AEVD wurde von der niederländischen Herzstiftung (DHF-2007B103) unterstützt. Die Autoren bedanken sich bei allen Müttern und Kindern in den Amsterdam geborene Kinder und ihre Entwicklung (ABCD) Studie danken, und die gesamte Entwicklung und Pflege-Team der VU-AMS-System an der Abteilung für Instrumentation - die Abteilung für Psychophysiologie (VU University, Amsterdam, Niederlande).

1. Zubereitung: Inbetriebnahme <ol><li> Sie benötigen: <ul><li> ein VU-AMS5fs ambulanten Aufnahmegerät (einschließlich einer Infrarot-Kabel, das entweder eine Verbindung zum seriellen RS232-Port eines PC oder an einem USB-Port). </li><li> 7 Elektroden (wir ConMed 1690-003). </li><li> 2 AA-Batterien aufgeladen. </li><li> eine leere CompactFlash-Speicherkarte (die VU-AMS5fs wurde ausgiebig mit dem 1GB 80x CF-Karte von Transcend (TS1GCF80) getestet, aber andere CF-Karten sollten auch funktionieren). </li><li> ein Laptop oder PC mit Flash-Kartenleser und der Data Analysis Management Software (DAMS) Suite installiert. </li><li> eine Stoppuhr. </li><li> Musik-Player mit Geschichten für Kinder und Kopfhörer und ein kleines selbst aufblasbare Luftmatratze sind optional. </li></ul></li><li> Überprüfen Sie die Uhrzeit und das Datum auf dem Laptop / PC, da diese als Metadaten auf Ihre Dateien aufgezeichnet werden. Setzen Sie die leere Speicherkarte und vollen Batterien in der FE-AMS-Gerät (erfolgreiche Platzierung wird von einem tripl signalisierte Piepton). Wenn das Gerät im Standby-Modus ist, wird das grüne Licht blinkt zweimal alle zehn Sekunden. Dies zeigt, es ist bereit, aber nicht die Aufnahme. Jetzt schließen Sie das Gerät an den Laptop mit dem mitgelieferten Kabel und starten Sie den DAMS Programm. Initiieren Kommunikation mit dem Gerät (Wählen Sie die Registerkarte &quot;Gerät&quot; und wählen Sie den entsprechenden Anschluss-Modus, Infrarot-Kabel oder Bluetooth). </li><li> Haben die Teilnehmer ausziehen seine / ihre Oberkörper tragen. An den Stellen, wo die Elektroden platziert werden, reinigen Sie die Haut mit Alkohol-Feuchttücher, und legen Sie die sieben Elektroden auf der Brust und Rücken (Abbildung 1). Dann befestigen Sie die Zuleitungen nach dem Farbschema und verbinden Sie diese mit dem Gerät. </li><li> Überprüfen Sie den Batterietyp und Batteriespannungsanzeige (dies sollte etwa 3,4 V für alkalische und etwa 2,4 V für NiMH-Akkus sein). Füllen Sie das ID-Feld. Die typischen Abtastfrequenzen wie in der Figur (2) gezeigt. </li><li> Messen Sie den Abstand bwischen die beiden Brust Elektroden in Millimetern, und füllen Sie diese in das Feld &#39;ICG-V Abstand &quot;. Dann klicken Sie auf &quot;Einstellungen senden&quot;, um die aktuellen Einstellungen / ID an das Gerät senden. </li><li> Nun sollte der &quot;Online&quot;-Option des Programms verwendet werden, um das EKG, &amp;Dgr; Z (dies ist die Atmung) und dZ / dt (dies ist die ICG) anzuzeigen. Die &amp;Dgr; Z Signal spiegelt die Basis Impedanz über den Brustkorb, die nach entsprechender Filterung verwendet, um die Atmung Signal mit hoher Wiedergabetreue 7 extrahiert werden kann. Die dZ / dt-Signal ist das &amp;Dgr; Z über der Zeit differenziert und reflektiert schnelle Änderungen in &amp;Dgr; Z in Verbindung mit dem Ausstoß von Blut aus dem Ventrikel in die Aorta. <ol><li> Eine klare QRST-Komplex sollte im EKG nachweisbar. Die R-Welle ist nach oben, und es sollte die Spitze mit der größten (absoluten) Amplitude in beiden Richtungen erfolgen. </li><li> Die &amp;Dgr; Z sollte innerhalb -0.5 und +0,5 Ω die meiste Zeit und dZ / dt zwischen -1 und +1 sein Ω / sec. </li><li> Z 0 sollte Always innerhalb eines 8 bis 20 Ω Bereich bleiben. Diese Variante entspricht der Tatsache, dass der Thorax-Impedanz-Signals von dem Abstand zwischen den Messelektroden, die eine Funktion der Größe des Kindes ist, und der &quot;Nässe&quot; des Thorax Spalte von den Meßelektroden umgeben, Unterschiede in der Körperzusammensetzung (zB BMI) hängt kann die Amplitude des dZ / dt-Signal (Fettmasse, die weniger Wasser als Muskel) beeinflussen. Individuelle Unterschiede in absoluten Z 0 Amplitude auch im &amp;Dgr; Z reflektierte Signal aber keinen Einfluss auf die Bestimmung der systolischen Zeitintervalle, die Amplituden-unabhängig sind. </li><li> Das Signal sollte &amp;Dgr; Z spiegeln tiefe Atmung des Patienten deutlich (anweisen das Kind, um einen langsamen tiefen Atemzug zu nehmen und langsam ausatmen). </li><li> In der ICG die typische Wellenform nach oben reflektiert die kardiale Ejektionsphase sollte deutlich nachweisbar. Leichte Bewegung des Motivs nicht verzerren sollte der DZ / dt Signal. Wenn diese Kriterien nicht erfüllt sind, rE-reinigen die Haut und befestigen Sie die Elektroden bis eine zufriedenstellende Signale erhalten werden. </li></ol></li><li> Wenn gute Signale erreicht werden, starten Datenaufzeichnung durch Betätigen der Schaltfläche &quot;Start&quot;. Sie hören einen Piepton Anerkennung der Beginn der Aufzeichnung und das grüne Licht blinkt einmal alle drei Sekunden. Die Anmeldung hat jetzt begonnen. Schließen Sie die VU-DAMS Programm. Sie können nun das Gerät von der Interface-Kabel. </li></ol> 2. Die Anmeldefrist <ol><li> Sobald die Registrierung begonnen hat, fragen Sie das Kind, sich hinzulegen für die ersten experimentellen Zustand. Wenn das Kind in der Rückenlage (ohne Kopf-up tilt) für zwei Minuten gewesen, Sie kurz (&lt;2 s) drücken Sie den kleinen schwarzen Knopf auf der Oberseite des Gerätes. Durch Drücken dieser Taste markiert ein besonderes Ereignis, und wird später auf Ihnen dabei helfen, den Beginn dieser Bedingung in Ihre Daten. </li><li> Nach vier Minuten drücken Sie die Veranstaltung erneut. Dies signalisiert das Ende der HinlegenZustand. Jetzt haben das Kind sitzen und wiederholen Sie den Vorgang für diese zweite Bedingung. Drücken Sie die Taste, warten Sie vier Minuten und drücken Sie die Taste erneut. Die Kinder sind angewiesen, ruhig ruhen während dieser Bedingungen. </li><li> Um die Messung zu beenden, drücken und halten Sie die Taste für mindestens 3 Sekunden. Das Licht blinkt alle 10 Sekunden, um anzuzeigen, es hat aufgehört und ist in &quot;Stand-by&quot;-Modus. Sobald das Gerät gestoppt wurde, können Sie die Anschlusskabel Stecker aus der Buchse und die Zuleitungen von den Elektroden zu trennen. </li><li> Entfernen Sie die Batterien und der Speicherkarte bilden die VU-AMS-Gerät und setzen Sie den Flash-Karte in der Leseeinheit. Bewegen Sie die erworbenen Dateien in einem bestimmten Verzeichnis (in der Regel der Name des Verzeichnisses wird identisch sein mit dem Thema Kennung zur Identifizierung Feldes verwendet). </li></ol> 3. Die Verarbeitung der Daten <ol><li> Beim Öffnen der Daten mit VU-DAMS-Programm, werden die Daten automatisch aus den Rohdaten-Format (Endung. 