High-Resolution Endocardial und Epikardiale Optical Mapping in ein Schaf Modell Stretch-Induced Vorhofflimmern
Summary
Dieser Bericht enthält eine detaillierte Beschreibung der Methodik und Ergebnisse der gleichzeitigen endokardiale und epikardialen optische Abbildung der elektrischen Erregung in der intakten linken Vorhof eines Langendorff-perfundierten Schafe Herzen während stretch-induzierten Vorhofflimmern.
Abstract
Vorhofflimmern (VHF) ist eine komplexe Herzrhythmusstörungen mit einer hohen Morbidität und Mortalität. 1,2 Es ist die häufigste anhaltende Herzrhythmus Störungen in der klinischen Praxis zu sehen und die Prävalenz wird voraussichtlich in den kommenden Jahren zunehmen. 3 Erhöhte intra-atrialen Druck und Dilatation wurden vor langer Zeit erkannt, um AF, 1,4, die die Relevanz von Tiermodellen Highlights und strecken, um AF Dynamik der Studie führte. Das Verständnis der Mechanismen, die AF erfordert Visualisierung der kardialen elektrischen Wellen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Während hoher zeitlicher Auflösung durch konventionelle elektrische Mapping traditionell in der menschlichen elektrophysiologischen Studien erreicht werden kann, begrenzt die geringe Anzahl von intra-atrialen Elektroden, die gleichzeitig genutzt werden kann die räumliche Auflösung und schließt jegliche detaillierte Verfolgung der elektrischen Wellen während der Arrhythmie. Die Einführung der optischen Abbildung in den frühen 90-er aktiviert wide-field Charakterisierung von fibrillatory Aktivität zusammen mit Sub-Millimeter räumliche Auflösung in Tiermodellen 5,6 und führte zur Identifizierung von schnell drehenden elektrischen Wellenmuster (Rotoren) als die Quellen der fibrillatory Aktivität, die in den Herzkammern oder den Vorhöfen auftreten können. 7-9 Mit kombinierten Zeit-und Frequenz-Domain-Analysen der optischen Abbildung ist es möglich, unterschiedliche Standorte mit hoher Frequenz in regelmäßigen Abständen während der AF zeigen, zusammen mit Frequenz-gradienten zwischen dem linken und rechten Vorhof . Die Region mit dem schnellsten Läufer aktiviert bei der höchsten Frequenz und treibt die gesamte Arrhythmie. 10,11 Die Wellen, die aus solchen Rotor Interaktion mit entweder funktional oder anatomische Hindernisse in den Weg, was das Phänomen der fibrillatory Wärmeleitung. 12 Mapping der endokardialen Oberfläche der hinteren linken Vorhof (PLA) ermöglicht die Verfolgung von AF-Welle Dynamik in der Region mit der höchsten Rotorfrequenz. Wichtig ist, dass die PLA die Region, wo intrakavitäre Katheter-ablative Verfahren sind die meisten erfolgreichen Beendigung AF bei Patienten, 13, die die Relevanz des Studiums AF Dynamik aus dem Inneren des linken Atriums unterstreicht. Hier beschreiben wir ein Schaf Modell der akuten stretch-induzierten AF, die einige der Merkmale der menschlichen paroxysmalen AF ähnelt. Epikardialen Mapping auf den linken Vorhof ist mit endokardiale Kartierung der PLA mit einem Dual-Channel-starren Endoskop, eine CCD-Kamera, die den direktesten Weg, um die Muster der Aktivierung in der jeweiligen Region zu visualisieren für AF Wartung stellt c-montiert ergänzt.
Protocol
Discussion
Die Merkmale der akuten stretch-induzierten AF in der isolierten Schafe Herzen ähneln einige der Eigenschaften der menschlichen paroxysmalen AF. Ein akuter Anstieg der intra-atrialen Druck in die Schafe Herzen ermöglicht die Pflege von AF für lange Zeit, ähnlich wie ein höheres Risiko für Vorhofflimmern bei Patienten mit Vorhofflimmern Dilatation beobachtet. 1 Das Vorhandensein von links nach rechts DF Gradienten in der Schafe Atrien ist auch ähnlich wie in der menschlichen elektrophysiologische Unters…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Unterstützte teilweise durch NHLBI Grants P01-HL039707 und P01-HL087226 und der Leducq Foundation (JJ und OB), von einer spanischen Gesellschaft für Kardiologie Fellowship, Fundación Pedro Barrie de la Maza und Fundación Alfonso Martín Escudero (DFR), der Fédération Française de Kardiologie (RPM), von einem Heart Rhythm Society Fellowship Award, The Fellowship of Japan Heart Foundation / der Japanischen Gesellschaft für Electrocardiology (MY).
