Stretch Bağlı Atriyal Fibrilasyon Koyun Modelinde Yüksek Çözünürlüklü Endokardial ve Epikardiyal Optik Haritalama

Bu protokol, germe ile tetiklenen atriyal fibrilasyonun altında yatan mekanizmaları anlamak için yüksek uzaysal ve zamansal çözünürlüklü optik haritalama kullanmaktadır. Bu işlem, öncelikle bir koyun kalbinin ekstraksiyonuyla ve aort aracılığıyla, dolaşımdaki oksijenlendirilmiş tyro çözeltisi içeren bir LAN endorf perfüzyon sistemine bağlanmasıyla gerçekleştirilir. İntraatriyal basıncı kontrol etmek için kullanılan inferior vena cava dışındaki tüm venöz açıklıkları kapatmak için bir atriyal transseptal ponksiyon uygulanır.

Ardından, sürekli atriyal gerilme altında, sol atriyal apendiksin üzerinde bulunan bir elektrot üzerinden burst pacing uygulanarak kalıcı atriyal fibrilasyon oluşturulur. Son adım, lazer aydınlatmalı CCD kameralar ve bipolar elektrotlar kullanılarak sol atriyal apendiksin ve posterior sol atriumun epikardiyal ve endokardiyal yüzeylerinin optik ve elektriksel olarak haritalanmasıdır. Sonuçlar, posterior sol atriumdan sol atriyal apendikse ve sağ atriyuma doğru baskın frekans gradyanları olduğunu göstermektedir.

Ek olarak, rotasyon merkezleri en yüksek frekans alanında olan, zaman zaman uzun süreli rotörler tespit edilir. Bu tekniğin, insan elektrofizyolojik çalışmalarında geleneksel olarak kullanılan konvansiyonel elektriksel haritalama gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, sol atriumun optik epikardiyal ve endokardiyal haritalamasının geniş bir alan üzerinde yüksek zamansal ve mekansal çözünürlük sağlamasıdır; bu durum, atrial fibrilasyonu sürdüren yüksek rotör frekanslı bölgeler de dahil olmak üzere çeşitli bölgelerdeki atrial fibrilasyon dalgalarının izlenmesine olanak tanır. Bu yöntem, klinik uygulamada en sık rastlanan sürdürülebilir aritminin devamlılığının temelinde yatan özel zamansal aktivasyon paternleri nelerdir gibi, kardiyak elektrofizyoloji ve kompleks kardiyak aritmiler alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.

Bu tekniğin kullanımının etkileri, atrial fibrilasyonun mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına dayanarak, bu durumu önlemek veya sonlandırmak için terapötik olasılıklara kadar uzanmaktadır. Genel olarak, bu tekniğe yeni başlayan kişiler, tüm adımları makul bir süre içinde sorunsuz bir şekilde gerçekleştirmekte zorlanacaklardır. İzolasyon için yaklaşık dört saatlik sınırlı bir süre olduğu dikkate alınmalıdır.

Kalp, aritmilerin optik haritalaması için uygun koşullarda tutulur. Bu durum, atriyal gerilme modelini kurmak için belirli cerrahi becerilerin yanı sıra elektriksel ve optik haritalama sistemini kurmak için teknik becerilerin birleşimini gerektirir. Heparin uygulandıktan ve 35 ila 40 kilogramlık bir koyun propofol ve Pentobarbital ile anestezi altına alındıktan sonra, kalbi çıkarmak için torakotomi uygulayın.

Diseke edilmiş kalbi, pH değeri 7.4 olan, sirküle eden oksijenli tyro çözeltisine sahip bir LAN perfüzyon sistemine bağlayın, sabit akış hızını dakikada 240 ile 270 mililitre arasına ayarlayın ve sıcaklığı 35.5 ile 37.5 derece Celsius arasında tutun. Perfüze edilen kalbin her iki atriumundaki intrakaviter basıncı eşitleyerek başlayın. Atrial transseptal ponksiyon kullanarak, inferior vena cavo'yu bir çıkış tüpü ile kanüle edin.

Ardından, açık uçlu çıkış kanülünün atriyumlar üzerindeki yüksekliğini değiştirerek intraatriyal basıncı ayarlayın. Şimdi, koroner sinüs, superior vena kava ve dört pulmoner ven dahil olmak üzere tüm venöz açıklıkları kapatın. Pulmoner venleri kapatırken, iki distal elektrottan gelen bipolar sinyalleri diferansiyel bir amplifikatör aracılığıyla kaydetmek için her birine kateterler yerleştirin.

Ardından, kardiyak miyositlerin kontraktilitesinin neden olduğu doku hareketini azaltmak için perfüzyona 10 µM BLEs statin ekleyin. Basıncı, kanül tabanındaki dijital bir sensör kullanarak izleyin. Deney boyunca 12 cmH₂O'luk stabil bir basınç sağlamak için çıkış yüksekliğini sürekli olarak ayarlayın.

Son olarak, bipolar elektrotlar sol atrial appendage tavanına ve sağ atrial appendage üst kısmına yerleştirilir. Şimdi optik haritalama için hazırlık yapın. Yüksek çözünürlüklü ve yüksek hızlı bir CCD kamerayı, sol atrium serbest duvar yüzeyinin yaklaşık 14 square centimeter'lik bir alanına odaklayarak başlayın.