5fs) umgewandelt werden &lt;/ Em&gt; in ein neues Format (Endung. Amsdata). Dies ist die Datei, die VU-DAMS wird in den folgenden Schritten verwenden werden. </li><li> Zunächst entpacken Sie das Inter Beat-Intervall Zeitreihen aus dem EKG-Signal. Wählen Sie die Detect R-Zacken Registerkarte. Ein automatisierter Algorithmus werden alle R-Zacken im EKG-Signal erkennen und wählen Sie (falls vorhanden) Perioden mit sehr niedrigen EKG-Qualität für die Herausnahme. In der linken oberen Ecke die Anzahl der Blau (richtig), Gelb (mittel verdächtige) oder rot (höchst verdächtig) angegeben. Durch Drücken &#39;.&#39; (DOT) wird der Cursor auf die nächste verdächtige R-Zacke bewegt und der Benutzer löschen oder Marker für R-Wellen, die von Hand. Es wird empfohlen, mindestens alle höchst verdächtig Beats visuell inspiziert. </li><li> Das Hauptziel ist es, einen Mittelwert für die Herzfrequenz, der preejection Zeitraum (PEP) und Maßnahmen der respiratorische Sinus-Arrhythmie (RSA, HF, RMSSD) über die verwendeten experimentellen Bedingungen zu erhalten. Daher kann man durch die angibt, welche Zeiträume in den Rohdaten entsprechen vorgehendiese Bedingungen. Dieser Vorgang wird als &quot;Daten Etikettierung&quot;. Wählen Sie das Label-Registerkarte Daten. Zwei Tafeln zeigen die Herzfrequenz-Signal und Bewegung Signal jeweils sowie die aktuelle Uhrzeit der Aufnahme. </li><li> Platzieren Sie den Mauszeiger in der oberen Leiste, wo es heißt &quot;klicken und ziehen, um Etiketten hinzufügen&quot; auf der ganzen Startzeit Ihrer erste Bedingung, und ziehen Sie die Maus, um die Endzeit von diesem Zustand. Diese Zeiten sind entweder aus einer schriftlichen Aufzeichnung von Start-und Endzeiten erhalten (die Sie notiert während der Datenerfassung) oder Sie können die Start-und Stop-Marker aus Drücken der Taste am Anfang und am Ende eines jeden Bedingung erhalten, das sind die vertikale verwenden Linien quer über den HR und Bewegung Graphen. </li><li> Jedes Etikett kann eine (eindeutige) Kennung, um einen bestimmten Zustand zu signalisieren gegeben werden. In unserem Fall haben wir nur eine Kategorie für unsere Etiketten: experimentelle Bedingung. Diese Kategorie hat zwei Werte: Hinlegen und sitzen. </li><li> VU-DAMS muss bewusst gemacht werden, die experimentelltal Design durch eine sogenannte Label-Konfigurationsdatei (label.cfg). Dies ist eine ASCII-Datei, die mit den meisten Text-Editoren geöffnet werden kann und zum Beispiel wie folgt aussieht: # Exp_condition 10 Liegen 11 sitzen </li><li> Indem die label.cfg Datei in das Verzeichnis der. Amsdata Dateien, wird es automatisch von der FE-DAMS Programm geladen werden. Sobald ein Etikett gemacht worden ist, wird ein Popup-Fenster mit den Kategorien / Werte in der Datei aufgelistet label.cfg erscheinen. Wählen Sie &quot;Hinlegen&quot; für das erste Etikett und &#39;sitzen&#39; für das zweite Etikett. </li><li> Nach der Markierung, wählen Sie die &#39;Impedanz Scoring&#39;, um die PEP in der Impedanz EKG punkten. Für jede der Bedingungen ein Gesamtdurchschnitt dZ / dt Wellenform angezeigt wird, zu der EKG-R-Peak-Zeit gesperrt. Ein Ensemble gemittelt EKG unterhalb der dZ / dt Wellenform dargestellt. Legen Sie die vier vertikalen Cursor in die richtigen Positionen: EKG-Q-Wave-Beginn (Beginn der elektrischen Aktivität), ICG B-Punkt (Start der Ejektionsphase), ICG dZ / dt-min (maximal Ausstossgeschwindigkeit) und ICG X-Punkt (Aortenklappenverschlusses - Ende Ejektionsphase). </li><li> Als nächstes wählen Sie die &quot;Atmung Scoring &#39;, um den Gipfel-Tal RSA mit dem Atmungs-und EKG-Signale zu erzielen. Automatisierte Atem zu Atem Scoring der Atemwege und der kürzesten Intervall interbeat Intervall während der Inspiration und der längsten interbeat Intervall während der Ausatmung können nun eingesehen werden. Typischerweise wird die automatische Erkennung Algorithmus nicht klassifizieren mehr als 15% der Atemzüge als abweichend - sonst inspizieren die Atmungssignal und stimmen die Parameter des Algorithmus nach Bedarf. Richtlinien für die visuelle Inspektion der EKG, Atmung und ICG-und interaktive PEP und RSA Scoring auf der VU-AMS Website gefunden werden <a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">www.vu-ams.nl</a> . </li></ol><ol start="10"><li> Schließlich wählen Sie die Label-Registerkarte. Eine Tabelle mit den Ergebnissen erscheint nach der Berechnung. Jede Zeile steht für die avschnittlichen Wert einer Reihe von physiologischen Parametern (Herzfrequenz, PEP, RSA, RR) für jeden markierten Zeitraum. Die erste Spalte hat das Thema Identifier (Label_ID). Die letzte Spalte zeigt die Werte aller Kategorien beim Etikettieren eingesetzt (hier nur einer einzigen Kategorie &quot;experimentelle Bedingung &#39;mit zwei Werten,&quot; sitzen &quot;und&quot; Hinlegen &quot;). Spectral Befugnisse des interbeat Pausenzeiten Serie sind nur für Etiketten mit einer Länge von mindestens 4 min (sonst fehlenden Code wird angezeigt) gegeben. Die Tabelle in diesem Display kann ASCII oder Excel zur weiteren statistischen Analysen exportiert werden. </li></ol>

