilendo un record di ECG variazioni rispetto al basale in tutta °e periodi di ischemia e di riperfusione consente agli investigatori di continuare a monitorare il cuore dopo l'intervento iniziale. Gli investigatori attualmente perdono di vista cuore non appena l'operazione è completata. ECG è un modo semplice per ottenere informazioni sui cambiamenti che si verificano nelle ore miocardio per giorni dopo l'intervento chirurgico. ECG registrato in momenti dopo l'intervento chirurgico potrebbe rivelare onde Q tardo-sviluppo che indica continuato o peggioramento morte del tessuto. Tuttavia, per gage in modo efficace nuovi o peggioramento marcatori elettrocardiografici, un ECG basale deve essere disponibile per il confronto.
Questo protocollo dimostrerà come preparare, ottenere e interpretare l'ECG per confermare ischemia e riperfusione del cuore mouse utilizzando 8-12 settimane vecchio maschio topi C57BL / 6.
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Protocol
Tutti gli interventi chirurgici eseguiti sugli animali devono essere effettuati in conformità con Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio 13 o altre linee guida etiche del caso. I protocolli devono essere approvati dal comitato di benessere degli animali presso l'istituzione appropriata prima di procedere.
1. Preparazione per l'ECG
NOTA: Prima di iniziare, don dispositivi di protezione individuale compresi i guanti, occhiali e un camice da laboratorio pulito o abito usa e getta.
- Pulire il pad ECG utilizzando un non-alcol e soluzione di decontaminazione basata non candeggina. usare delicatamente un compito delicato wipe per cancellare off soluzione in eccesso al fine di garantire che il pad elettrodo non venga danneggiato.
- Se il pad ECG ha una funzione di riscaldamento, usarlo. topi anestetizzati tendono a perdere il calore del corpo rapidamente. Riscaldare il pad per 40-42 ° C per mantenere la temperatura corporea normotermico di 37 ° C in tutta la chirurgia 14. Monitorare temperamento corpotura con un termometro rettale. Regolare la temperatura pad come necessario per mantenere la temperatura corporea ~ 37 ° C.
- Poiché la maggior parte toracotomia vengono eseguiti con il mouse sdraiato sulla schiena (supina), assicurarsi che l'interruttore è capovolto per l'impostazione "supina". Molti i rilievi ECG hanno una funzione per passare da posizione prona e supina. La mancata selezionare l'orientamento giusto può portare a false dichiarazioni di eventi elettrocardiografici.
- Anestetizzare mouse utilizzando 5% isoflurano inalato e 1 L / min di ossigeno. Una volta che il mouse è anestetizzato, trasferimento mouse pad ECG dotato di una anestesia naso-cono e ridurre isofluorano al 2% e 1 L / min di ossigeno. Verificare il corretto anestesia garantendo il mouse non reagisce quando il piede del mouse viene pizzicato con una pinza.
- Applicare uno strato sottile di lubrificazione dell'occhio pomata sopra gli occhi del mouse per prevenire la secchezza e danni alla cornea, mentre anestetizzato.
- Pulire le zampe del mouse con un panno umido per pulire per rimuovere tutte le lenzuola visibileche può essere attaccato alle zampe o possono interferire con la trasmissione degli impulsi elettrici dalle zampe al pad ECG. zampe a secco con un wipe.
- Applicare una piccola quantità (leggermente più piccolo di una monetina USD) di gel elettrolitico altamente conduttivo a ciascuno dei quattro elettrodi metallici sul pad ECG.
Nota: Assicurarsi di applicare solo una piccola quantità di gel, come troppo gel rende difficile frenare le zampe al pad con del nastro. Inoltre, le zampe sono suscettibili di scivolare fuori del sistema di ritenuta durante l'intervento chirurgico se fossero bagnati prima di applicare il nastro. - Con il mouse in posizione supina, utilizzare nastro medico chiaro a frenare ogni zampa al suo corrispondente elettrodo (Figura 1). Prima premere ogni zampa al suo pezzo di nastro adesivo e poi aderire il nastro al pad ECG. Assicurarsi che ogni zampa trattenuto è in contatto con il gel elettrolita e l'elettrodo.
