التحفيز الكهربائية المبرمجة في الفئران

يتم تثبيت الفأر المخدر بشريط لاصق على لوحة تدفئة في وضعية الاستلقاء الظهري. يتم فصل الوريد الوداجي الأيمن وربط الطرف القريب من الوريد. ثم يتم إدخال القسطرة OC Apolar بمقاس 1.1 French في الوريد، وبعد ذلك يتم دفع القسطرة وصولاً إلى الأذين الأيمن والبطين الأيمن.

أخيراً، يتم ربط الطرف البعيد للوريد لتثبيت موضع القسطرة ومنع حدوث نزيف. مرحباً، أنا نالي من مختبر الدكتور Zver في قسم الفسيولوجيا الجزيئية والفيزياء الحيوية في كلية بايلور للطب. سنعرض لكم اليوم إجراءً لبرمجة التحفيز الكهربائي في الفئران.

نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لدراسة عدم انتظام ضربات القلب المستحث في الفئران. لذا، فلنبدأ. قبل إجراء الجراحة الخاصة بالقسطرة وإدخال الأنبوب، استخدم مقصات الشعر لحلاقة فراء الفأر المخدر من خط الرقبة إلى مستوى منتصف الصدر.

قم بتطهير المنطقة الجراحية باستخدام بوفيدون يود بتركيز 10%. ضع الفأر في وضع الاستلقاء الظهري وثبّت أطرافه على أقطاب تخطيط كهربائية القلب (ECG electrodes Incorporated). فيما يتعلق بلوحة التسخين، نوصي باستخدام نظام يتضمن مسباراً لقياس درجة الحرارة الشرجية متصلاً بمرقأة تسخين يتم التحكم فيها بواسطة نظام تحليل حراري، بحيث يتم الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند 37 ± 1 °C.

بعد التأكد من خلال قرصة إصبعين أن الفأر في حالة تخدير كامل، قم بعمل شق بطول نصف بوصة إلى يمين الخط الناصف بحيث تكون النهاية الذيلية عند مستوى الترقوة. افصل الأنسجة تحت الجلد، والغدد اللعابية، والأنسجة اللمفاوية عن طريق التشريح غير الحاد. ولرؤية الوريد الوداجي الأيمن، اربط الطرف القريب من الوريد بخيط جراحي 6-0.

ضع غرزة جراحية أخرى تحت الوريد عند الطرف القاصي من الجزء المرئي. ابدأ الآن عملية الحصول على البيانات عبر الحاسوب لتسجيل تخطيط كهربائية القلب السطحي (ECG). قم بتوصيل القسطرة بمحفز خارجي في وضع التسجيل.

بعد ذلك، استخدم مقصات دقيقة لإجراء شق صغير في الاتجاه الطولي للوريد مع سحب الغرزة القريبة برفق. وللمساعدة في الحفاظ على استقامة الوريد، قم بتمرير قسطرة السحب Octo مقاس 1.1 French عبر الوريد وصولاً إلى الأذين والبطين الأيمنين. يتم التحقق من الموضع الصحيح للقسطرة من خلال معاينة أشكال الموجات لأربعة مخططات كهربية قلبية داخلية عند مستوى قمة البطين الأيمن، وقاعدة البطين الأيمن، والعقدة الأذينية البطينية، والأذين الأيمن، وفي النهاية يتم ربط الغرزة البعيدة لتثبيت موضع القسطرة ومنع النزيف المحتمل من أجل تحفيز الأذين.

يتم تحويل زوج الأقطاب الكهربائية الموجود داخل الأذين من وضع التسجيل إلى وضع التحفيز، بينما تظل أزواج الأقطاب الأخرى في وضع التسجيل. ولتحديد ما إذا كان الفأر يعاني من زيادة العرضة لاضطرابات نظم الأذين، يتم إجراء تحفيز كهربائي مبرمج للأذين الأيمن. أولاً، يتم تحديد عتبة تنظيم ضربات الأذين عن طريق تطبيق نبضات تيار لا تقل مدتها عن 52 millisecond بأطوال دورات أساسية مختلفة أو BCL لاختبار اتساق استجابة التحفيز.

يكون طول الدورة الأساسية (BCL) لسلسلة النبضات الأولية أقل قليلاً من طول الدورة الأساسية الجوهري، ويتم خفضه بمقدار 10 milliseconds. تتراوح سعة التيار النموذجية المطلوبة لالتقاط التحفيز من 100 إلى 200 microamps. بعد تطبيق سلسلة تحفيز أذيني لمدة 15 ثانية بدورة أساسية (BC) تبلغ 100 milliseconds، يتم قياس وقت استعادة العقدة الجيبية أو SNRT، والذي يُعرَّف بأنه الفاصل الزمني بين آخر محفز في سلسلة التحفيز وبداية أول نبضة جيبية تلقائية.

