Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול אלקטרוקרדיוגרפיה (ECG) פולשנית, הממוטב לעכברים לאחר הלידה המוקדמת, שאינו דורש שימוש בהרדמה.
Abstract
אלקטרוקרדיוגרפיה (ECG) כבר זמן רב להסתמך על כשיטה יעילה ואמינה של הערכת תפקוד לב וכלי דם (ולב וכלי דם) במודלים אנושיים ובעלי חיים של מחלה. קצב לב, קצב וספסיות בודדים, בשילוב עם פרמטרים כמותיים שנאספו מ-ECG, משמשים להערכת שלמות מערכת מוליכות הלב, כמו גם את הפיזיולוגיה המשולבת של מחזור הלב. מאמר זה מספק תיאור מקיף של השיטות והטכניקות המשמשות לביצוע ECG לא פולשני על גורי עכברים perinatal וילודים כבר ביום שלאחר הלידה הראשון, ללא צורך בשימוש בהרדמה. פרוטוקול זה נועד לטפל ישירות בצורך בשיטה מתוקנה ותוכלית להשגת ECG בעכברים שזה עתה נולדו. מנקודת מבט תרגום, פרוטוקול זה מוכיח להיות יעיל לחלוטין לאפיון של פגמים מולדים קרדיו-ריאה שנוצרו באמצעות קווי עכבר טרנסגניים, ובמיוחד לניתוח פגמים גרימת קטלניות או במהלך הימים הראשונים לאחר הלידה. פרוטוקול זה גם נועד לטפל ישירות בפער בספרות המדעית כדי לאפיין ולספק נתונים נורמטיביים הקשורים התבגרות של מערכת מוליכות הלב לאחר הלידה המוקדמת. שיטה זו אינה מוגבלת לנקודת זמן ספציפית לאחר הלידה, אלא מאפשרת איסוף נתוני ECG בגורי עכבר ילודים מלידה ועד ליום 10 לאחר הלידה (P10), חלון בעל חשיבות קריטית למודל מחלות אנושיות ב-vivo, עם דגש מיוחד על מחלות לב מולדות (CHD).
Introduction
ניתן למדוד את תפקוד הלב בדרכים שונות, הנפוצות ביותר כוללות שימוש אלקטרוקרדיוגרפיה (ECG) כדי לנתח את התנהלות הזרם החשמלי דרך הלב, כמו גם את מחזור הלב הכולל שלהותפקוד 1. אלקטרוקרדיוגרפיה ממשיכה להיות כלי אבחון שימושי לזיהוי ואפיון של חריגות לב במודלים אנושיים ובעלי חיים שלמחלה 1,2. אי סדרים בקריאה אלקטרוקרדיוגרם ניתן למצוא בהתפתחות לב חריגה (כלומר, מחלת לב מולדת (CHD),והוא יכול לכלול הפרעות בקצב הלב המתבטאות כשינויים בקצב הלב (למשל, ברדיקרדיה) וקצב (למשל, "בלוקי לב"), המי רמז על פגמים בשלמות ו/או תפקודו של שריר הלב הבסיסי. שינויים כאלה עלולים לגרום לחולים לתפקוד לב מסכן חיים (למשל, אי ספיקת לב גדשתית ו/או דום לב) ותמותהמוגברת 3,4. בהתחשב בשיעורי התמותה הגבוהים עם CHD חמור ולא מטופל, פיתוח שיטה מתוקנת וחוזרת על עצמה לאיסוף א.ק.ג בתקופה זו לאחר הלידה היא קריטית.