2. Acquisizione dell'ECG
- A seconda del materiale utilizzato per l'acquisizione ECG, confIGURA macchina in modo che la forma d'onda ECG può essere visualizzata in tempo reale. Per le registrazioni ECG utilizzando le impostazioni di monitoraggio fisiologici su una macchina ecocardiografia un'immagine B-mode vivo avrà la forma d'onda ECG corre lungo la parte inferiore dello schermo.
Nota: vedere le singole guide per l'utente della macchina per determinare il modo migliore per configurare tali apparecchiature. - Attiva visualizzazione in tempo reale della forma d'onda ECG premendo il tasto B-mode su una macchina ecocardiografia o l'equivalente su altri dispositivi di registrazione ECG.
- Regolare la risoluzione per tenere conto di differenze di ampiezza. Se il picco del R-onda o trogolo (valle) del Q-wave sono fuori della cornice visiva, regolare la risoluzione fino può osservare l'intera altezza della forma d'onda.
Nota: Questo può essere fatto nella scheda Impostazioni fisiologici su una macchina ecocardiografia. Fare clic sul aumentare o diminuire le frecce fino a quando l'intera forma d'onda è visibile.
- Regolare la risoluzione per tenere conto di differenze di ampiezza. Se il picco del R-onda o trogolo (valle) del Q-wave sono fuori della cornice visiva, regolare la risoluzione fino può osservare l'intera altezza della forma d'onda.
- Ogni volta che un'immagine deve essere obtained, cancellare il pad ECG di strumenti. Toccando il mouse durante la registrazione ECG con una pinza o le dita disturberà la forma d'onda. Assicurarsi che il mouse è ancora intatta e sul blocco di ECG prima di registrare qualsiasi ECG.
- Utilizzare "record" della macchina o la funzione "store" prima di apportare eventuali incisioni chirurgiche sul mouse. Questa immagine verrà utilizzata come base per il confronto seguito.
3. Procedura chirurgica e registrazione ECG
- Iniettare topo anestetizzato con effetto analgesico (buprenorfina, 1,5 mg, intraperitoneale) prima di cominciare. I dettagli della ischemia / riperfusione procedura chirurgica si possono trovare anche altrove 5.
- Rimuovere i capelli intorno al sito chirurgico chimicamente o meccanicamente e disinfettare la zona con una soluzione di Betadine. Utilizzare un bisturi per fare un'incisione verticale parallelo al esofago e trachea. spostare delicatamente i linfonodi ad ogni lato dell'incisione finché il tessuto sottile che copre la trachea èesposto. Utilizzando pinze, separare delicatamente il tessuto fino a quando gli anelli di cartilagine bianchi della trachea sono visibili.
Nota: Usiamo generalmente Nair lozione per la depilazione. La lozione è applicata sul sito chirurgico per ~ 1 min. Nair viene poi accuratamente lavato via con soluzione salina o acqua. Questo metodo è preferito nel nostro laboratorio per alta risoluzione ecocardiografia (che può rilevare follicoli piliferi) viene eseguita prima e dopo la chirurgia. Tuttavia, si deve usare cautela per evitare le zone sensibili come i genitali, e poi lavando a fondo il Nair off per evitare potenziali ustioni cutanee. - Rimuovere rapidamente il naso del mouse dal naso-cono e inserire tubi di ventilazione nella bocca del mouse e verso la gola. Quando la punta del tubo di ventilazione è visibile attraverso l'area collo esposto, allineare il tubo con l'inizio della trachea. muovere delicatamente il lato tubi a lato, mentre l'applicazione di una pressione al rialzo fino a quando le diapositive tubo nella trachea, che può essere confermato visivamente tttraverso la trachea traslucido.
- Assicurarsi che il mouse rimane anestetizzato durante la procedura di intubazione. Pausa da intubazione e tornare il mouse per il naso a cono se comincia a muoversi.
- Utilizzando un ciclo di corda, agganciare due denti anteriori del mouse attraverso l'anello e il nastro la stringa termina al pad ECG per stabilizzare la testa del mouse e per assicurare il tubo di ventilazione non si muove durante l'intervento chirurgico. collegare rapidamente tubo di ventilazione per roditori ventilatore e regolare le impostazioni di ventilazione secondo il peso del mouse. Nastro tubi di ventilazione sul posto.