<ol>
	<li>de Geus, E. J., Willemsen, G. H., Klaver, C. H., van Doornen, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ambulatory+measurement+of+respiratory+sinus+arrhythmia+and+respiration+rate.">Ambulatory measurement of respiratory sinus arrhythmia and respiration rate.</a> Biol. Psychol. 41, 205-227 (1995).</li><li>Goedhart, A. D., van der, S. S., Houtveen, J. H., Willemsen, G., de Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+time+and+frequency+domain+measures+of+RSA+in+ambulatory+recordings.">Comparison of time and frequency domain measures of RSA in ambulatory recordings.</a> Psychophysiology. 44, 203-215 (2007).</li><li>Goedhart, A. D., Kupper, N., Willemsen, G., Boomsma, D. I., de Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+stability+of+ambulatory+stroke+volume+and+cardiac+output+measured+by+impedance+cardiography.">Temporal stability of ambulatory stroke volume and cardiac output measured by impedance cardiography.</a> Biol. Psychol. 72, 110-117 (2006).</li><li>Riese, H., Groot, P. F. C., van den Berg, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+ensemble+averaging+of+ambulatory+impedance+cardiograms.">Large-scale ensemble averaging of ambulatory impedance cardiograms.</a> Behavior Research Methods Instruments &amp; Computers. 35, 467-477 (2003).</li><li>Willemsen, G. H., de Geus, E. J., Klaver, C. H., van Doornen, L. J., Carroll, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ambulatory+monitoring+of+the+impedance+cardiogram.">Ambulatory monitoring of the impedance cardiogram.</a> Psychophysiology. 33, 184-193 (1996).</li><li>van Dijk, A. E., van Eijsden, M., Stronks, K., Gemke, R. J., Vrijkotte, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prenatal+stress+and+balance+of+the+child's+cardiac+autonomic+nervous+system+at+age+5-6+years.">Prenatal stress and balance of the child's cardiac autonomic nervous system at age 5-6 years.</a> PLoS ONE. 7, e30413 (2012).</li><li>Houtveen, J. H., de Groot, P. F., de Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+variation+in+posture+and+respiration+on+RSA+and+pre-ejection+period.">Effects of variation in posture and respiration on RSA and pre-ejection period.</a> Psychophysiology. 42, 713-719 (2005).</li><li>Goedhart, A. D., Willemsen, G., Houtveen, J. H., Boomsma, D. I., De Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+low+frequency+heart+rate+variability+and+preejection+period:+two+sides+of+a+different+coin.">Comparing low frequency heart rate variability and preejection period: two sides of a different coin.</a> Psychophysiology. 45, 1086-1090 (2008).</li><li>van Dijk, A. E., van Eijsden, M., Stronks, K., Gemke, R. J., Vrijkotte, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardio-metabolic+risk+in+5-year-old+children+prenatally+exposed+to+maternal+psychosocial+stress:+the+ABCD+study.">Cardio-metabolic risk in 5-year-old children prenatally exposed to maternal psychosocial stress: the ABCD study.</a> BMC Public Health. 10, 251 (2010).</li><li>van Lien, R., Goedhart, A., Kupper, N., Boomsma, D., Willemsen, G., de Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Underestimation+of+cardiac+vagal+control+in+regular+exercisers+by+24-hour+heart+rate+variability+recordings.">Underestimation of cardiac vagal control in regular exercisers by 24-hour heart rate variability recordings.</a> Int. J. Psychophysiol. 81, 169-176 (2011).</li></ol>

<p class="jove_content"&gt; Wir haben nichts zu offenbaren.</p

Wir verwendeten eine ambulante Aufnahmegerät an kardialen autonomen Steuerung in 3097 Kinder zwischen 5 und 7 Jahren zu messen. Sieben Elektroden genügt, um die EKG-und ICG aus dem sich die Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität und die systolischen Zeitintervalle wurden extrahiert messen. Die Herzfrequenz-Variabilität in der Atmungskette Frequenzband (RSA) ist ein gültiger Indikator für die kardiale parasympathische Aktivität. Der systolische Zeitintervall, PEP, durch Reflektieren Herzkontraktilität eine gültige Anzeige der kardialen sympathischen Aktivität. Die Mittelwerte für HR, PEP und RSA erhalten, waren die Auswirkungen der Haltung ändert und die Unterschiede zwischen Jungen und Mädchen im Einklang mit dem, was aus der Literatur zu erwarten. Als ambulante Überwachung entfernt die Notwendigkeit der Beurteilung in einem Labor unserer Aufnahmen konnten in verschiedenen Orten (zB Schule, Sportzentrum, Science Museum), ohne Unterschiede in Signal Aufnahmequalität erfolgen. Es ist jedoch vonentscheidender Bedeutung, um innerhalb oder zwischen Subjekt Vergleiche für Körperhaltung und körperlicher Belastung zu standardisieren, da Nachlast und Vorlast Effekte können mitbestimmen die PEP ohne Änderungen in kardialen sympathischen Antrieb 7. Wir schließen daraus, dass die ambulante Aufzeichnung des EKG und IKG in großen Stichproben von Kindern ist sehr gut möglich und schlagen die aktuelle standardisierte Studiendesign als nützliche Vorlage für künftige Bewertungen der kardialen autonomen Kontrolle bei Kindern.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>VU-AMS5fs ambulatory recording device &amp; infrared interface cable</td>
			<td>VU University Amsterdam</td>
			<td>n/a</td>
			<td><a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">http://www.vu-ams.nl</a></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Electrodes</td>
			<td>ConMed</td>
			<td>1690-003</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>AA-batteries</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>CompactFlash memory card</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Laptop/pc with flash card reader</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>VU-DAMS software suite</td>
			<td>VU University Amsterdam</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>free download, <a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">http://www.vu-ams.nl</a></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Stopwatch</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Music player &amp; headphones</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>optional</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Self-inflatable air mattress</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>optional</td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