لتحديد فترة الجموح الفعالة للأذين أو A ERP، يتم تطبيق سلسلة من قطارات التحفيز الأذيني بتردد BCLS ثابت، حيث يتكون كل قطار من نبضة تحفيزية أولى تليها نبضة تحفيزية مبكرة ثانية S two. يتم تقليل الفاصل الزمني بين S one و S two تدريجياً بمقدار 2 milliseconds في كل قطار تحفيزي، من 70 milliseconds إلى 20 milliseconds، مع فترة استشفاء لا تقل عن 30 seconds بين كل بروتوكول تحفيز. تُعرّف A ERP بأنها أطول فاصل اقتران بين S one و S two للأذين الذي فشل في توليد نبضة منتشرة بواسطة S two.

يُستخدم تطبيق مماثل لقطارات التحفيز الأذيني والمنبهات المبتسرة لتحديد فترة الجموح الفعالة للعقدة الأذينية البطينية AV NERP. تُعرف AV NERP بأنها أطول فاصل اقتران بين S one وS two، بحيث يتبع التحفيز المبتسر الذي يتم إيصاله إلى الأذين جهد His، ولكن لا يتبعه معقد QRS. ويمكن اختبار قابلية تحريض عدم انتظام ضربات القلب الأذيني، بما في ذلك الرجفان الأذيني، باستخدام بروتوكول التحفيز المتفجر (burst pacing) حيث يتم تطبيق سلسلة من النبضات المتفجرة لمدة ثانيتين.

تكون لطول الدورة (CL) في أول دفعتين مدتهما ثانيتان 40 مللي ثانية، ويكون طول الدورة لكل دفعة تالية مدتها ثانيتان أقصر بمقدار مللي ثانين من الدفعة السابقة حتى الوصول إلى طول الدورة النهائي البالغ 20 مللي ثانية. وبعد الانتهاء من جميع بروتوكولات التحفيز، يتم إيقاف عملية الحصول على البيانات. وفي حالة دراسات الفيزيولوجيا الكهربائية (EP) النهائية، يتم فك العقدة برفق لتحرير القسطرة.

نعرض هنا بعض نماذج تخطيط كهربائية القلب السطحي (ECG) ومخططات كهربائية القلب داخل القلب في الفأر. يُظهر تخطيط كهربائية القلب السطحي هذا نظماً جيبياً منتظماً بتردد يصل إلى 540 نبضة في الدقيقة تقريباً. وتُظهر المخططات الكهربائية الأربعة التالية تسجيلات ثنائية القطب لكهربائية القلب داخل القلب على مستوى الأذين الأيمن.

العقدة الأذينية البطينية، وقاعدة البطين الأيمن وقمة البطين الأيمن. تتوافق الموجة a داخل القلب في تسجيل المخطط الكهربائي عند مستوى الأذين الأيمن مع الموجة P في تخطيط كهربائية القلب السطحي (CCG). وتتوافق الموجة V في المخطط الكهربائي للبطين مع موجة QRS في تخطيط كهربائية القلب السطحي (CCG).

نوضح فيما يلي مخططات كهربية القلب السطحية (CCG) ومخططات كهربية القلب داخل القلب نموذجية، بالإضافة إلى فأر أصيب بالرجفان الأذيني بعد تحفيز الأذين السريع على السطح. في مخطط CCG، يظهر فاصل RR غير منتظم مع عدم وجود موجات P واضحة. ومن ناحية أخرى، يكشف مخطط كهربية الأذين عن إشارات أذينية سريعة وغير منتظمة، وهو ما يتفق مع حالة الرجفان الأذيني.

يتميز المخطط الكهربائي البطيني بتردد أبطأ يشبه فترات RR في الأقطاب السطحية. لقد عرضنا لك للتو كيفية برمجة التحفيز الكهربائي في الفأر، وعند القيام بهذا الإجراء، من المهم تذكر تجنب النزيف الشديد والحفاظ على درجة حرارة الجسم ضمن النطاق الطبيعي من 36 إلى 37 درجة. بالإضافة إلى ذلك، حاول تقليل التعرض لـ Isoflurane لأن التعرض لـ isoflurane لمدة تزيد عن ساعتين أو بتركيز أعلى قد يؤدي إلى تثبيط الوظائف القلبية والتنفسية في الفأر.

لذلك، نوصي بأن يتم إكمال جميع الخطوات التي بدأت في غضون ساعتين. هذا كل شيء. شكرًا للمشاهدة، وبالتوفيق في تجاربكم.