- Coprire la trachea esposto del mouse con una garza imbevuta di soluzione salina calda per mantenere il tessuto si secchi.
- Effettuare una incisione verticale utilizzando un bisturi lungo il lato sinistro dello sterno.
- Utilizzando pinze, separare delicatamente lo strato fascia dallo strato muscolare. Asportare accuratamente gli strati muscolari sottostanti senza tagliare i vasi sanguigni visibili.
- Utilizzando pinze, afferrare la terza costola e tirareverso l'alto delicatamente. Mantenere la presa sulla nervatura con una mano e usare le forbici chirurgiche per tagliare accuratamente il tessuto intercostale tra la terza e quarta costola. Assicurarsi che i polmoni non sono danneggiati.
Nota: I polmoni si ritrae in profondità nella cavità toracica quasi immediatamente dopo la cavità toracica è perforato dalla incisione chirurgica a causa della perdita del gradiente di pressione. Attendere fino a quando i polmoni hanno ritrattato prima di continuare. - Utilizzare pinze per afferrare e delicatamente separare il sottile strato di pericardio che circonda il cuore.
- Inserire divaricatori o utilizzare manualmente pinze come divaricatori costali per spostare le costole in una posizione in cui il cuore è visibile tra le costole.
Nota: E 'pratica comune per spostare zampa inferiore sinistro del mouse in modo che si sovrappone zampa inferiore destro durante il posizionamento della legatura. Questo aiuta a posizionare il cuore in modo che l'appendice atriale sinistra, o padiglione auricolare, è facilmente visibile durante il posizionamento della legatura. Essere consapevoli che valida ECG waveforms non verranno ottenute mentre la zampa inferiore sinistra è spento dell'elettrodo. Per questo motivo è consigliabile riportare la zampa al suo elettrodo dopo la legatura sutura viene fatta passare attraverso il tessuto miocardico ma prima un nodo viene serrato. - Individuare il LAD visivamente, sotto il padiglione auricolare sinistro. inserire rapidamente un 7-0 di seta affusolato l'ago di sutura nel miocardio abbastanza profondamente per passare sotto il LAD ma non così profondo come per penetrare la cavità ventricolare sinistra. Estrarre la legatura sutura attraverso finché non ci è di circa 4 cm di sutura di seta lasciata alla libera (non-ago) fine della legatura sutura.
- Inizia a legare un nodo semplice sutura. Una volta che l'estremità libera della seta sutura è stato tirato attraverso i passanti per formare il nodo, pausa.
- Tenendo entrambe le estremità libere e aghi di seta sutura con una pinza, inserire una sezione ~ 1 cm di PE-10 tubo sotto il nodo che forma e in cima alla superficie epicardico.
- Se zampa sinistra del topo è attraversato, restituire la zampa al suo proogni elettrodo. Serrare nodo in modo che il tubo PE-10 viene suturata al cuore. Rilasciare ogni contatto fisico con il mouse per consentire ECG da registrare.
- Lasciare la forma d'onda ECG per scorrere per ~ 10 sec. Controllare la forma d'onda ECG visivamente e registrare la forma d'onda come "Time di occlusione". Se l'onda T non aumenta in ampiezza entro 1 minuto, rivalutare posizionamento di legatura.
- Se l'ampiezza dell'onda T non aumenta, né scartare l'animale dallo studio o tentare di correggere il posizionamento legatura.
- Controllare visivamente il colore del miocardio ischemico per confermare la palizzata del ventricolo sinistro.
- Se le modifiche ECG e cambiamenti di colore del miocardio indicano ischemia, doppio nodo della sutura attorno al tubo in PE-10.
- Coprire la cavità toracica aperta con caldo garza salina.
- Record ECG ogni 5-10 minuti per la durata del periodo ischemico.
4. Conferma della riperfusione Utilizzando ECG
- Rimuovere salina garza Covesuonare la cavità toracica e visualizzare il cuore.
- Utilizzare una lama per tagliare la seta sutura cima al tubo PE-10. Una volta che la legatura viene tagliata, rimuovere la sezione di tubo PE-10 e rimuovere delicatamente la legatura sutura dal miocardio.