measuring cardiac autonomic nervous system (ans) activity in children

Das autonome Nervensystem (ANS) steuert hauptsächlich automatischen Körperfunktionen, die in Homöostase beteiligt sind, wie Herzfrequenz, Verdauung, Atemfrequenz, Speichelfluss, Schwitzen und Nierenfunktion. Der ANS hat zwei Niederlassungen: das sympathische Nervensystem, die Vorbereitung der menschliche Körper zum Handeln in Zeiten der Gefahr und Stress, und der Parasympathikus, die den Ruhezustand des Körpers reguliert. ANS-Aktivität kann invasiv gemessen werden, beispielsweise durch Radiotracer Techniken oder Mikroelektroden Aufnahme von oberflächlichen Nerven, oder es kann nicht-invasiv durch Änderungen in einem Organ Antwort als Proxy für Änderungen in ANS-Aktivität, zum Beispiel der Schweißdrüsen gemessen oder das Herz. Invasive Messungen haben die höchste Gültigkeit, sind aber sehr schlecht machbar in großem Umfang Proben, bei denen nicht-invasive Maßnahmen sind die bevorzugte Lösung. Autonome Wirkungen auf das Herz zuverlässig durch die Aufnahme quantifizierendes Elektrokardiogramms (ECG) in Kombination mit der Impedanz EKG (ICG), die die Änderungen in Thoraximpedanz in Reaktion auf die Atmung und den Ausstoß von Blut aus dem Ventrikel in die Aorta reflektiert. Von der Atmung und EKG-Signale, kann respiratorischen Sinusarrhythmie als Maß der kardialen parasympathischen Kontrolle extrahiert werden. Aus dem EKG und den linksventrikulären Ausstoß Signalen kann das preejection Zeit als Maß für die kardialen sympathischen Steuerung extrahiert werden. EKG und ICG-Aufnahme wird meist im Labor Einstellungen vorgenommen. Allerdings haben die Themen Bericht zu einem Labor reduziert ökologische Validität, ist nicht immer machbar in großem Maßstab epidemiologischen Studien, und kann für kleine Kinder einschüchtern. Ambulante Vorrichtung für EKG und ICG gleichzeitig löst diese drei Probleme. Hier präsentieren wir eine Studie Design für eine minimal-invasive und schnelle Beurteilung der kardialen autonomen Kontrolle bei Kindern mit einem validierten ambtorischen Gerät 1-5, die Freie Universität Ambulante Monitoring System (VU-AMS, Amsterdam, Niederlande, <a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">www.vu-ams.nl</a> ).