למרות שאנחנו לא הראשונים לטפל בבעיה זו, שיטות קודמות של איסוף ECG על גורי עכברכללו באופןמסורתי הליכים פולשניים (מחט תת עורית או אלקטרודות חוט) ו / או השימוש בהרדמה 5,6,7. היתרונות בביצוע ניתוח ECG לא פולשני כוללים מזעור הכאב ולבטל את הלחץ על החיה. בעוד הנסוי עדיין חייב להיות זהיר לגבי גרימת מתח הגור, המכשיר נועד למנוע לחצים נפוצים על מנת לייצר נתונים מדויקים. בהקשר של הערכת תפקוד הלב, החדרת הרדמה לבעלי חיים שעלולים להיות להם חריגות לב ריאה עלול להסוות או אפילו להחמיר את התנאים הבסיסיים. הרדמה עשויה להשפיע על מוליכות חשמלית על ידי שינוי depolarization ו / או קוטביזציה מחדש של התאים. לבסוף, השימוש בהרדמה יכול לשים את הגור שזה עתה נולד בסיכון מוגבר להיפותרמיה, אשר יכול לבלבל עוד יותר כל פתולוגיה הטבועה. הפרוטוקול הבא אינו מציג כל הרדמה, הליכים פולשניים, או אי נוחות בולטת הגור. לאחר השלמת התקנת הציוד, ניתן להשלים ביעילות את הגדרת המכשיר ואיסוף הנתונים הקשורים לחיה, ולאחר מכן ניתן להחזיר את הגורים לאמם. בנוסף, מערכת זו מאפשרת לבצע ניתוחים חוזרים ו/או סדרתיים, שהוא אידיאלי לניסויים הדורשים ניתוח לאורך זמן, מבוא של טיפולים תרופתיים, וכו '.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הפרוטוקול הבא פועל בהתאם לסטנדרטים של הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ולשימוש של אוניברסיטת ניו אינגלנד. התבוננות מקרוב בפרוטוקול אמורה לספק קריאת א.ק.ג. משביעת רצון בכל היילודים שנבדקו (n > 70).
1. הכנות להתקנים
- חבר את ההתקן ליציאת ה-USB של מחשב שבו תוכנת ECG הורדה עליו. התקן המדידה יתחיל להתחמם באופן אוטומטי עד (37°C/98.6 °F). יחידת החימום הפנימית כלולה ביחידת המדידה ומחממת רק את משטח הפלסטיק. אלקטרודות חוט הכסף אינן מחוממות.
- אפשר כ-15 דקות עד שפני השטח יגיעו לטמפרטורה. השתמש בזמן זה כדי לאסוף ולהגדיר בעלי חיים.
הערה: הפרוטוקול עשוי להיות מושהה בשלב זה והפלטפורמה יכולה להישאר מחוברת וחימום למשך פרק זמן ממושך. בהיעדר פלטפורמת אלקטרודה לחימום עצמי, משטח חימום בטוח לבעלי חיים עשוי לשמש גם כדי למנוע מאם וגורים להפוך להיפותרמיה.
2. הכנות לבעלי חיים
- לאסוף את האם ואת הגורים ולשמור בתוך כלוב הדיור עד מוכן לאסוף.
- לאחר שיחידת המדידה מתחמם לטמפרטורה, מוציאים את גור העכבר מהכלוב ומנגבים את בית החזה עם 70% אתנול שרוסס על מגבון. מניחים את הגור על פני השטח המחוממים של הפלסטיק.
- אפשר לעכבר להסתגל לפני השטח בחושך למשך כ- 2-5 דקות.
3. הגדרת פלטפורמת עכבר ואלקטרודה (יישום אלקטרודה)
- השתמש מרית מתכת, בדיקה, או dowel עץ כדי לאסוף טיפה קטנה של דבק, ג'ל מוליך חשמלי (ג'ל אלקטרודה מוליך גבוה ייבוש מהיר משמש בדרך כלל למיקום של אלקטרודות מכרסמים).
הערה: כל חפץ מוצק שאינו סיבי יכול לשמש להחלת ג'ל הניצוח, כל עוד האובייקט לא ישאיר מאחור סיבים סינתטיים או חומר דומה על האלקטרודות שעלולות להפריע לאיכות האות החשמלי. - בעזרת המרית/דאוול, גע בעדינות בראש כל אחד מארבעת משטחי האלקטרודה השטוחים על-ידי לחיצה בעדינות כלפי מטה ומשיכת ג'ל הניצוח בזווית אלכסונית הרחק ממרכז מבנה האלקטרודה. ודא כי כל אלקטרודה בודדת מכוסה לחלוטין עם הג'ל.
התראה: צעד זה חשוב ביותר כדי להבטיח כי ג'ל אלקטרודה מוליך אינו לדבוק יותר מאלקטרודה אחת. גדילי דבק הנוצרים בין אלקטרודות יכולים להתנהל בהסתערות ועלולים להפריע או לקצר את האות החשמלי הרצוי. הפרוטוקול לא צריך להיות מושהה בשלב זה כמו הג'ל יתחיל להתגבש ולהיות דבק. הקפד להגדיר את העכבר על הפלטפורמה בתוך 5-10 דקות של החלת ג'ל מוליך (או החלפת ג'ל אלקטרודה מוליך שווה ערך). - מניחים את מרית המתכת או דוול העץ עם שאר הג'ל בצד.