- Rilasciare ogni contatto fisico con il mouse e consentire la forma d'onda ECG ~ 10 sec a ciclo. Record forma d'onda come "Il tempo di riperfusione." Continuare a registrare forme d'onda ECG ogni 5-10 minuti fino a raggiungere il punto di tempo sperimentale desiderato.
- Modifica risoluzione per i cambiamenti nella ampiezza a seconda delle necessità. Se l'onda T non cambia dopo la rimozione del tubo PE-10 e la legatura, riperfusione non è confermata.
- Se l'onda T non cambia dopo la rimozione del tubo, o scartare l'animale dallo studio o tentare di correggere il posizionamento legatura.
- Visivamente miocardio per confermare ulteriormente riperfusione dal ritorno al colore rosso.
- Chiudi cavità toracica da sutura spazio intercostale con un 5-0sutura di seta mentre applicando una leggera pressione al torace del mouse per espellere l'aria in eccesso che è entrato durante l'intervento chirurgico. Poi suturare gli strati muscolari e, infine, la pelle. Nota: Applicando pressione alla cavità toracica potrebbe essere sufficiente a evacuare la cavità toracica dell'aria in tutti i topi. Pertanto, il metodo siringa e l'ago di evacuazione dovrebbe essere impiegato per assicurare che tutta l'aria è stata espulsa.
- Registrare l'ultimo ECG prima di anestesia per via inalatoria e per asportare le zampe del topo dagli elettrodi. Aumentare l'ossigeno a 2 L / min e mantenere la ventilazione fino a quando il mouse riprende conoscenza.
- Lasciare il mouse per recuperare in un ambiente a temperatura controllata costante, ad esempio, piastra elettrica o incubatore caldo, per evitare la variabilità infarto. Trattare mouse con buprenorfina 24 ore dopo l'intervento chirurgico e poi, se necessario, come indicato dalla scala del mouse smorfia.
Nota: Procedura per la riperfusione è anche discusso in dettaglio da Xu et al 5.
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Representative Results
Un ECG murino normale viene visualizzato in figura 2 con i marcatori alfabetici per eventi elettrici P, Q, R, S, J e T. P è la depolarizzazione atriale iniziale. QRS è l'onda di depolarizzazione delle sopra i ventricoli. J è ripolarizzazione precoce e T rappresenta la ripolarizzazione eterogenea noto anche come recupero 11. Va notato che molti laboratori non utilizzano la nomenclatura J-wave e invece riferimento alla SJT-segmento del segmento ST 10,15-17. Qui, i risultati e le analisi siano rappresentativi e in base al largo delle osservazioni di laboratorio di 40 topi. La maggior parte dei topi esposti simili progressioni forma d'onda nel corso dell'intervento chirurgico. I topi che non presentano forme d'onda simili sono stati fermato in posizione di ulteriori analisi e sono stati considerati gli animali non infartuati. Risultati della forma d'onda simili sono stati riportati anche da Jong et al. 15.
cuori murini suffering da ischemia regionale a causa di un'occlusione LAD tipicamente visualizza una maggiore ampiezza della dell'onda R così come iperacuto picco del JT-segmento seguita da eventuale elevazione del tratto ST La figura 3 mostra il primo segno di ischemia miocardica acuta.; iperacuto picco del T-wave. Come si vede in tale figura, il dell'onda T è aumentato in ampiezza da condizioni basali. Tuttavia, questo non è ancora sopraslivellamento ST perché l'onda S è ancora proiettando profondamente e negativamente come fa sulla forma d'onda di riferimento.
Configurazione di base ECG visualizza un sporgente negativamente onda S (figura 2). Col passare del tempo, si notano cambiamenti ECG. Il segmento ST è definito come il segmento tra la fine del S-onde e l'inizio del T-wave. Questo tratto ST è chiaro negli esseri umani. A causa della elevata frequenza cardiaca, questo segmento si fonde nei topi e un ulteriore, ripolarizzazione precoce "J-wave" Settembrearates le S e T-onde. Pertanto, l'elevazione della S-onda alla linea isoelettrica o superiore deve essere considerata come la versione murina di elevazione del segmento ST. In figura 4 la progressione di ischemia per infarto precoce può essere visto da sopraslivellamento ST. Qui la S-onda sta visualizzando in ampiezza elevata, al di sopra della linea isoelettrica. Il J-onda è anche elevato, soprattutto se confrontato con la forma d'onda di riferimento (figura 2). Pertanto, il segmento ST è elevata che è indicativo di lesione / infarto 10.