In der Amsterdam geboren Kinder und ihre Entwicklung Studie, einer niederländischen Interessenten, Längs Geburtskohorte wurde das Messprotokoll in 3.097 Kinder 6 gestartet. Zulassung wurde von der Academic Medical Center Medical Ethikkommission, der VU University Medical Center Medical Ethikkommission und dem Ausschuss der Registrierung Amsterdam erhalten. Alle teilnehmenden Mütter gaben eine schriftliche Einverständniserklärung für sich und ihre Kinder. Da die Monitore leicht und unauffällig sind, vertragen die Kinder diese Messungen sehr gut. Wir haben keine Daten über die Weigerung Rate, aber die Erfahrung hat uns gelehrt, dass nur wenige Kinder die Platzierung der Elektroden und damit behindert weiteren Beurteilung widerstanden. Von den 3.097 Anmeldungen wurden 0,7% entweder wegen Ausfall des Geräts oder Abhandenkommen von Dateien verloren. Von den 3.074 Registrierungen links, waren 98,7% der Kinder, die das gesamte Protokoll (n = 3.056) abgeschlossen. Innerhalb each der markierten Zeiträume (wir ursprünglich vier Zeitabschnitte bezeichnet, später aber diese zusammengefasst zu zwei), trafen wir unklar ICG Signale, dh PEP nicht ermittelt werden konnte. Dies führte zu einem Verlust von 1,5% in der ersten von vier markierten Zeiten, 2,4% in der zweiten, 2,8% im dritten und 4,1% in der vierten Periode geführt. Preisinformationen auf PEP in allen Zeiten gab es in 2.797 Fällen (91,5%, also 8,5% Verlust durch unklare Signale ICG). Preisinformationen auf die Herzfrequenz (HR), Pre-Ausstoß Zeitraum (PEP) und respiratorische Sinus-Arrhythmie (RSA) sowie Geschlecht und Alter, gab es von 2.761 Kindern, in diesem letzten Schritt, aufgetreten 1,3% Datenverlust aufgrund unbekannten Gründen. Insgesamt führten 89,2% der gestarteten Registrierungen in voller Daten unterliegen. Das mittlere Alter der Kinder betrug 5,7 Jahre (SD 0,5; Interquartilenabstand 5.0:6.5) und deren BMI betrug 15,5 kg / m 2 (SD 1,5; Interquartilenabstand 13.9:17.2). Die Mittelwerte der großen Outcome-Variablen HR, PEP und RSA are in Tabelle 1 angegeben und grafisch in Abbildung 3, getrennt für Jungen und Mädchen dargestellt. HR (beide liegend und sitzend) und PEP (nur sitzend) waren höher bei Mädchen als bei Jungen (beide Haltungen). RSA war niedriger bei Mädchen als bei Jungen (beide Haltungen). Die höheren Werte für HR bei Mädchen sind wahrscheinlich durch den unteren vagale (parasympathische) Herz-Steuerung verursacht werden. Ihre sympathische kardiale Kontrolle war nicht anders oder sogar niedriger als bei Jungen (sitzend). Bei beiden Geschlechtern war höher, wenn HR sitzen gegenüber liegend, während RSA war niedriger als im Sitzen. Dies spiegelt die unteren vagale Kontrolle beim Aufsetzen. PEP war kürzer hinlegt dann sitzen. Dieser Effekt war auch wie erwartet, und es spiegelt das Ergebnis der entgegengesetzten Prozesse: geringere Aktivität des sympathischen Nervensystems (verlängert PEP) im Liegen mit erhöhter Vorspannung (verkürzt PEP) 7. <table border="1" class="jove_content_small" fo:keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt; <tbody><tr><td rowspan="3"></td><td colspan="6"> Jungen </td><td colspan="5"> Mädchen </td></tr><tr><td colspan="3"> Hinlegen </td><td colspan="3"> Sitzen bis </td><td colspan="2"> Hinlegen </td><td colspan="3"> Sitzen bis </td></tr><tr><td> Bedeuten </td><td colspan="2"> SD </td><td> Bedeuten </td><td> SD </td><td></td><td> Bedeuten </td><td> SD </td><td> Bedeuten </td><td> SD </td><td></td></tr><tr><td> Herzfrequenz (bpm) </td><td> 83,9 </td><td> 9.5 </td><td> * </td><td> 89,1 </td><td> 10 </td><td> * † </td><td> 86,9 </td><td> 10.1 </td><td> 92,4 </td><td> 10.4 </td><td> † </td></tr><tr><td> Pre-Ausstoß Zeit (ms) </td><td>76,9 </td><td> 11,8 </td><td></td><td> 78,5 </td><td> 12.2 </td><td> * † </td><td> 77,7 </td><td> 10.3 </td><td> 81 </td><td> 11,7 </td><td> † </td></tr><tr><td> Respiratory Sinus Arrhythmie (ms) </td><td> 127.0 </td><td> 60,4 </td><td> * </td><td> 115,7 </td><td> 55,8 </td><td> * † </td><td> 121,7 </td><td> 56,8 </td><td> 108,7 </td><td> 51,9 </td><td> † </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Cardiac vegetative Nervensystem Maßnahmen bei Jungen und Mädchen, von Haltung auf Körperhaltung Unterschied. P &lt;0,05 für eine Probe T-Test auf Unterschied zwischen den Geschlechtern. † p &lt;0,05 für gepaarte Stichproben T-Test. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/50073/50073fig1.jpg" /> Abbildung 1. Die sieben Elektroden sollte auf dem Teilnehmer-Brust und Rücken gelegt werden. Die erste EKG-Elektrode (V-) ist ein Ortd leicht unter dem rechten Schlüsselbein 4 cm auf der rechten Seite des Brustbeins. Die zweite EKG-Elektrode (V +) an der Spitze des Herzens über der neunten Rippe an der linken seitlichen Rand der Brust in etwa in Höhe des Processus xiphodius platziert. Die dritte EKG-Elektrode (GND) ist eine Masse-Elektrode und auf der rechten Seite platziert, zwischen den unteren beiden Rippen auf der rechten Bauch. Die erste ICG Messelektrode (V 1) am oberen Ende des Brustbeins platziert, zwischen den Spitzen der Kragen Knochen. Die zweite ICG Messelektrode am xiphoid Komplex des Brustbeins, wo die Rippen treffen platziert. Die beiden Stromelektroden auf der Rückseite angeordnet: I-auf die Wirbelsäule über die Halswirbel C4, Messen von mindestens 3 cm (1 Zoll) über der ICG-Elektrode V-und I + zwischen Brustwirbel T8 und T9 auf die Wirbelsäule , mindestens 3 cm (1 &quot;) unterhalb des ICG Messung Elektrode V 2. Die ICG Platzierung der Elektroden berücksichtigt, dass der größte Teil des linken Ventrikels DRIVen Änderung Thoraximpedanz wird durch die Spalte zwischen dem Jugulum und dem processus xiphoideus erobert. <img alt="Abbildung 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50073/50073fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50073/50073fig2.jpg" /> Abbildung 2. Die typische Einstellungen für eine Aufnahme durch den DAMS Software nach dem Anschluss an die FE-AMS5fs Gerät angezeigt werden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50073/50073fig2large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier, um eine größere Abbildung anzuzeigen</a> . <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/50073/50073fig3.jpg" fo:content-width="3.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50073/50073fig3highres.jpg"/> Abbildung 3. Cardiac vegetative Nervensystem Maßnahmen bei Jungen und Mädchen, durch Körperhaltung. * Bezeichnet p &lt;0,05 für eine Probe T-Test auf Unterschied zwischen den Geschlechtern. # Gibtp &lt;0,05 für gepaarte Stichproben T-Test auf die Körperhaltung Unterschied.

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Measuring Cardiac Autonomic Nervous System ANS Activity in Children

Messung der Aktivität des autonomen Nervensystems in der Regel beschränkt die Forscher und Teilnehmer an das Labor, die eine einschüchternde Umwelt für Kinder vorsehen. Die VU University Ambulante Monitoring System (VU-AMS)-Gerät aufzeichnen können kardiale autonome Kontrolle in jeder Einstellung. Die VU-AMS als sehr zugänglich Testen bei Kindern.

Mess-Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Aktivität bei Kindern

The autonomic nervous system (ANS) controls mainly automatic bodily functions that are engaged in homeostasis, like heart rate, digestion, respiratory ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Children

20.7K Aufrufe.  Academic Medical Center - University of Amsterdam. Messung der Aktivität des autonomen Nervensystems in der Regel beschränkt die Forscher und Teilnehmer an das Labor, die eine einschüchternde Umwelt für Kinder vorsehen. Die VU University Ambulante Monitoring System (VU-AMS)-Gerät aufzeichnen können kardiale autonome Kontrolle in jeder Einstellung. Die VU-AMS als sehr zugänglich Testen bei Kindern.