- מניחים את עצם החזה של גור העכברים יילודים כלפי מטה ונוטים עם ראש הגור הפונה לקצה ה-USB היוצא של הרציף. ודא שחלק מהחזה של הגור מכסה כל אחת מארבע האלקטרודות. לרסן בעדינות את האמות של הגור לצידם ובו זמנית להחזיק למטה כ 1 דקות כדי לאפשר את ג'ל ניצוח להגדיר.
- מניחים פגושי סיליקון מגומי בצד ימין ושמאל של הגור. פגושים צריך לאבטח את הגור בכל צד ולספק יציבות כדי למנוע תנועות מוגזמות של העכבר, אבל לא צריך למנוע את כל התנועה של העכבר. לאחר ההתקנה, צפה בעכבר לרגע והתאם את מיקום הפגוש במידת הצורך.
התראה: אין לדחוס את העכבר בחוזקה רבה מדי, מכיוון שזה עלול להפריע למכניקת הנשימה ולקצב הנשימה. - השתמשו בדאוול שהיה בצד כדי להחיל את ג'ל הניצוח הנותר על אלקטרודה זנב הארקה ומניחים על הישבן של הגור. להפעיל לחץ עדין כדי לאפשר את הג'ל להגדיר לפני שחרור הגור.
- מניחים את פגוש הסיליקון הסופי על גבי הישבן של העכבר כדי להחזיק את אלקטרודה הארקה במקום.
התראה: אין להפעיל כוח מופרז בעת הצבת הפגוש הסופי, מכיוון שזה עלול לגרום לאי נוחות לגור ו/או לעקור את האלקטרודה המקרקעת. - תפסו את כל הרציף והניחו בעדינות בתוך כלוב פאראדיי.
התראה: היזהרו והוודאו שפגוש הסיליקון העליון לא יעקור ברגע שכלוב פאראדיי נמצא במקומו. - לפני ההקלטה, ודא גור העכבר אינו נע יתר על המידה ולוודא את הגוף ואת הראש של העכבר נראה מאובטח.
התראה: ודא כי ראשו של גור העכבר מסוגל לנוע בחופשיות מסוימת בתוך הפגושים והוא לא לגמרי נואף למטה לתוך הפלטפורמה. הפלטפורמה המוגבהת נועדה לרומם מעט את בית החזה של העכבר ולמנוע חנק, אך יש לפקח על כך מקרוב.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ECG אידיאלי יהיה אות ברור, בולט המאפשר את כל הגלים להיות מנותח במספר מסגרות זמן שונות (איור 1). המעבדה העסיקה בתחילה יישום מותאם אישית של מערכת אלקטרומיוגרפיה כדי לייצר ECGs באיכות לא מספקת, אשר אפשרה לנו רק לנתח פרמטרים בסיסיים כגון קצב לב(איור S1). עבודה זו השראה עם חברה לפתח אב טיפוס חדש ECG מכשיר במיוחד לניתוח של גורי עכברים לאחר הלידה מוקדם.
לקריאה באיכות ירודה אין פעימות ניכרות, מראה הפרעה ברורה, ויש לו גלים או חוסר עקביות על פני הקריאה (איור 2). כדי להשיג את האיכות הגבוהה ביותר ECG, בצע את ההוראות בקפידה. יש לנקוט זהירות עם יישום של ג'ל מנצח, מכיוון שהוא נדבק במתינות, וידרוש זמן נוסף כדי לאפשר לעכבר להתאים למכשיר. על ידי כך, זה מוריד את הסיכון של העכבר נע, יש לקצר מתוך אלקטרודות, ולשימוש נכון של המכשיר. עכברים צריכים להיות ממוקמים על המכשיר כך הראש פונה מיתרי המחברים את ההתקן ליציאת USB ובמיקום נוטה(איור 3). העכבר צריך להיות מאובטח על ידי פגושים גומי להחזיק אותם בבטחה במקום, עם שניים בצד ואחד על גבי(איור 3). פגושים אלה אמורים לאבטח את העכבר, אך לא אמורים לעכב את העכבר מלזיז את ראשו. פריסת העכבר חשובה לקריאה, מכיוון שההפניות נייחות. הלידים מוגדרים כך ששני האלקטרודות הקדמיות הן עופרת I(איור 3). שתי האלקטרודות האחוריות הן מוביל II ו-III, כאשר האלקטרודה הקרקעית נמצאת על הישבן של הגור(איור 3). הגדרת העכבר בדרך זו תאפשר תוצאות טובות יותר.