Figura 5 segue la progressione di un topo dal basale tutto il percorso attraverso riperfusione. La prima forma d'onda mostra un normale ritmo sinusale che era la linea di base registrata. La seconda forma d'onda visualizza l'ECG 1 min dopo la legatura è stata legata e l'arteria occlusa è diventato. Il cerchio rosso su questa linea indica iperacuto dell'onda T picco. Se wi rispettoth "Baseline," è chiaro che il T-onda è elevata. La terza forma d'onda mostra la completa elevazione del tratto ST al punto di tempo 5 min. Nell'immagine "1 min ischemia", la S-onda era ancora proiettando negativamente, passando la linea isoelettrica. Tuttavia, a 5 min porzione S del complesso non raggiunge fino negative come dovrebbe prima di progredire nelle J e T-onde. Questo è descritto come sopraslivellamento ST perché il segmento tra la S e onde T è elevato dalla linea isoelettrica. Un altro marker elettrofisiologico ischemia regionale è allargando del QT 16 che si estende dall'inizio del complesso QRS e continua fino alla fine del T-wave. A 20 minuti di ischemia, l'intervallo QT si è allargato e il segmento ST è ancora elevato. Dopo 45 min di ischemia, i resti QT-intervallo si spalancarono e il tratto ST rimane elevata.
La riperfusione del miocardio che hastato ischemico per 30 minuti o meno dovrebbe comportare l'ECG rientrare a condizioni di base in un topo. Preda e Burlacu stabilito una correlazione tra i cambiamenti murini elettrocardiografiche, tempo di ischemia e infarto gravità 17. E 'stato osservato che i periodi di ischemia di 30 min non ha causato alterazioni elettrocardiografiche permanenti, mentre i periodi di ischemia di 1 ora ha causato alterazioni elettrocardiografiche permanenti. Inoltre, riperfusione dell'arteria occlusa dopo 24 ore di ischemia non ha avuto effetto salvataggio 17. Normalmente, onde Q possono essere identificati come la leggera sporgenza verso il basso prima depolarizzazione QRS complesso. Significative, o patologiche Q-onde possono sviluppare poco dopo l'insorgenza di ischemia miocardica come considerevole la morte del muscolo inizia a mettere in 10. Significative onde Q sono definiti come almeno 1/3 dell'altezza del corrispondente onda R o dal loro tempo allungata, risultando in un'ampia onda Q. I risultati Q-significativa delle onde da una regione di miocardio morti electrica deviandol correnti distanza dall'elettrodo 7. Dopo 5 min di riperfusione, prove di profonda, significative onde Q cominciano ad apparire (Figura 5). Inoltre, il T-wave torna alla linea isoelettrica (Figura 5). Dopo 30 min di riperfusione, i negativi onde Q rimangono e sono probabilmente mostrando danni permanenti. A questo punto di tempo, le onde Q sono larghi e profondi, e indicano che il tessuto cardiaco muore è deflettori correnti elettriche intorno all'area danneggiata (Figura 5).
Dopo ischemia continua, la progressione di lesioni e infarto conduce alla proiezione T-onda negativa maggiore (Figura 5, 30 min di riperfusione, secondo cerchio rosso). Questa proiezione T-wave migliorato a causa di un vero e proprio infarto di solito è permanente 7. Il secondo cerchio rosso nella riperfusione forma d'onda 30 min mostra quello che sembra essere un dell'onda T rovesciata (Figura 5). Se il 5 and 30 min onde T sono confrontati è chiaro che l'onda T sta proiettando più negativo. Questo, unito con i significativi Q-onde fornisce la prova di danni ai tessuti permanente a questo cuore. Va notato che inalazione isoflurano riduce la frequenza cardiaca, e quindi aumenta QT-intervalli. Tuttavia, l'ampiezza di recupero onde T rimane inalterato 18.