Serie: Measuring Cardiac Autonomic Nervous System ANS Activity in Children

Quantitative Autonomic Testing

Disorders associated with dysfunction of autonomic nervous system are quite common yet frequently unrecognized. Quantitative autonomic testing can be invaluable tool for evaluation of these disorders, both in clinic and research. There are number of autonomic tests, however, only few were validated clinically or are quantitative. Here, fully quantitative and clinically validated protocol for testing of autonomic functions is presented. As a bare minimum the clinical autonomic laboratory should have a tilt table, ECG monitor, continuous noninvasive blood pressure monitor, respiratory monitor and a mean for evaluation of sudomotor domain. The software for recording and evaluation of autonomic tests is critical for correct evaluation of data. The presented protocol evaluates 3 major autonomic domains: cardiovagal, adrenergic and sudomotor. The tests include deep breathing, Valsalva maneuver, head-up tilt, and quantitative sudomotor axon test (QSART). The severity and distribution of dysautonomia is quantitated using Composite Autonomic Severity Scores (CASS). Detailed protocol is provided highlighting essential aspects of testing with emphasis on proper data acquisition, obtaining the relevant parameters and unbiased evaluation of autonomic signals. The normative data and CASS algorithm for interpretation of results are provided as well.

Standardized, comprehensive and fully quantitative testing of autonomic functions is described. The autonomic tests consist of evaluation of all three major autonomic domains including cardiovagal, adrenergic and sudomotor. The severity and distribution of dysautonomia is quantitated using Composite Autonomic Severity Scores.

Disorders associated with dysfunction of autonomic nervous system are quite common yet frequently unrecognized. Quantitative autonomic testing can be ...

Forschung

Medizin

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges

The autonomic nervous system (ANS) consists of two branches, the parasympathetic and sympathetic nervous systems, and controls the function of internal organs (e.g., heart rate, respiration, digestion) and responds to everyday and adverse experiences 1. ANS measures in children have been found to be related to behavior problems, emotion regulation, and health 2-7. Therefore, understanding the factors that affect ANS development during early childhood is important. Both branches of the ANS affect young children&#8217;s cardiovascular responses to stimuli and have been measured noninvasively, via external monitoring equipment, using valid and reliable measures of physiological change 8-11. However, there are few studies of very young children with simultaneous measures of the parasympathetic and sympathetic nervous systems, which limits understanding of the integrated functioning of the two systems. In addition, the majority of existing studies of young children report on infants&#8217; resting ANS measures or their reactivity to commonly used mother-child interaction paradigms, and less is known about ANS reactivity to other challenging conditions. We present a study design and standardized protocol for a non-invasive and rapid assessment of cardiac autonomic control in 18 month old children. We describe methods for continuous monitoring of the parasympathetic and sympathetic branches of the ANS under resting and challenge conditions during a home or laboratory visit and provide descriptive findings from our sample of 140 ethnically diverse toddlers using validated equipment and scoring software. Results revealed that this protocol can produce a range of&#160;physiological responses to both resting and developmentally challenging conditions, as indicated by changes in heart rate and indices of parasympathetic and sympathetic activity. Individuals demonstrated&#160;variability in resting levels, responses to challenges, and challenge reactivity, which provides additional evidence that this protocol is useful for the examination of ANS individual differences for toddlers.

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System ANS Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges

We describe the methods for continuous monitoring of the autonomic nervous system under resting and challenge conditions with 18 month old children. Results revealed that this protocol can produce meaningful physiological responses in both branches of the autonomic nervous system and elicit significant individual variability in patterns of responses.

Mess Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Aktivität in Kleinkinder - Ruhe- und Entwicklungs Herausforderungen

The autonomic nervous system (ANS) consists of two branches, the parasympathetic and sympathetic nervous systems, and controls the function of internal ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal model to investigate bladder remodeling in pBOO are female rodents undergoing partial obstruction at the proximal urethra. Variability in the degree of obstruction and animal mortality are major concerns with proximal obstruction. Furthermore, dissecting around the proximal urethra and bladder neck jeopardizes bladder innervation.
We developed a nerve-sparing mid-urethral obstruction (NeMO) model for pBOO avoiding the disadvantages of the traditional model. We approached the urethra just inferior to the pubic symphysis, which obviated the need for laparotomy as well as for dissection in this area; also, the striated urethral sphincter remained untouched. We performed NeMO in female Sprague-Dawley rats (12 obstructions, 6 sham animals) as well as in female C57/bl6 mice (20 obstructions, 18 sham animals). After two weeks, we evaluated bladder function, bladder mass, and body mass.
We had no mortalities among obstructed- or sham-operated female rats; as described for the traditional proximal pBOO-method, we tied the suture around the proximal urethra and a temporarily placed 0.9 mm metal rod. NeMO induced an 85% increase in bladder mass after two weeks, average residual urine volume was 0.4 mL in partially obstructed rats while only 0.03 mL in sham animals. In mice, we tested 3 sizes of cannulas that we placed along the urethra when tying the suture. We found that using a 27-gauge cannula resulted in over 50% animal mortality; placing the 25-gauge cannula did not yield the desired response in increasing bladder mass; utilizing a 26-gauge cannula yielded favorable results with minimal animal mortality (1/8) yet a significant 2-fold increase in bladder mass.

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Traditional modeling of partial bladder outlet obstruction in rodents is fraught with animal mortality. A denervation injury from dissection around the proximal urethra and bladder neck is also of major concern. We developed and evaluated a safe and reliable mid-urethral obstruction model, avoiding the shortcomings of the traditional model.

Nerve sparende Mittelharnröhrenobstruktion (NEMO) in Female Kleine Nagetiere

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various intrinsic and extrinsic inhibitory factors involved in the restriction of axon regeneration have been identified. However, simply removing these inhibitory cues is insufficient for successful regeneration, indicating the existence of additional regulatory machinery. Drosophila melanogaster, the fruit fly, shares evolutionarily conserved genes and signaling pathways with vertebrates, including humans. Combining the powerful genetic toolbox of flies with two-photon laser axotomy/dendriotomy, we describe here the Drosophila sensory neuron &#8211; dendritic arborization (da) neuron injury model as a platform for systematically screening for novel regeneration regulators. Briefly, this paradigm includes a) the preparation of larvae, b) lesion induction to dendrite(s) or axon(s) using a two-photon laser, c) live confocal imaging post-injury and d) data analysis. Our model enables highly reproducible injury of single labeled neurons, axons, and dendrites of well-defined neuronal subtypes, in both the peripheral and central nervous system.