התוכנית המשמשת מאפשרת ניתוח של ECG בתוכנית. פעולה זו מספקת ניתוח של היבטים מרכזיים, כולל דופק, מרווחי R-R, מרווח זמן מורכב של QRS, מרווח QT ומרווח יחסי ציבור. בהינתן יכולת זו, ניתן היה ליצור מערכת נתונים של ערכים נורמטיביים עבור עכבר perinatal (טבלה 1). תוצאות נורמטיביות אלה התבססו על עכברים שנותחו בתוך יום אחד לאחר הלידה. נמצא כי פעימות לב ממוצעות היו 357.2 פעימות לדקה (bpm). מרווחי הזמן הממוצעים של R-R, QRS, QT ויחסי ציבור היו 169.1, 16.9, 45.4 ו- 36.3 אלפיות השניה (אלפיות השניה), בהתאמה(טבלה 1). חשוב לציין, ההתקנה יכולה לשמש לניתוח דפוסי א.ק.ג מעכברי ילודים הסובלים ממומים מולדיםבלב (איור S2).
| גיל הגור | Ave/STDEV | דופק (bpm) | מרווח זמן R-R (ms) | משך יחסי ציבור (ms) | משך QRS (ms) | משך QT (ms) | משך ST (ms) | משך T (ms) | משך P (ms) |
| P1 (P1) | ממוצעים | 357.2 | 169.1 | 36.3 | 16.9 | 45.4 | 16.4 | 18 | 12.8 |
| סטיית תקן | 36.3 | 20 | 10.9 | 5.8 | 16 | 7.4 | 7.2 | 3.1 | |
| P3 (P3) | ממוצעים | 412.4 | 149.2 | 46.4 | 14.5 | 53 | 22.3 | 16.2 | 14.8 |
| סטיית תקן | 55.4 | 21.4 | 6.8 | 11 | 12.2 | 6.9 | 4.6 | 3.1 | |
| P5 (פי-5) | ממוצעים | 505.5 | 119.2 | 46.7 | 11.7 | 51.3 | 20.8 | 18.8 | 14.2 |
| סטיית תקן | 19.2 | 4.6 | 13.3 | 5.8 | 8.1 | 11.4 | 4.6 | 2.3 | |
| P7 (P7) | ממוצעים | 555.3 | 108.7 | 40 | 9.5 | 43.6 | 20.3 | 13.7 | 14 |
| סטיית תקן | 34.2 | 7 | 2.5 | 0.6 | 6 | 7.1 | 3.2 | 2.7 |
טבלה 1: תוצאות מייצגות של מדידות ECG עבור גור העכבר העוברי הממוצע P1, P3, P5 ו- P7.
איור 1: קורא אלקטרוקרדיוגרפי מייצג מעכברי ילודים ביום הראשון (A, P1.0), שלישי (B, P3.0) והשביעי (C, P7.0) לאחר הלידה.
(A-C) מה אתה עושה? תמונות מייצגות דוגמאות למעקבים באיכות טובה של ECG באמצעות ההתקן הדו-ראשי, הלא פולשני, שנלכד במסגרת של 1.5 שניות של הקריאה. מאפיינים בולטים של קריאת א.ק.ג טובה כוללים פעימות ברורות וגלויות, כפי שתוארו באופן קולקטיבי על ידי נוכחות של גלי P עקביים ואחריו קומפלקס QRS וגלי T עוקבים, הנראים בשני הלידים I-II של כל נקודת זמן לאחר הלידה. דוגמאות כוללות גם יחס אות לרעש נמוך (חפץ מינימלי) וקו אסואלקטרי ניכר. רצועת א.ק.ג העליון (אדום): עופרת I; רצועת א.ק.ג התחתונה (ירוק): הפניה II. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: נציג ECG לקרוא עם סיבוכים.
תמונה זו מייצגת קריאת ECG באיכות ירודה באמצעות התקן 2-עופרת, לא פולשני ביום הראשון לאחר הלידה (P1.0). התמונות לעיל צולמו במסגרת קריאה של 1.5 שניות. מעקבי א.ק.ג. באיכות ירודה מאופיינים בהיעדר פעימות ניכרות (וצורה ספציפית של גלי מחזור לב), יחד עם חפץ בולט (יחס אות גבוה:רעש), ואי עקביות בולטת בין לידים I ו-II מגור עכברים נתון. כדי לשפר את א.ק.ג זה, הן המכשיר והן פגושי הסיליקון המאבטחים את הגור ידרשו מיקום מחדש בתוך כלוב פאראדיי. כדי למזער הפרעות אלקטרומגנטיות, הסרת כל ההתקנים הנעים ליד המכשירים תצטרך להתבצע. אמצעי פתרון הבעיות הסופי יכלול מיקום מחדש של גור העכבר על אלקטרודות המכשיר ו / או ג'ל מוליך יותר יצטרך להיות (מחדש)מוחל. רצועת א.ק.ג העליון (אדום): עופרת I; רצועת א.ק.ג התחתונה (ירוק): הפניה II. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: מיקום של גור העכבר ואלקטרודות עופרת גפיים לאיסוף של ECG לאחר הלידה מוקדם.
