5 Nisan 2011
Elektrokardiyogram (EKG) kalbin elektriksel aktivitesinin ölçümü ve sıçan status epileptikus (SE) kardiyak aritmiler için risk faktörleri ve duyarlılık analizi teknikleri açıklanmıştır.
Bu prosedürün genel amacı, nöbet geçiren deney hayvanlarında kardiyak elektriksel fonksiyonu ve ventriküler aritmiye duyarlılığı değerlendirmektir. Bu işlem, öncelikle nöbet aktivitesi geçirmiş bir hayvanın juguler venine bir infüzyon kateteri yerleştirilerek gerçekleştirilir. Ardından, kardiyak elektrokardiyogramları veya EKG'leri kaydetmek için torasik kaslara elektrotlar implante edilir.
Ardından, kontrol koşulları altında ve kardiyak aritmileri tetikleyen bir ajanın jugular ven infüzyonu sırasında EKG'ler kaydedilir. Son olarak, EKG kayıtları değerlendirilir. Nihayetinde, nöbetlerin elektriksel kardiyak fonksiyonu değiştirdiğini ve ölümcül ventriküler aritmi riskini artırdığını gösteren sonuçlar elde edilebilir.
EKG kayıtlarının analizi yoluyla, nöbetlerin EKG'de meydana getirdiği değişiklikler, ani kalp ölümü riskinin prognostik bir göstergesi olarak hizmet edebilir. Bu tekniğin temel avantajı, insanlarda non-invaziv olan bu prosedürlerin, ölümcül kardiyak aritmiler riskini tahmin etmek için kullanılabilecek kalp elektriksel aktivite kayıtları üretmesidir. Ayrıca, hayvan modellerinde kardiyak aktivitedeki değişiklikler, aritmiye yatkınlıkla doğrudan ilişkilendirilebilir.
Bu yöntem, nöbet bozuklukları alanındaki temel soruyu ele almak için kullanılabilir. Bu soru, status epileptikus ve epilepsiyi takiben kalbin elektriksel aktivitesindeki değişiklikler ile ani kardiyak ölüm arasındaki ilişkidir. Bu tekniklerin, nöbetlere bağlı kardiyak disfonksiyon riski altında olduğu belirlenen bireylerde nöbet bozukluklarının tedavisi açısından önemli etkileri vardır.
Bu non-invaziv prosedürün kullanılması, ani kalp ölümü riskini azaltmak için kardiyoprotektif terapi uygulanmasını sağlayabilir. Bu yöntem, nöbet bozukluklarıyla ilişkili kardiyak disfonksiyonlar hakkında bilgiler sağlayabildiği gibi, ölümcül ventriküler aritmilerle karakterize olan ve hayvanlarda modellenebilen herhangi bir patolojik durum için de uygulanabilir. Genel olarak, kemirgenlerin veya diğer küçük hayvanların temel ve cerrahi tekniklerine aşina olan kişiler, bu yöntemle ilgili herhangi bir sorun yaşamayacaktır.
Öncelikle bu yöntemi kullanma fikrini geliştirdik ve hem kalp fonksiyonlarını değerlendirmek için hızlı, ucuz ve kolayca uygulanabilen bir prosedür arayışına girdik hem de bunun insanlardaki tanıya uygulanabilir olmasını istedik. Veri toplamak için sıçana EKG elektrotlarını implante etmeden ve akonitin gibi aritmojenik bir ajanın IV uygulaması sırasında aritmileri indüklemeden önce, 100 milimetre uzunluğundaki bir PE 50 polietilen tüp parçasının bir ucunu eğimle kesip ardından bu eğimi kütleştirerek bir juguler ven kateteri hazırlayın. Ardından kateteri heparinli salin ile doldurun. Sonrasında, iki adet 100 milimetrelik yalıtılmış gümüş telden EKG kayıt elektrotları hazırlayın.
Her iki telin bir ucunu soyun ve bir mikro konnektöre lehimleyin. Ardından, topraklama olarak kullanılacak üçüncü bir tel oluşturmak için izolasyonu bükün. Lehimleme işleminden sonra teller epoksi ile mühürlenir. Juguler ven kateterini implante etmek için tellerin distal ucundan beş milimetre izolasyonu soyun ve atın.