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

Here, we present a protocol using the Drosophila sensory neuron - dendritic arborization (da) neuron injury model, which combines in vivo live imaging, two-photon laser axotomy/dendriotomy, and the powerful fly genetic toolbox, as a platform for screening potential promoters and inhibitors of neuroregeneration.

Eine Drosophila In Vivo Verletzungen Modell für das Studium Neuroregeneration in den peripheren und zentralen Nervensystems

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various ...

Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System

Since its invention in the late 19th century, the Langendorff ex vivo heart perfusion system continues to be a relevant tool for studying a broad spectrum of physiological, biochemical, morphological, and pharmacological parameters in centrally denervated hearts. Here, we describe a setup for the modulation of the intracardiac autonomic nervous system and the assessment of its influence on basic electrophysiology, arrhythmogenesis, and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) dynamics. The intracardiac autonomic nervous system is modulated by the mechanical dissection of atrial fat pads-in which murine ganglia are located mainly&#8212;or by the usage of global as well as targeted pharmacological interventions. An octapolar electrophysiological catheter is introduced into the right atrium and the right ventricle, and epicardial-placed multi-electrode arrays (MEA) for high-resolution mapping are used to determine cardiac electrophysiology and arrhythmogenesis. F&#246;rster resonance energy transfer (FRET) imaging is performed for the real-time monitoring of cAMP levels in different cardiac regions. Neuromorphology is studied by means of antibody-based staining of whole hearts using neuronal markers to guide the identification and modulation of specific targets of the intracardiac autonomic nervous system in the performed studies. The ex vivo Langendorff setup allows for a high number of reproducible experiments in a short time. Nevertheless, the partly open nature of the setup (e.g., during MEA measurements) makes constant temperature control difficult and should be kept to a minimum. This described method makes it possible to analyze and modulate the intracardiac autonomic nervous system in decentralized hearts.

Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System

Here, we present a protocol for the modulation of the intracardiac autonomic nervous system and the assessment of its influence on basic electrophysiology, arrhythmogenesis, and cAMP dynamics using an ex vivo Langendorff setup.

Auswirkungen der intrakardialen Neuronen auf kardiale Elektrophysiologie und Arrhythmogenesis in einem Ex-Vivo -Langendorff-System

Since its invention in the late 19th century, the Langendorff ex vivo heart perfusion system continues to be a relevant tool for studying a broad spectrum ...

A Flow Cytometry-based Assay for Measuring Mitochondrial Membrane Potential in Cardiac Myocytes After Hypoxia/Reoxygenation

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment elevated myocardial infarction. However, reperfusion per se can result in further cardiomyocyte death, a phenomenon known as reperfusion injury. The opening of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP), with the decrease of the mitochondrial membrane potential (MMP), or mitochondrial depolarization, is universally recognized as the final step of reperfusion injury and is responsible for mitochondrial and cardiomyocyte death. JC-1 is a lipophilic cationic dye that accumulates in mitochondria depending on the value of MMP. The higher the MMP is, the more JC-1 accumulates in the mitochondria. The increasing amounts of JC-1 in mitochondria can be reflected by a fluorescence emission shift from green (~530 nm) to red (~590 nm). Therefore, the reduction of the red/green fluorescence intensity ratio can indicate the depolarization of mitochondria. Here, we take advantage of JC-1 to measure MMP, or the opening of mPTP in human cardiac myocytes after hypoxia/reoxygenation, detected by flow cytometry.

Here, we present a protocol that uses JC-1 dye to assess the mitochondrial membrane potential of cells after being exposed to hypoxia/reoxygenation with or without a protective agent.

Ein Flow Cytometry-basierten Test zur Messung der Mitochondrien-Membran-Potential in kardialen Myozyten nach Hypoxie/Flussbettfilters

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment ...

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily and highly reproducible MI induction procedure is required to obtain further insight and better understanding of the underlying pathological changes. This procedure can also be used to evaluate the effects or potency of new and promising treatments (as drugs or interventions) in acute MI, subsequent remodeling and heart failure (HF). After intubation and pre-operative preparation of the animal, an anesthetic protocol with isoflurane was performed, and the surgical procedure was conducted&#160;quickly. Using a minimally invasive approach, the left anterior descending artery (LAD) was located and occluded by a ligature. The occlusion can be performed acutely for subsequent reperfusion (ischemia/reperfusion injury). Alternatively, the vessel can be ligated permanently to investigate the development of chronic MI, remodeling or HF. Despite common pitfalls, the drop-out rates are minimal. Various treatments such as remote ischemic conditioning can be examined for their cardioprotective potential pre-, peri- and post-operatively. The post-operative recovery was quick as the anesthesia was precisely controlled and the duration of the operation was short. Post-operative analgesia was administered for three days. The minimally invasive procedure reduces the risk of infection and inflammation. Furthermore, it facilitates rapid recovery. The &#8220;working heart&#8221; measurements were performed ex vivo and enabled precise control of preload, afterload and flow. This procedure requires specific equipment and training for adequate performance. This manuscript provides a detailed step-by-step introduction for conducting these measurements.

This article presents an efficient method to perform myocardial ischemia and subsequent chronic reperfusion in rats using a minimally invasive approach. In addition, left ventricular hemodynamic function of rats is assessed by echocardiography and isolated working heart methods.&#160;

Semi-Minimal Invasive Methode zur Induzieren von Myokardinfarkt bei Ratten und der Beurteilung der Herzfunktion durch ein isoliertes funktionierendes Herzsystem

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...

How to Administer Near-Infrared Spectroscopy in Critically ill Neonates, Infants, and Children

Near infrared spectroscopy (NIRS) calculates regional tissue oxygenation (rSO2) using the different absorption spectra of oxygenated and deoxygenated hemoglobin molecules. A probe placed on the skin emits light that is absorbed, scattered, and reflected by the underlying tissue. Detectors in the probe sense the amount of reflected light: this reflects the organ-specific ratio of oxygen supply and consumption - independent of pulsatile flow. Modern devices enable the simultaneous monitoring at different body sites. A rise or dip in the rSO2 curve visualizes changes in oxygen supply or demand before vital signs indicate them. The evolution of rSO2 values in relation to the starting point is more important for interpretation than are absolute values.
A routine clinical application of NIRS is the surveillance of somatic and cerebral oxygenation during and after cardiac surgery. It is also administered in preterm infants at risk for necrotizing enterocolitis, newborns with hypoxic ischemic encephalopathy and a potential risk of impaired tissue oxygenation. In the future, NIRS could be increasingly used in multimodal neuromonitoring, or applied to monitor patients with other conditions (e.g., after resuscitation or traumatic brain injury).