(א) שמאל: פרספקטיבה קדמית של מיקום העכבר על פלטפורמת אלקטרודה בתוך כלוב פאראדיי (שחור). כן, אני יודע, אני יודע. תצוגה רוחטית הממחישה מיקום עכבר נכון מעל אלקטרודות/פלטפורמה מוגבהות; פגושי סיליקון תומכים (לא בתמונה) ממוקמים משני הצדדים ועל פני החלק העליון של גור העכבר בתוך כלוב פאראדיי. (ב)איבר דו-קוטבי מוביל ומיקום אלקטרודה על העכבר יילודים. האיור מתאר את נקודת המגע עבור כל אלקטרודה מוגבהת על משטח בית החזה הגהוני של גור העכבר. אני לאיודע אם אני יכול לעשות את זה. מיקום אלקטרודה, כיווניות עופרת בחזה, ו-(ג)מעקבים תואמים, מייצגים ECG גור עכבר ילודים ב P1.0 (עופרת I (אדום); עופרת II (ירוק)). לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 4: מעקבים מייצגים של ECG של עכברי יילודים במספר נקודות זמן לאחר הלידה.
נציג ECG קורא (למעלה 2 עקבות) ומחזורי לב מאוירים (שורההתחתונה ) מגורי עכבר ילודים על הראשון (A, P1.0), שלישי (B, P3.0) והשביעי (C, P7.0) לאחר הלידה. כל תמונה מייצגת מעקב א.ק.ג למופת באמצעות התקן דו-ראשי ולא פולשני, שנלכד במסגרת של 1.5 שניות של הקריאה(A-C, Lead I (למעלה/אדום); עופרת II (למטה / ירוק)). בעוד צורות גל בודדות נראה לעבור שינויים מורפולוגיים עם הגיל הגובר, מאפיינים בולטים ועקביים כוללים ברור, פעימות ניכרות, כפי שמתואר יחד על ידי הנוכחות של גלי P עקביים ואחריו קומפלקס QRS וגלי T עוקבים, נראה בשני הלידים I-II של כל נקודת זמן שלאחר הלידה. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.
איור S1: איור של אלקטרודות עופרת גפיים מסורתיות לאיסוף לא פולשני של א.ק.ג מוקדם לאחר הלידה. (א, שמאל) תצוגה רוחבית של מיקום עכבר ואלקטרודה בתוך כלוב פאראדיי (תיבה). (ב)אלקטרודות עור מסורתיות עם מקל עצמי ממוקמות על פני השטח של הגור. (א', נכון) אות כמו ECG ניתן לפרש עם השימוש מתמר אלקטרומיוגרפיה מסורתית כדי לייצר מעקב ECG מינימליסטי ניכר רק עופרת II(C, למטה). אני לאיודע מה לעשות. מיקום אלקטרודה, כיווניות עופרת בחזה, והתכתבות, מעקב א.ק.ג מייצג מגור עכבר ילודים ב P1.0 (עופרת II; סגול). אנא לחץ כאן כדי להוריד דמות זו.