Le modifiche di cui sopra possono essere quantitativamente analizzati in termini di tensione. La figura 6 mostra che l'esportazione dei dati fisiologici come file .csv fornirà una grande quantità di dati. Oltre ad offrire valori ECG (ampiezze) a tassi frazioni-di-millisecondo ci possono essere opzioni per includere altri dati di respirazione, sonde di temperatura, i polsini della pressione sanguigna, ecc se lo si desidera. Questi dati quantitativi possono essere rappresentate come mostrato nella Figura 7. Grafica di una serie di forme d'onda da P-onda dell'onda P aiuta a visualizzare un ECGtendenza di configurazione. Il periodo di tempo di 500 ms è un buon lasso di tempo di visualizzare da qualsiasi meno tempo, non può comportare un numero sufficiente forme d'onda e in qualsiasi momento ulteriore renderà il grafico appare eventi ingombra ed elettrofisiologiche possono perdere o difficili da riconoscere quando vengono visualizzati su un monitor di computer standard .
Figura 1:. Posizionamento corretto della Mouse on ECG Pad Questo mouse è posizionato in posizione supina. Ognuna delle zampe del topo sono nastrate ai corrispondenti elettrodi sulla superficie del pad ECG. Fai clic qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2: Normale murino BaselineECG forma d'onda. La normale ECG basale murino è etichettato con le lettere P, Q, R, S, J e T, che vengono utilizzati per descrivere gli eventi elettrici nel cuore. Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 3:. T-wave Elevation Conosciuto anche come iperacuto T-onda o peaking. Il T-onda è amplificato e superiore alla linea di base dell'onda T (Figura 2). Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 4:. Sopraslivellamento ST Questa cifra cilAYS sopraslivellamento del tratto ST che può essere osservata come il tratto ST è superiore al punto isoelettrico. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 5:. Le modifiche ECG tipiche nel corso di una Chirurgia / riperfusione Ischemia Questo valore, che segue un mouse per tutta la durata della chirurgia ischemia / riperfusione miocardica. La prima forma d'onda mostra un normale ritmo sinusale, che era la linea di base registrata (Baseline). La seconda forma d'onda (1 min ischemia) visualizza la forma d'onda 1 min dopo la legatura è stata legata e l'arteria occlusa è diventato. Il cerchio rosso su questa linea mostra iperacuto dell'onda T picco. Il cerchio rosso sulla terza forma d'onda (5 min ischemia) visualizza la completa elevazione del tratto ST. Il cerchio rosso sul fou RTH forma d'onda (20 min Ischemia) visualizza una allargato QT e la S-onda è ancora elevato. Il cerchio rosso sulla quinta forma d'onda (45 min ischemia) display ampliato QT-segmento e elevato del segmento ST. La sesta forma d'onda (1 min riperfusione) mostra variazioni significative rispetto 45 min ischemia.The cerchio rosso sulla settima forma d'onda (5 min riperfusione) mostra, significativa forma Q-onda profonda. Il primo cerchio rosso in ottava forma d'onda (30 min riperfusione) mostra significative onde Q, mentre il secondo cerchio rosso mostra valorizzazione possibile T-wave. Fai clic qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 6:. Dati fisiologici Questa figura mostra i dati fisiologici in quanto viene esportato come file .csv al foglio di calcolo.ref = target "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54814/54814fig6large.jpg" = "_ blank"> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 7:. Disegnato valori mV Il grafico mostrato in questa figura mostra valori mV da tre forme d'onda consecutive e operazioni utilizzando il file di dati fisiologici (Figura 6). Il grafico è un semplice grafico lineare utilizzando i punti dal file di dati fisiologici. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Discussion
Usando i cambiamenti ECG come metodo supplementare per confermare ischemia miocardica e riperfusione assicura il posizionamento preciso della legatura occlusione. La precisione di posizionamento legatura è fondamentale per ridurre la variabilità dei dati tra gli animali. Il LAD in un cuore mouse è un'arteria difficile da visualizzare. Pertanto, l'integrazione pallore visivo con alterazioni elettrocardiografiche aiuterà a garantire il corretto posizionamento del danno tissutale legatura e conseguente.