İlk olarak, hayvana intraperitonal üretan enjeksiyonu yaparak anestezi uygulayın. Bu doz, hayvanı prosedür süresince uygun anestezi düzeyinde tutmak için yeterlidir. Bu, hayatta tutulmayan (non-survival) bir cerrahi işlemdir.
Bir ayak parmağı sıkıştırma testi yaparak hayvanın uygun anestezi düzeyinde olduğundan emin olun. Ardından, boynun sağ tarafını köprücük kemiğinden çeneye kadar ve göğüs bölgesini tıraş edin. Sonrasında, boynun tıraş edilen kısmını iyotlu alkol ile dezenfekte edin, karotis arteri üzerindeki deride boylamasına bir insizyon yapın ve bu insizyonu ince uçlu eğri disseksiyon pensi kullanarak açın.
Deriyi alttaki kastan, ardından jugular venin üzerini örten kaslardan nazikçe ayırın. Son olarak, benzer teknikler kullanarak jugular veni alttaki dokudan serbest hale getirin. Jugular venin altına iki parça 2 numara cerrahi ipek yerleştirin ve süturları rostral ve caudal konumlandırın.
İnsizyonun çoğu bölümünde, ven yoluyla akışı durdurmak için rostral ligatür bağlanır. Damarı alttaki dokudan kaldırmak için al ligatürü geri çekin ve mikro makas veya 23 gauge iğne kullanarak küçük bir kesik yapın.
Ardından, önceden hazırlanmış heparinle doldurulmuş PE 50 polietilen kateterin kütleştirilmiş eğimli ucunu yerleştirin ve ucu sağ atrium seviyesine kadar yaklaşık sekiz milimetre ilerletin. Damarı ve kateteri birlikte bağlayarak bir ligatür ile kateteri sabitleyin. Son olarak, yarayı yara klipsleri veya sütürler ile kapatın.
Kateter implante edildikten sonra, hayvanı sırt üstü yatırın ve göğsün tıraşlanmış kısmını dezenfekte edin. Elektrotların yerleştirilmesi için, göğsün sağ üst ve sol alt kadranlarına iki adet 10 milimetrelik boylamsal insizyon yapın ve nispeten ince cerrahi ipek sütür kullanarak torasik kasları açığa çıkarmak için üzerindeki deriyi serbestleştirin. Gümüş tel elektrotların açığa çıkmış beş milimetrelik uçlarından birini, açığa çıkarılan bölgelerin her birinde torasik kasların içine yerleştirin.
Kesi yerlerini yara klipsleriyle kapatın ve mikro konnektörü kayıt cihazına takın. EKG kayıtları, hayvanın topraklanmış bir metal levha üzerine yerleştirildiği ve gevşekçe bir havluya sarıldığı 20 ila 30 dakikalık bir dengeleme süresinin ardından, bir PowerLab veri toplama sistemi ve Macintosh bilgisayar veya benzeri donanım ve yazılımlar kullanılarak yapılır. Vücut sıcaklığını korumak için 20 dakika boyunca EKG kaydı yaparken, juguler ven kateterini programlanabilir bir infüzyon pompasına yerleştirilmiş uzak bir şırıngaya bağlayın.
Kilogram başına dakikada beş mikrogramlık sabit bir doz sağlamak üzere akonitin infüzyonunu başlatın. Yedi dakika boyunca, ventriküler fibrilasyon sonrası infüzyonun başlangıç noktasını veya infüzyon süresinin sonunu bilgisayar kaydında belirtin. Hayvanı onaylanmış bir prosedür kullanarak ötanize edin. QT aralığı, ventriküler elektriksel aktivitenin toplam süresini temsil eder.
Bu şekil, model bir EKG kaydını ve QT aralığının süresini göstermektedir. Kalp atım hızındaki farklılıklara göre QT aralığını düzeltmek için, 20 dakikalık kontrol kayıt süresince elde edilen beş dakikalık bir aralıktaki tüm kaydedilen kalp atışları için Q dalgasının başlangıcı ile T dalgasının sonlanması arasındaki ortalama süreyi hesaplayın. RR'nin kalp atışları arasındaki ortalama aralık olduğu, burada gösterilen Bass formülünü kullanın.