איור S2: קורא אלקטרוקרדיוגרפי השוואתי מגורי שליטה בפסולת וגורים מוטנטים עם מחלת לב מולדת ביום שלאחר הלידה הראשון (P1.0). אני לאיודע מה זה אומר. התמונות מייצגות דוגמאות של מעקבים באיכות טובה ECG מגורים ילודים בריאים (A, CONTROL) לעומת גורים שנולדו עם CHD (B, CHD MUT) ב P1.0. המכשיר הדו-ראשי, הלא פולשני, שימש ללכידת מעקבי ECG במרווחים של 10.0 (A,B, top) ו- 1.5 שניות(A, B, Bottom). הבדלים ניכרים בקצב הלב ניכרים ב- CHD MUT (B), כפי שניתן לראות על ידי המספר הנמוך של מחזורי לב (קומפלקסים) גלויים במסגרת הזמן הנתונה. השוואה מגלה גם אי סדרים מורפולוגיה כללית של צורות גל QRS, תדירות, וסמותיות כוללת של מחזורי לב ב MUT CHD (B) בהשוואה לבקרה (A) . עופרת I (אדום); עופרת II (ירוק)). אנא לחץ כאן כדי להוריד דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
נקודות הנתונים שנאספו ביום הראשון של גורי עכברים הן מעט מתחת לערכים הצפויים הממוצעים לעכברים בוגרים (500-700 פעימות לדקה). 8 יש עלייה בקצב הלב ככל שהעכבר מזדקן, אשר נופל יותר בקנה אחד עבור הערכים הצפויים (טבלה 1). עם זאת, חשוב להדגיש כי ערכי יילודים היו בקצה התחתון של טווח זה, ותומכים ברעיון שיש לתעד ערכים נורמטיביים באופן ספציפי לגיל. שיטה זו שונה מאשר פרוטוקולים אלקטרוקרדיוגרם אחרים בכך שאין טראומה פיזית לעכבר. הפרוטוקול אינו פולשני לחלוטין, אינו דורש שימוש בהרדמה, והוא אופטימלי עבור עכברים מיד לאחר הלידה. אין מכשיר אלקטרוקרדיוגרם אחר מאפשר גורים כל כך צעירים להיות מנותחיםבאופן זה 9,10,11. פרוטוקול זה נועד לבסס שיטת התייחסות אמינה ליצירת נתונים נורמטיביים ספציפיים לאוכלוסיית העכברים יילודים, אך ישים על אוכלוסיות ילדים אנושיות.
בעת ביצוע אלקטרוקרדיוגרם על בעל חיים כה קטן, חשוב להיות זהירים בכל השלבים. עם זאת, ישנם מספר שלבים מרכזיים שיכולים לשנות את איכות התוצאות. הראשון הוא החלת הג'ל מוליך. אם יש יותר מדי ג'ל, יהיה סיכוי גבוה יותר עבור האלקטרודות להתחבר וקצר. אם אין מספיק ג'ל, לא יהיה חיבור מאובטח. השיטה הטובה ביותר להחיל את הג'ל היא לגשת האלקטרודה מהפינה החיצונית ולגלגל את הג'ל על החלק העליון של האלקטרודה. חשוב מאוד כי זהירות קיצונית ננקטת כדי להבטיח שאין חוטים בין אלקטרודות, אשר יפריע הנוכחות ו / או איכות של הפעילות החשמלית. זה עשוי להיות שימושי לקחת כלי דק (למשל, מפסים), ולהפעיל אותו בין האלקטרודות כדי לאסוף את כל חוטים תועים אשר לא יכול להיות גלוי לכאורה. למרות שלא נדרש באופן רשמי כחלק מהפרוטוקול, צעד נוסף זה יכול לשמש כאמצעי זהירות נוסף כדי להבטיח מוליכות אופטימלית ורעש מינימלי.
אם הנוכחות של רעש סטטי גורמת ECG להיות בלתיקריא (איור 2),זה עשוי להיות שימושי כדי להסיר את כל ההתקנים האלקטרוניים מהסביבה מיידית (טבלה למעלה). זה מועיל במיוחד אם כל המכשירים האלקטרוניים הנוכחיים בקרבת מקום נעים, כמו תנועה זו ניתן לאסוף על ידי מכשיר הקלטה ECG12. חשוב גם לא להציג תנועות חיצוניות במהלך איסוף נתונים. תנועות חיצוניות שעלולות להפריע לאיכות ה-ECG יכולות לכלול הגדרת עצמים על אותו משטח סמוך, ויש להימנע מהן עד לאחר השלמת הקריאה. בנוסף למכשירים חיצוניים, גורי עכבר פעילים מאוד עלולים גם לגרום להפרעות חשמליות הקשורות לתנועות גוף מוגזמות. הסבירות של סוג זה של הפרעה של השלד והתערבות גוברת ככל שהגורים מתבגרים, אשר יש לקחת בחשבון בעת בחירת גילאים לאיסוף נתונים. במקרה שהגור עובר מהאלקטרודות באופן שמפגע באופן משמעותי באיכות הקריאה של א.ק.