चूहों में अतालता का पता लगाने के लिए दीर्घकालिक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी रिकॉर्डिंग का विश्लेषण
Summary
यहां हम बुनियादी ईसीजी मापदंडों और सामान्य अतालता के लिए मुराइन दीर्घकालिक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी (ईसीजी) डेटा का विश्लेषण करने के लिए एक अर्ध-स्वचालित दृष्टिकोण के लिए एक चरण-दर-चरण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। जीवित और जागृत चूहों में प्रत्यारोपण योग्य टेलीमेट्री ट्रांसमीटरों द्वारा डेटा प्राप्त किया जाता है और पोनेमाह और इसके विश्लेषण मॉड्यूल का उपयोग करके विश्लेषण किया जाता है।
Abstract
अतालता आम है, जो दुनिया भर में लाखों रोगियों को प्रभावित करती है। वर्तमान उपचार रणनीतियाँ महत्वपूर्ण दुष्प्रभावों से जुड़ी हैं और कई रोगियों में अप्रभावी रहती हैं। रोगी की देखभाल में सुधार के लिए, अतालता तंत्र को लक्षित करने वाली नवीन और अभिनव चिकित्सीय अवधारणाओं की आवश्यकता होती है। अतालता के जटिल पैथोफिज़ियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए, उपयुक्त पशु मॉडल आवश्यक हैं, और चूहों को अतालता पर आनुवंशिक प्रभाव का मूल्यांकन करने, मौलिक आणविक और सेलुलर तंत्र की जांच करने और संभावित चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने के लिए आदर्श मॉडल प्रजातियां साबित हुई हैं।
प्रत्यारोपित टेलीमेट्री डिवाइस चूहों में इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए उपलब्ध सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से हैं, जो स्वतंत्र रूप से चलने वाले, जागृत चूहों में कई महीनों की अवधि में निरंतर ईसीजी रिकॉर्डिंग की अनुमति देते हैं। हालांकि, डेटा बिंदुओं की भारी संख्या (प्रति दिन >1 मिलियन क्यूआरएस कॉम्प्लेक्स) के कारण, टेलीमेट्री डेटा का विश्लेषण चुनौतीपूर्ण बना हुआ है। यह लेख ईसीजी का विश्लेषण करने और सॉफ्टवेयर, पोनेमाह का उपयोग करके दीर्घकालिक टेलीमेट्री रिकॉर्डिंग में अतालता का पता लगाने के लिए एक चरण-दर-चरण दृष्टिकोण का वर्णन करता है, इसके विश्लेषण मॉड्यूल, ईसीजी प्रो और डेटा इनसाइट्स के साथ, डेटा साइंसेज इंटरनेशनल (डीएसआई) द्वारा विकसित। बुनियादी ईसीजी मापदंडों, जैसे हृदय गति, पी तरंग अवधि, पीआर अंतराल, क्यूआरएस अंतराल, या क्यूटी अवधि का विश्लेषण करने के लिए, पता लगाए गए आर तरंगों के आसपास व्यक्तिगत रूप से समायोजित खिड़कियों के भीतर पी, क्यू और टी तरंगों की पहचान करने के लिए पोनेमाह का उपयोग करके एक स्वचालित विशेषता विश्लेषण किया गया था।
परिणामों की मैन्युअल रूप से समीक्षा की गई, जिससे व्यक्तिगत एनोटेशन के समायोजन की अनुमति मिली। विशेषता-आधारित विश्लेषण और पैटर्न मान्यता विश्लेषण से आउटपुट का उपयोग डेटा इनसाइट्स मॉड्यूल द्वारा अतालता का पता लगाने के लिए किया गया था। यह मॉड्यूल रिकॉर्डिंग के भीतर व्यक्तिगत रूप से परिभाषित अतालता के लिए एक स्वचालित स्क्रीनिंग की अनुमति देता है, इसके बाद संदिग्ध अतालता एपिसोड की मैन्युअल समीक्षा होती है। लेख संक्षेप में ईसीजी संकेतों को रिकॉर्ड करने और पता लगाने में चुनौतियों पर चर्चा करता है, डेटा की गुणवत्ता में सुधार के लिए रणनीतियों का सुझाव देता है, और ऊपर वर्णित दृष्टिकोण का उपयोग करके चूहों में पाए गए अतालता की प्रतिनिधि रिकॉर्डिंग प्रदान करता है।