RR aralığı, analiz edilen süre boyunca elde edilen ardışık Q dalgaları arasındaki süre olarak hesaplanır. QT dispersiyonu, her hayvan için kaydedilen maksimum QT değerinden minimum QT değerinin çıkarılmasıyla hesaplanır. Kalp hızı değişkenliğini analiz etmek için, analiz süresince elde edilen RR aralıklarındaki değişkenliği inceleyen ve kalp hızındaki hem zamansal hem de spektral varyantları hesaplayan lab chart seven gibi bir yazılım programı kullanın.
Ventriküler aritmiye duyarlılık analizi için, akonitin infüzyonunun başlangıcından ilk prematür ventriküler kontraksiyona, ventriküler taşikardiye ve ventriküler fibrilasyona kadar geçen latent süreyi hesaplayın. Bu şekil, HRV'nin spektral alandaki bir ölçümünü göstermektedir. Kontrol farelerinde ve testten bir hafta önce SE uygulanan hayvanlarda RR aralığının standart sapmasının kare ortalamasının karekökü veya R-M-S-S-D.
Kardiyak fonksiyonun parasempatik kontrolündeki değişiklikleri temsil eden bu HRV ölçümü, se sonrası hayvanlarda önemli ölçüde azalmıştır. Bu şekil, hem düzeltilmiş QT aralığının hem de QT dispersiyonunun anlamlı şekilde arttığını göstermektedir. se'den iki hafta sonra birlikte değerlendirilen bu veriler, se'nin ventriküler aritmi riskini artırdığını öngörmektedir.
Bu öngörü, bu çalışmalarda gözlemlenen deneysel aritmileri indüklemek için gerekli olan akonitin infüzyon sürelerinin, SE sonrası hayvanlarda anlamlı derecede daha kısa olduğu bulgularıyla doğrulanmıştır. Genel olarak, bu prosedür uygun şekilde gerçekleştirildiğinde yaklaşık bir buçuk saatte tamamlanabilir. Bu prosedürü uygularken, juguler ven kateterinin açık tutulması ve EKG elektrotlarının mümkün olan en gürültüsüz sinyali üretecek şekilde yapılandırılıp implante edilmesi gerektiği unutulmamalıdır. Bu videoyu izledikten sonra, kalbin elektriksel aktivitesinin nasıl değerlendirileceği ve bunun ölümcül ventriküler aritmilere yatkınlıkla nasıl ilişkilendirileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Ani kalp ölümü ile ilişkili patolojilerin kemirgen modellerinde.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, nöbetler sonrası sıçanlarda elektrokardiyogram (EKG) kullanarak kalbin elektriksel aktivitesini ölçme tekniklerini açıklamaktadır. Çalışma, status epileptikus (SE) sonrası kardiyak risk faktörlerinin ve aritmilere olan yatkınlığın analizine odaklanmaktadır.
Bu yöntem, biyofarma Ar-Ge ekiplerinin nöbet bozukluklarının preklinik modellerinde kardiyak risk ve aritmiye yatkınlığı değerlendirmesine olanak tanıyarak, kardiyoprotektif tedaviler için hedef doğrulamayı ve mekanistik risk azaltmayı destekler. QT aralığı, QT dispersiyonu ve kalp hızı değişkenliği gibi EKG kaynaklı göstergeleri nicelleştiren bu yaklaşım, ventriküler aritmi riskinin değerlendirilmesinde öngörücü güven sağlar. Keşif biyolojisi ile translasyonel güvenlik değerlendirmesi arasında bir köprü kurarak, erken ilaç geliştirme süreçlerindeki devam/dur kararlarına bilgi sağlar.
Yöntem, hedef hipotez testinden öncü bileşik belirlemeye ve preklinik güvenlik değerlendirmesine kadar uzanan keşif sürekliliğine, özellikle de potansiyel kardiyak risk taşıyan MSS-aktif bileşikler için uygundur.