ג, יש לקחת בחשבון את המיקום מחדש של הגור. מיקום מחדש של העכבר לפני הבחירה להחיל מחדש את ג'ל אלקטרודה יכול לספק תוצאות משופרות ברוב המקרים ולחסוך זמן נוסף ריאגנטים. לפני מיקום מחדש של הגור, בחר בלחצן השהיה בתוכנה. עצירת הריצה תפסיק את ההקלטה הפעילה של ה-ECG, אך תמשיך לעקוב אחר הזמן. הערה, כאשר ההקלטה מתחדשת, ECG יופיע במועד מאוחר יותר מאשר מושהה ב. החלק את פלטפורמת ההתקן החוצה מהגיל פאראדיי כאשר העכבר עדיין ממוקם בין הפגושים. הסר את הפגושים המקיפים את העכבר, והרם בעדינות את הגור מהאלקטרודות. מקם מחדש את הגור על האלקטרודות בהתאם לאותו פרוטוקול של החזקת העכבר בעדינות במקום למשך דקה אחת כדי שהג'ל יהיה לדבוק בו (שלב 3.4-3.5). נסה למקם מחדש את העכבר כך האלקטרודות הם על בית החזה בין הגפיים העליונות(איור 3). בעוד שתוכנן כשיטה אידיאלית, לא פולשנית לאיסוף ECG בעכברים יילודים, מגבלה אחת הקשורה פרוטוקול זה תהיה הניידות המוגברת הקשורה לאיסוף נתונים על עכבר לא מנושם, כמו העכבר עשוי גם לזוז ולזוז על המכשיר אשר ישפיע על איכות הקריאה. בעוד התנועה עשויה להיות מוגבלת עם מיקום של פגושי סיליקון, זה לא ניתן למנוע זאת ללא שימוש בהרדמה או הרדמה.
במצב שבו הקלטה של ECG מגיעה עם הפרעות כבדות ( איור 2 )למרות שצמצמהאת כל ההפרעות החשמליות, הצעד הבא שיש לנקוט הוא למקם מחדש את חיווט חיצוני המחבר את פלטפורמת ההקלטה לכלוב פאראדיי. חשוב מאוד כי חיווט חיצוני נשאר מחובר כראוי לפלטפורמת ההקלטה במהלך רכישת נתונים. אם חיווט חיצוני ממוקם מחדש, הקפד לחבר מחדש חיווט זה בזהירות בשני הקצוות, עד שניתן יהיה להשיג הקלטה ברורה יותר. אם השימוש בכלוב פאראדיי המסופק עם ההתקן אינו מתאים, ניתן להשתמש במכשיר בכלובים אחרים של פאראדיי.
אם ההקלטה אינה ברורה או שהעכבר זז מהאלקטרודות, הסר את העכבר מהמכשיר ונקה את האלקטרודות על-ידי לקיחת מלקחיים והסרת כל הג'ל מוליך. מכיוון שג'ל הניצוח מסיס במים, ניתן גם להשתמש במים חמים כדי להסיר בעדינות ג'ל עודף מעור הגור. להחיל מחדש את הג'ל ולמקם מחדש את הגור.
כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר, ודא שההתקן נוקה כראוי לפני ואחרי כל שימוש. הג'ל מתייבש וניתן להסירו באמצעות מפסים כדי להוציא אותו מהמכשיר, אך הג'ל מסיס במים, כך שניתן להשתמש במטלית לחה כדי לנקות את האלקטרודות של פלטפורמת ההקלטה.
עכברים מבוגרים יותר היו פעילים יותר בתהליך ההקלטה, ולכן חשוב לעקוב אחריהם מקרוב כאשר הם לעתים קרובות נעים מהאלקטרודות ואף יכולים לרדת מפלטפורמת המכשיר. בעוד קריאה ברורה לא יכול לקרות מיד, עם פתרון בעיות ומיקום מחדש, יש כבר הצלחה בהקלטות שאף עם מכשיר זה (איור 1). ייתכן שיהיה צורך להחזיר עכברים פעילים לאמם ולתות מחדש לאחר הפסקה. ניתן גם להחזיק אותם בכף היד ולסתות אותם בעדינות כדי לספק חום וחושך עד שהגור יירגע.
מכשיר זה נועד לאסוף נתוני ECG על גורי עכברים מגיל הלידה ועד P10 (איור 4). גורים מעל P10 סביר להניח לא יוכלו להתאים למכשיר עם כלוב פאראדיי, מרכיב חיוני כדי למקסם את יחסי האות לרעש. אפילו ב-P10, סביר להניח שיהיה צורך לבצע התאמות מיקום כדי להתאים לגודל גוף גדול יותר בהתקן. השתמש בזהירות רבה בעת העברת המכשיר אל ומכלוב פאראדיי. הסרת הפגוש העליון תאפשר לעכבר לשכב על פלטפורמת האלקטרודה עם כלוב פאראדיי שמסביב. בהתחשב בכך שהעכברים בגיל זה פעילים יותר, הם נוטים יותר לרדת מהאלקטרודות ללא ייצוב הפגוש העליון. הפגוש העליון יכול גם להיות ממוקם מול הגור כדי לעזור להרתיע את הגור נע מהמכשיר.