Introduction
कार्डियक अतालता आम है, जो दुनिया भर में लाखों रोगियों को प्रभावित करती है। उम्र बढ़ने की आबादी एक बढ़ती हुई घटना दिखाती है और इस प्रकार हृदय अतालता और उनकी रुग्णता और मृत्यु दर के परिणामस्वरूप एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य बोझहोता है। वर्तमान उपचार रणनीतियाँ सीमित हैं और अक्सर महत्वपूर्ण दुष्प्रभावों से जुड़ी होती हैं और कई रोगियों में अप्रभावी रहती हैं 3,4,5,6. नई और अभिनव चिकित्सीय रणनीतियां जो अतालता तंत्र को लक्षित करती हैं, उनकी तत्काल आवश्यकता है। अतालता के जटिल पैथोफिज़ियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए, उपयुक्त पशु मॉडल आवश्यक हैं; चूहों को अतालता पर आनुवंशिक प्रभाव का मूल्यांकन करने, मौलिक आणविक और सेलुलर तंत्र की जांच करने और संभावित चिकित्सीयलक्ष्यों 7,8,9 की पहचान करने के लिए एक आदर्श मॉडल प्रजाति साबित किया गया है। निरंतर ईसीजी रिकॉर्डिंग अतालता का पता लगाने की नैदानिक दिनचर्या में एक अच्छी तरह से स्थापित अवधारणाहै।
इम्प्लांटेबल टेलीमेट्री डिवाइस चूहों में इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए उपलब्ध सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक हैं क्योंकि वे स्वतंत्र रूप से चलने वाले, जागृत चूहों में कई महीनों की अवधि में ईसीजी की निरंतर रिकॉर्डिंग की अनुमति देते हैं (एक सामान्य दृष्टिकोण लीड –2 स्थिति में लीडको प्रत्यारोपित करना है)। हालांकि, डेटा बिंदुओं की भारी संख्या (प्रति दिन 1 मिलियन से अधिक क्यूआरएस कॉम्प्लेक्स तक) और मुराइन मानक मूल्यों के सीमित ज्ञान के कारण, टेलीमेट्री डेटा का विश्लेषण चुनौतीपूर्ण बना हुआ है। चूहों के लिए आमतौर पर उपलब्ध टेलीमेट्री ट्रांसमीटर 3 महीने तक चलते हैं, जिससे 100 मिलियन क्यूआरएस कॉम्प्लेक्स तक की रिकॉर्डिंग होती है। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक व्यक्तिगत डेटासेट के साथ बिताए गए समय को कम करने के लिए व्यावहारिक विश्लेषण प्रोटोकॉल की बहुत आवश्यकता होती है और शोधकर्ताओं को इस बड़ी मात्रा में डेटा को संभालने और व्याख्या करने की अनुमति मिलेगी। रिकॉर्डिंग पर एक स्वच्छ ईसीजी सिग्नल प्राप्त करने के लिए, ट्रांसमीटर प्रत्यारोपण को इष्टतम होना चाहिए- उच्च सिग्नल आयामों की अनुमति देने के लिए लीड की स्थिति यथासंभव अलग होनी चाहिए।
इच्छुक पाठक को अधिक जानकारी के लिए मैककौली एट अल .12 द्वारा एक प्रोटोकॉल में संदर्भित किया जा सकता है। इसके अलावा, शोर को कम करने के लिए, पिंजरों और ट्रांसमीटरों को एक शांत वातावरण में रखा जाना चाहिए जो किसी भी गड़बड़ी से ग्रस्त नहीं है, जैसे कि नियंत्रित पर्यावरणीय कारकों (तापमान, प्रकाश और आर्द्रता) के साथ हवादार कैबिनेट। प्रयोगात्मक अवधि के दौरान, लीड वेध या घाव भरने के मुद्दों के कारण सिग्नल के नुकसान से बचने के लिए लीड पोजिशनिंग को नियमित रूप से जांचना चाहिए। शारीरिक रूप से, मनुष्यों के रूप में कृन्तकों