Poiché il pad ECG offre una vista non invasiva del cuore, più ECG possono essere ottenuti nel corso dello studio. Questo può contribuire a fornire una migliore comprensione delle variazioni cardiache che si verificano durante e dopo l'intervento chirurgico. È fondamentale per ottenere un ECG basale da utilizzare per il confronto dopo la procedura chirurgica. Più tardi morte tissutale stadio e addirittura di aneurisma ventricolare possono essere osservate da deviazioni di segnali elettrofisiologici e modifiche di configurazione ECG. Questo può fornire una visionenella progressione dell'insufficienza cardiaca.
I vantaggi di misurazione ECG mediante macchina ecocardiografica comprendono la misurazione simultanea dei parametri strutturali e funzionali del cuore prima o dopo l'intervento chirurgico ischemia / riperfusione. I limiti del sistema di registrazione ECG includono il costo elevato di acquistare una macchina ecocardiografia. Tuttavia, se gli esperimenti richiedono monitoraggio ECG costante su più giorni, ci sono una varietà di apparecchiature disponibili per la registrazione ECG comprende unità remote ECG telemetrici con software che può essere programmato per registrare e analizzare forme d'onda a vari intervalli di tempo corrispondente. Tuttavia, molte delle unità di telemetria ECG richiedono una procedura di impianto o di habitat specializzati. Inoltre, esistono molte opzioni di elettrodi alterative compreso le clip elettrodi e aghi. chirurgia / riperfusione ischemia mediante toracotomia è una procedura altamente invasiva. I vantaggi di utilizzare il pad ECG con una mac ecocardiografiaHine comprendono procedura non invasiva, senza fili collegati per l'animale durante l'intervento chirurgico e senza intervento chirurgico supplementare. Tuttavia, gli investigatori dovrebbero determinare le migliori attrezzature per le loro esigenze sperimentali e di laboratorio.
Come accennato in precedenza, l'anestesia isoflurano riduce la frequenza cardiaca. Inoltre, isoflurano può essere cardioprotettivo attraverso l'attivazione di canali K ATP e quindi ridurre le dimensioni dell'infarto, come è stato trovato nei cani 19. L'anestesia generale nei topi può essere indotta con agenti iniettabili. L'inalazione anestesia non fornisce maggiore sicurezza, in particolare per le procedure prolungate. Tuttavia, l'anestesia per inalazione richiede attrezzature complesse e costose, come vaporizzatori di precisione e misuratori di portata, sistemi di respirazione specifici e impianti di evacuazione efficaci per prevenire l'inquinamento. Gli svantaggi di anestetici iniettabili includono la difficoltà nella scelta di una dose iniziale, nessuna possibilità di modulare con precisione la profondità di ane prolungatasthesia, recupero prolungato, ecc La scelta dell'anestesia deve essere adattato in funzione della lunghezza della procedura e scopo dello studio 20.
Utilizzando ECG come metodo supplementare per confermare danno da ischemia / riperfusione nei topi contribuirà a migliorare la coerenza e la riproducibilità di infarti, ma apre anche la possibilità per le future applicazioni della tecnica attraverso stabilire le tendenze quantitative. Gli investigatori possono notare configurazioni ECG simili entro certi gruppi sperimentali. Per esempio, un gruppo di animali geneticamente modificato può esibire QT intervalli insolitamente ampi dopo l'intervento chirurgico rispetto al tipo selvatico. Questi dati informativi sarebbero stati perdere se gli investigatori usano cambiamenti di colore del miocardio come unica conferma di ischemia e di riperfusione. Per gli studi comparativi tra wild type e topi transgenici, le considerazioni alle linee guida Convenzioni Lambeth può anche essere utile, soprattutto per quanto riguarda l'età, il sesso, Accecante e la randomizzazione degli animali 21.
In conclusione, la conferma supplementare di infarto del danno da ischemia / riperfusione offre molteplici vantaggi. Utilizzando ECG come una tecnica supplementare può aiutare a stabilire la coerenza nella chirurgia. Questo può aiutare a diminuire il numero di animali utilizzati, fornendo i dati di qualità superiore. Consente inoltre di monitorare investigatori danno cardiaco, morte dei tessuti e / o rimodellamento non invasivo nel tempo. Infine, utilizzando ECG come una conferma di infarto ischemia / riperfusione offre la possibilità di stabilire le tendenze quantitative elettrofisiologici.
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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 |
References
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