This protocol is designed to assist clinicians to measure regional tissue oxygenation at different body sites in infants and children. It can be used in situations where tissue oxygenation is potentially compromised, particularly during cardiopulmonary bypass, when using non-pulsatile cardiac-assist devices, and in critically ill neonates, infants and children.

Wie man Nahinfrarot-Spektroskopie bei kritisch kranken Neugeborenen, Säuglingen und Kindern verabreicht

Near infrared spectroscopy (NIRS) calculates regional tissue oxygenation (rSO2) using the different absorption spectra of oxygenated and deoxygenated ...

In vitro Assessment of Cardiac Reprogramming by Measuring Cardiac Specific Calcium Flux with a GCaMP3 Reporter

Cardiac reprogramming has become a potentially promising therapy to repair a damaged heart. By introducing multiple transcription factors, including Mef2c, Gata4, Tbx5 (MGT), fibroblasts can be reprogrammed into induced cardiomyocytes (iCMs). These iCMs, when generated in situ in an infarcted heart, integrate electrically and mechanically with the surrounding myocardium, leading to a reduction in scar size and an improvement in heart function. Because of the relatively low reprogramming efficiency, purity, and quality of the iCMs, characterization of iCMs remains a challenge. The currently used methods in this field, including flow cytometry, immunocytochemistry, and qPCR, mainly focus on cardiac-specific gene and protein expression but not on the functional maturation of iCMs. Triggered by action potentials, the opening of voltage-gated calcium channels in cardiomyocytes leads to a rapid influx of calcium into the cell. Therefore, quantifying the rate of calcium influx is a promising method to evaluate cardiomyocyte function. Here, the protocol introduces a method to evaluate iCM function by calcium (Ca2+) flux. An &#945;MHC-Cre/Rosa26A-Flox-Stop-Flox-GCaMP3 mouse strain was established by crossing Tg(Myh6-cre)1Jmk/J (referred to as Myh6-Cre below) with Gt(ROSA)26Sortm38(CAG-GCaMP3)Hze/J (referred to as Rosa26A-Flox-Stop-Flox-GCaMP3 below) mice. Neonatal cardiac fibroblasts (NCFs) from P0-P2 neonatal mice were isolated and cultured in vitro, and a polycistronic construction of MGT was introduced to NCFs, which led to their reprogramming to iCMs. Because only successfully reprogrammed iCMs will express GCaMP3 reporter, the functional maturation of iCMs can be visually assessed by Ca2+ flux with fluorescence microscopy. Compared with un-reprogrammed NCFs, NCF-iCMs showed significant calcium transient flux and spontaneous contraction, similar to CMs. This protocol describes in detail the mouse strain establishment, isolation and selection of neonatal mice hearts, NCF isolation, production of retrovirus for cardiac reprogramming, iCM induction, the evaluation of iCM Ca2+ flux using our reporter line, and related statistical analysis and data presentation. It is expected that the methods described here will provide a valuable platform to assess the functional maturation of iCMs for cardiac reprogramming studies.

We describe here, the establishment and application of an Tg(Myh6-cre)1Jmk/J /Gt(ROSA)26Sortm38(CAG-GCaMP3)Hze/J (referred to as &#945;MHC-Cre/Rosa26A-Flox-Stop-Flox-GCaMP3 below) mouse reporter line for cardiac reprogramming assessment. Neonatal cardiac fibroblasts (NCFs) isolated from the mouse strain are converted into induced cardiomyocytes (iCMs), allowing for convenient and efficient evaluation of reprogramming efficiency and functional maturation of iCMs via calcium (Ca2+) flux.

In-vitro-Beurteilung der kardialen Reprogrammierung durch Messung des kardialspezifischen Calciumflusses mit einem GCaMP3-Reporter

Cardiac reprogramming has become a potentially promising therapy to repair a damaged heart. By introducing multiple transcription factors, including ...

A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position

The Ross operation for aortic valve disease has regained new interest due to its outstanding long-term results. Nonetheless, when employed as freestanding root replacement, the possible dilation of the pulmonary autograft and subsequent aortic regurgitation is described. Several animal models have been proposed. However, these are usually limited to ex-vivo models or in-vivo experiments with relatively expensive large animal models. In this study, we sought to establish a rodent model of pulmonary artery graft (PAG) implantation in a systemic position. A total of 39 adult Lewis rats were included. Immediately after euthanasia, the pulmonary root was harvested from a donor animal (n=17). Syngeneic recipient (n=17) and sham-operated (n=5) rats were sedated and ventilated. In the recipient group, the PAG was implanted with an end-to-end anastomosis in infra-renal abdominal aortic position. Sham-operated rats underwent only transection and re-anastomosis of the aorta. Animals were followed with serial ultrasound studies for two months and post-mortem histological analysis. The median PAG diameter in the native position was 3.20 mm (IQR=3.18-3.23). At follow-up, the median diameter of the PAG was 4.03 mm (IQR=3.74-4.13) at 1 week, 4.07 mm (IQR=3.80-4.28) at 1 month, and 4.27 mm (IQR=3.90-4.35) at 2 months (p&lt;0.01). Peak systolic velocity was 220.07 mm/s (IQR=210.43-246.41) at 1 week, 430.88 mm/s (IQR=375.28-495.56) at 1 month, and 373.68 mm/s (IQR=305.78-429.81) at 2 months (p=0.02) and did not differ from the sham-operated group at the end of the experiment (p=0.5). Histological analysis did not show any sign of endothelial thrombosis. This study showed that rodent models may allow for the evaluation of the long-term adaptation of the pulmonary root to a high-pressure system. A systemically placed syngeneic PAG implantation represents a simple and feasible platform for the development and evaluation of novel surgical techniques and drug therapies to further improve the outcomes of the Ross operation.

We demonstrate how to establish a murine model of pulmonary root implantation into the descending aorta to simulate the Ross procedure. This model enables the medium/long-term evaluation of pulmonary autograft remodeling in a systemic position, representing the basis of developing therapeutic strategies to promote its adaptation.

Ein Nagetiermodell der Ross-Operation: Syngene Lungenarterientransplantatimplantation in einer systemischen Position

The Ross operation for aortic valve disease has regained new interest due to its outstanding long-term results. Nonetheless, when employed as freestanding ...