החידוש של מכשיר זה והפרוטוקול המתאים כוללים אופטימיזציה לשימוש מיד לאחר הלידה, היכולת של המערכת להתאים טווח גילאים רחב יותר (P1-P10) ואת הצורך לטפל בשיטה זו כדי להרחיב את יישומי התרגום של בשיטות מחקר vivo בתחום הפיזיולוגיה לב וכלי דם ומעבר. למרות מכשירים מתוחכמים ניצול אקוקרדיוגרפיה לכמת מחזורי לב בעכברים ניאוןזמינים 13, אחד היתרונות הגדולים של פרוטוקול זה הוא שזה מאפשר אמצעים פשוטים יחסית ובמחיר סביר כדי לטפל בפרמטרים אלקטרופיזיולוגיים בסיסיים, אשר הוא אטרקטיבי מאוד בסביבת המימון המדעי הנוכחי parlous.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים מדווחים שאין ניגודי עניינים.
Acknowledgments
המחברים מכירים בתמיכה נדיבה מאות הלבבות הזעירים (KLT), תוכנית ה-COBRE של UNE (מספר מענק NIGMS P20GM103643; LAF), ותכנית מלגת SURE באוניברסיטת ניו אינגלנד (VLB), כמו גם תמיכה טכנית למטופלים מאשיש מור (iWorx, דובר, NH). איור 3, איור 4 ואיור S1 נוצרו באמצעות תוכנת Biorender.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| LabScribe4 | iWorx | LabScribe4 | Software used to record ECG |
| Neonatal Mouse ECG & Respiration System | iWorx | RS-NMECG : Neonatal Mouse ECG | ECG device |
| Tensive Conductive Adhesive Gel | Parker Laboratories, Inc | 22-60 | Tac-gel used as conductive gel for ECG |
References
- Pappano, A. J., Wier, W. G. Cardiovascular Physiology. 11, Elsevier. 40-41 (2019).
- Kaese, S., Verheule, S. Cardiac electrophysiology in mice: A matter of size. Frontiers in Physiology. 3, Semptember 1-19 (2012).
- Sisakian, H. Cardiomyopathies: Evolution of pathogenesis concepts and potential for new therapies. World Journal of Cardiology. 6 (6), 478-494 (2014).
- London, B. Cardiac Arrhythmias: From (Transgenic) Mice to Men. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 12 (9), 1089-1091 (2001).
- Zehendner, C. M., Luhmann, H. J., Yang, J. -W. A Simple and Novel Method to Monitor Breathing and Heart Rate in Awake and Urethane Anesthetized Newborn Rodents. PLoS ONE. 5, 62628 (2013).
- Zhao, Y., et al. Dry-contact microelectrode membranes for wireless detection of electrical phenotypes in neonatal mouse hearts. Biomedical Microdevices. 17 (2), 40 (2015).
- Cao, H., et al. Wearable multi-channel microelectrode membranes for elucidating electrophysiological phenotypes of injured myocardium. Integrative Biology. 6 (8), 789 (2014).
- Ho, D., et al. Heart rate and electrocardiography monitoring in mice. Current Protocols in Mouse Biology. 1 (1), 123-139 (2011).
- Heier, C. R., Hampton, T. G., Wang, D., DiDonato, C. J. Development of electrocardiogram intervals during growth of FVB/N neonate mice. BMC Physiology. 10, 16 (2010).
- Heier, C. R., DiDonato, C. J. ECG in neonate mice with spinal muscular atrophy allows assessment of drug efficacy. Frontiers Biosciences (Elite Ed). 7, 107-116 (2015).
- Chu, V., et al. Method for noninvasively recording electrocardiograms in conscious mice. BMC Physiology. 1, 6 (2001).
- Patel, S. I., Souter, M. J. Equipment-related electrocardiographic artifacts: causes, characteristics, consequences, and correction. Anesthesiology. 108 (1), 138-148 (2008).
- Castellan, R. F. P., Thomson, A., Moran, C. M., Gray, G. A. Electrocardiogram-gated kilohertz visualisation (EKV) ultrasound allows assessment of neonatal cardiac structural and functional maturation and longitudinal evaluation of regeneration after injury. Ultrasound in Medicine and Biology. 46 (1), 167-179 (2020).