में ईसीजी मापदंडों में एक सर्कैडियन परिवर्तन होता है, जिससे निरंतर रिकॉर्डिंग से बेसलाइन ईसीजी पैरामीटर प्राप्त करने के लिए एक मानकीकृत दृष्टिकोण की आवश्यकता पैदा होती है। लंबी अवधि में ईसीजी मापदंडों के औसत मूल्यों की गणना करने के बजाय, मनुष्यों के समान आराम करने वाले ईसीजी का विश्लेषण बुनियादी मापदंडों जैसे कि आराम करने वाली हृदय गति, पी तरंग अवधि, पीआर अंतराल, क्यूआरएस अवधि, या क्यूटी / क्यूटीसी अंतराल प्राप्त करने के लिए किया जाना चाहिए। मनुष्यों में, एक आराम करने वाला ईसीजी 10 सेकंड से अधिक दर्ज किया जाता है, 50-100 / मिनट की सामान्य हृदय गति पर। इस ईसीजी में 8 से 17 क्यूआरएस कॉम्प्लेक्स शामिल हैं। माउस में “आराम करने वाले ईसीजी समकक्ष” के रूप में 20 लगातार क्यूआरएस परिसरों के विश्लेषण की सिफारिश की जाती है। उपर्युक्त सर्कैडियन परिवर्तन के कारण, एक सरल दृष्टिकोण प्रति दिन दो आराम करने वाले ईसीजी का विश्लेषण करना है, एक दिन में और एक रात के समय। पशु सुविधा में प्रकाश चालू / बंद चक्र के आधार पर, उपयुक्त समय का चयन किया जाता है (उदाहरण के लिए, 12 बजे / पीएम), और बुनियादी पैरामीटर प्राप्त किए जाते हैं।
इसके बाद, समय के साथ एक हृदय गति कथानक का उपयोग प्रासंगिक टैची- और ब्रैडीकार्डिया का पता लगाने के लिए किया जाता है, जिसमें पहली छाप प्राप्त करने के लिए इन एपिसोड की लगातार मैन्युअल खोज होती है। यह हृदय गति प्लॉट तब रिकॉर्ड की गई अवधि में अधिकतम और न्यूनतम हृदय गति के महत्वपूर्ण मापदंडों के साथ-साथ समय के साथ हृदय गति परिवर्तनशीलता की ओर जाता है। उसके बाद, अतालता के लिए डेटासेट का विश्लेषण किया जाता है। यह लेख तीन महीने तक की रिकॉर्डिंग अवधि में जागृत चूहों की दीर्घकालिक टेलीमेट्री रिकॉर्डिंग से इन बेसलाइन ईसीजी डेटा को प्राप्त करने के लिए एक चरण-दर-चरण दृष्टिकोण का वर्णन करता है। इसके अलावा, यह बताता है कि डेटा साइंसेज इंटरनेशनल (डीएसआई) द्वारा विकसित सॉफ्टवेयर, पोनेमा संस्करण 6.42 का उपयोग करके अतालता का पता कैसे लगाया जाए। यह संस्करण विंडोज 7 (एसपी 1, 64 बिट) और विंडोज 10 (64 बिट) दोनों के साथ संगत है।
Protocol
Representative Results
Discussion
सतह ईसीजी हृदय ताल विकारों से पीड़ित रोगियों के लिए प्राथमिक नैदानिक उपकरण है, जो कई इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल घटनाओं में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। फिर भी, कार्डियक सतह ईसीजी विकृति के पर्याप्त विश्ल?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम जर्मन रिसर्च फाउंडेशन (डीएफजी) द्वारा समर्थित था; वैस्कुलर मेडिसिन में क्लिनिशियन साइंटिस्ट प्रोग्राम (प्राइम), एमए 2186/14-1 से पी टॉमसिट्स और डी शुटलर, जर्मन सेंटर फॉर कार्डियोवैस्कुलर रिसर्च (डीजेडएचके; 81X2600255 से एस क्लॉस), कोरोना फाउंडेशन (एस 199/10079/2019 से एस क्लॉस), कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों पर ईआरए-नेट (ईआरए-सीवीडी; 01केएल 1910 से एस. क्लॉज़) पांडुलिपि तैयार करने में फंड की कोई भूमिका नहीं थी।
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