Materials
| Material Name | Company | Catalogue Number |
| Euthanasia | ||
| Heparin | Sigma | H3393 |
| Propofol | Abbott | 5206-04-03 |
| Pentobarbital | Lundbeck Inc | NDC 67386-501-55 |
| Introducer 18 Gauge | Terumo | SS*FF1832 |
| Cuffed endotracheal tube (9 mm) | DRE Veterinary | #9440 |
| Fiber Optic Laryngoscope Case | DRE Veterinary | #991 |
| Fiber Optic Blade | DRE Veterinary | #984 |
| Operating Scissors | DRE Veterinary | #9702 #1944 |
| Scalpel Handle #3 Solid 4" | Roboz Surgical Instrument Co., Inc. | RS-9843 |
| Sterile Scalpel Blades | Roboz Surgical Instrument Co., Inc. | RS-9801-10 |
| Ventilation bag | Westmed | 562013 |
| Sims Scissors Curved Sharp/Blunt | Roboz Surgical Instrument Co., Inc. | RS-7035 |
| Tissue Forceps (×2) | DRE Veterinary | #1895 |
| KANTROWITZ Thoracic Forceps, 11" | Biomedical Research Instruments, Inc. | 34-1980 |
| Finochietto Large Chest Spreader | Kapp Surgical Instrument Inc. | KS-7301 |
| Thoracotomy shears | Rostfrei Solingen | |
| Plastic tray | Nalgene | Fischer |
| Optical mapping | ||
| Bonn Scissors (×2) | Roboz Surgical Instrument Co., Inc | RS-5840SC |
| Surgical silk | Fischer | 50-900-04214 |
| Micro Dissecting Forceps | Roboz Surgical Instrument Co., Inc | RS-5130 |
| Tetrapolar electrode catheters (Torq) (×4) | Medtronic Inc. | 05580SP |
| Digital sensor. Biopac Systems transducer | Biopac Systems, Inc. | RX104A |
| Biopac Systems amplifier | Biopac Systems, Inc. | DA-100C |
| Di-4-ANEPPS | Sigma-Aldrich, St. | D8604-5mg |
| Blebbistatin | Enzo Life Science International, INC. | BML-E1315-0025 |
| LittleJoe CCD video camera(×2) | SciMeasure Analytical Systems, Inc. | |
| Dual-channel rigid borescope | Everest VIT, Inc. | R10-25-0-90 |
| Perfusion pumps (×2) | Cole Parmer | GK-77920-30 |
| Temperature probe | Cole Parmer | R-08491-02 |
| pH meter | Fischer | 01-913-806 |
| Digital temperature gauge | Cole Parmer | GK89000-10 |
| Oxygenator filters | Sorin | 05318 |
| Silicon perfusion tubes (L/S 15) | MasterFlex | 96410-15 |
| Laser light guides (×6) | Oriel Corporation | 77536 |
| Liquid light-guide (0.2 in core) | Newport Corporation | 77556 |
| Laser generator (1 watt) (×1) | Shanghai Dream Lsaer Tecchnology | SDL-532-1000T |
| Laser generator (5 watt) (×1) | Spectra Physics Lasers | MILL 5sJ |
References
- Kannel, W. B., Wolf, P. A., Benjamin, E. J., Levy, D. Prevalence, incidence, prognosis, and predisposing conditions for atrial fibrillation: population-based estimates. Am J Cardiol. 82, (1998).
- Wolf, P. A., Abbott, R. D., Kannel, W. B. Atrial fibrillation as an independent risk factor for stroke: the Framingham Study. Stroke. 22, 983-988 (1991).
- Miyasaka, Y. Secular trends in incidence of atrial fibrillation in Olmsted County, Minnesota, 1980 to 2000, and implications on the projections for future prevalence. Circulation. 114, 119-125 (1980).
- Ravelli, F., Allessie, M. Effects of atrial dilatation on refractory period and vulnerability to atrial fibrillation in the isolated Langendorff-perfused rabbit heart. Circulation. 96, 1686-1695 (1997).
- Gray, R. A., Pertsov, A. M., Jalife, J. Spatial and temporal organization during cardiac fibrillation. Nature. 392, 75-78 (1998).
- Gray, R. A. Mechanisms of cardiac fibrillation. Science. 270, 1222-1225 (1995).
- Samie, F. H. Rectification of the background potassium current: a determinant of rotor dynamics in ventricular fibrillation. Circ Res. 89, 1216-1223 (2001).
- Kalifa, J. Intra-atrial pressure increases rate and organization of waves emanating from the superior pulmonary veins during atrial fibrillation. Circulation. 108, 668-671 (2003).
- Mandapati, R., Skanes, A., Chen, J., Berenfeld, O., Jalife, J. Stable microreentrant sources as a mechanism of atrial fibrillation in the isolated sheep heart. Circulation. 101, 194-199 (2000).
- Yamazaki, M. Mechanisms of stretch-induced atrial fibrillation in the presence and the absence of adrenocholinergic stimulation: interplay between rotors and focal discharges. Heart Rhythm. 6, 1009-1017 (2009).
- Rama, D. F., Jalife, J., Antzelevitch, C. Mechanisms Underlying Atrial Fibrillation. Basic Science for Clinical Electrophysiologist. 3, 141-156 (2011).
- Berenfeld, O., Zaitsev, A. V., Mironov, S. F., Pertsov, A. M., Jalife, J. Frequency-dependent breakdown of wave propagation into fibrillatory conduction across the pectinate muscle network in the isolated sheep right atrium. Circ Res. 90, 1173-1180 (2002).
- Haissaguerre, M. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. N Engl J Med. 339, 659-666 (1998).
- Warren, M. Blockade of the inward rectifying potassium current terminates ventricular fibrillation in the guinea pig heart. J Cardiovasc Electrophysiol. 14, 621-631 (2003).
- Claerbout, J. F. . Fundamentals of Geophysical Data Processing. , (1976).
- Atienza, F. Real-time dominant frequency mapping and ablation of dominant frequency sites in atrial fibrillation with left-to-right frequency gradients predicts long-term maintenance of sinus rhythm. Heart Rhythm. 6, 33-40 (2009).