Ardından, bölgeyi aydınlatmak için bir lazer ışık kaynağı yerleştirin. Şimdi, sol ventrikülün ön duvarı üzerinden doğrudan bir görüş alanı elde etmek için mitral kapak boyunca 10 milimetre çapında çift kanallı rijit bir boroskop yerleştirin. Dört pulmoner veni ve atrial septal pulmoner demeti görüntülemek için boroskopu sol atriumun posterior endokardiyal yüzeyine odaklayın.

Şimdi, 0,2 inç çekirdek çapına sahip bir sıvı ışık kılavuzu kullanarak boroskobu bir oküler adaptörü aracılığıyla ikinci bir CCD kameraya monte edin. Boroskopun eksitasyon kanalına bir lazer kurun. Her iki CCD kameradan gelen kayıtları senkronize edin ve bunları, eş zamanlı bipolar kayıtları tetikleyecek kare bir TTL darbesi sağlayacak şekilde yapılandırın.

Sistemi optik kayıt için hazırlamak amacıyla, kalbe 5 ila 10 mililitre dif four andep enjekte edin ve optik haritalama kayıtlarına başlamadan önce 10 dakika bekleyin. D four ANEP PS, 532 nanometre lazer eksitasyonu üzerine voltaja duyarlı floresans yayar. Bu nedenle, ekleme işleminden sonra, sürekli atriyal gerilme altında atriyal fibrilasyon indüklemek için derhal atriyal fibrilasyon kayıtlarına geçin; atriyal fibrilasyon sırasında burst pacing uygulamak için elektrodu LAA'nın üzerine yerleştirin.

Her iki kameradan eş zamanlı olarak iki dakikalık aralıklarla beş saniyelik videolar kaydedin. Toplanan ham verilerle 50 dakikalık bir süre boyunca atrial fibrilasyon kaydına devam edin; bipolar sinyallere 3 Hz'lik bir yüksek geçiren filtre ve 35 Hz'lik bir düşük geçiren filtre uygulayın. Hem elektriksel hem de optik sinyalleri analiz etmek için, her ikisini de bir FFT algoritması kullanarak dönüştürün.

Son olarak, yüksek aktivasyon oranına sahip bölgeleri belirlemek ve frekans gradyanları oluşturmak için, Hilbert dönüşümü ile üretilen faz filmleri kullanılarak her bir optik filmden baskın frekans haritaları oluşturulur; bu sayede üç sınıf aktivasyon paterni tanımlanabilir. Bir rotor paterni, bir rotasyondan daha uzun süren ve bir tekillik noktasına doğru yakınlaşan fazların varlığıyla tanımlanır. Bir kırılma (breakthrough) paterni ise, görüş alanında ortaya çıkan ve hedef benzeri bir paternle dışarıya doğru yayılan bir dalga cephesi olarak tanımlanır.

Spatyotemporel olarak organize periyodik dalgalar, aynı konumdan benzer yön ve dalgalar arası aralıkla ortaya çıkan en az dört ardışık periyodik dalga olarak tanımlanır. Bu temsili atriyal fibrilasyon atağı sırasında, en yüksek baskın frekans, sol atriumun posterior kısmındaki sağ inferior pulmoner vende lokalize olmuştur. PLA'daki yüksek frekanslı kaynakların varlığı, proksimal insan atriyal fibrilasyonundaki ablasyon prosedürleri sırasında gözlemlenen soldan sağa doğru baskın frekans gradyanları ile uyumludur.

İleri miktarlaştırma, en yüksek baskın frekansların en yaygın aktivasyon paterni ile uzamsal korelasyonuna olanak tanır. Zaman zaman, en yüksek frekans alanı içinde lokalize olmuş uzun süreli rotorlar tanımlanabilmektedir. Bazı durumlarda, scroll wave'in (bir rotorun 3D eşi) kararlı rotasyon merkezi haritalama alanının yüzeyine dik kaldığı için bir scroll wave tanımlanır.

Bu rotor, PLA endokardiyumundan, LAA'ya doğru eş zamanlı fibriler iletimle birlikte kaydedilmiştir. Veriler, sırasıyla 9 ve 6,4 hertz olan PLA ve LAA arasındaki frekans gradyanı ile ilişkilidir. Rotorlar genellikle PLA'da LAA'dan daha sık görülür; bu durum, PLA'ya geri girişin (reentry) aritminin sürdürülmesinde temel bir rol oynadığını göstermektedir.

Cerrahi ve teknik yöntemler kavrandıktan sonra, bu deney iki ila üç saat içinde tamamlanabilir. Başarılı bir deney için birkaç kritik nokta bulunmaktadır.

İlk olarak, sert koroner sisteme hava girmesini önlemek kritiktir. İkinci olarak, tüm venleri ve arterleri tanımlamak ve ardından bunları uygun şekilde mühürlemek önemlidir. Üçüncü olarak ise, mümkün olan en az hareket ve kuplör floresan boyası kullanmak ve eksitasyon ışığına maruz kalmayı mümkün olduğunca azaltmak önemlidir.

Burada gösterilen endokardiyal epikardiyal haritalama yaklaşımının geliştirilmesi, araştırmacıların dalga yayılımı dinamiklerini daha önce olduğundan daha ayrıntılı bir şekilde ve kompleks kardiyak aritmilerin oldukça ilgili hayvan modellerinde keşfetmelerinin yolunu açmaktadır.