Apoyado en parte por subvenciones del NHLBI P01-P01 y HL039707 HL087226-y la Fundación Leducq (JJ y OB), por una Sociedad Española de Cardiología beca, la Fundación Pedro Barrié de la Maza y la Fundación Alfonso Martín Escudero (DFR), la Fédération Française de Cardiologie (RPM), por un premio de la Sociedad de Ritmo Cardíaco comunión, la comunidad del Japón Heart Foundation / La Sociedad Japonesa de Electrocardiology (MI).

1. Corazón de la eliminación y la perfusión Langendorff Ovejas con peso 35-40 kg son anestesiados utilizando 6.4 mg / Kg de propofol y 60-100 mg / kg de pentobarbital sódico. Los corazones se elimina a través de una toracotomía y se conecta a un sistema de Langendorff-perfusión con circulación oxigenada (95% O2, 5% CO2) solución Tyrode, con un caudal constante de 240 a 270 ml / min, pH 7.4 y 35.5 a 37.5 ° C. La composición de Tyrode (en mM): NaCl 130, KCl 4,0, MgCl2 1, CaCl2 1,8, NaHCO3 24, NaH2PO4 1,2, glucosa 5,6 y albúmina 0,04 g L. / Blebbistatin 10 M (Enzo Ciencias de la Vida Internacional, INC Plymouth Meeting, PA, EE.UU.) se utiliza para reducir la fuerza contráctil. 2. Inducidas por el estiramiento fibrilación auricular en el corazón de oveja Langendorff perfundidos El corazón aislado, perfusión coronaria se somete a un auricular trans-septal punción para permitir que la presión intracavitaria igualó en ambas aurículas. Todos los orificios de la vena se cierra a continuación, a excepción de la vena cava inferior, que es una cánula y se conecta a un sensor digital (sistemas de Biopac transductor TSD104A, sistemas Biopac, Inc., Goleta, CA, EE.UU.) y una cánula de salida, cuya composición abierta altura por encima de las aurículas controla la presión intra-auricular. La presión se incrementa a 12 cm H 2 O, lo que conduce a un aumento de aproximadamente el 30% en términos relativos, el volumen auricular con el volumen a los 6 cm H 2 O. La presión se mantiene estable durante todo el experimento. Antes de sellar las venas catéteres tetrapolares electrodo (Torq, Medtronic Inc. / Minneapolis / MN / EE.UU.) se colocan en cada una de las venas pulmonares para registrar señales bipolares de los dos electrodos distal (frecuencia de muestreo, 1,0 kHz) utilizando un amplificador de Biopac Systems (DA100C, sistemas Biopac, Inc., Goleta, CA, EE.UU.). Otros dos hechos custum-electrodos bipolares se colocan en el techo de la orejuela auricular izquierda (LAA) y la parte superior de la orejuela de la aurícula derecha. 3. Mapeo óptico establecido <ol><li> Cartografía epicárdica de la orejuela auricular izquierda. Una inyección intravenosa de 5 a 10 ml Di-4-ANEPPS (10 mg / ml) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) y un período de carga de 10 minutos son necesarios para obtener sensibles al voltaje de fluorescencia a la excitación láser (532 nm) de la superficie del epicardio. La fluorescencia emitida se transmite a través de un 600 nm de longitud de filtro de paso y se proyecta en LittleJoe CCD cámara de vídeo (80x80 píxeles, SciMeasure Sistemas Analíticos, Inc. Decatur, GA, EE.UU.) y adquirió a una velocidad de 800 cuadros por segundo (Ver representación esquemática en la Figura 1 A). Cinco segundos se obtienen las películas a intervalos de 2 minutos durante la FA. El área de la superficie epicárdica asignada es de ~ 14 cm 2. </li><li> Mapeo endocárdico óptica de la PLA del corazón intacto. Un segundo LittleJoe cámara CCD (80x80 píxeles) se sincroniza con la cámara epicárdica. A 10 mm de diámetro, de doble canal de endoscopio rígido (Everest VIT, Flandes Inc., NJ, EE.UU.) con un campo de 90 grados de visión se introduce a través de la pared anterior del ventrículo izquierdo, a través de la válvula mitral y se centró en la superficie del endocardio del EPL. El área de óptica asignada en el PLA es de ~ 4 cm 2, que permite la visualización de las cuatro venas pulmonares y la aurícula septo-pulmonar paquete (Figura 1 A, B). El endoscopio es c-montado en la cámara CCD a través de un adaptador del ocular a la medida. Láser 532 nm de luz se entrega al canal de excitación de la boroscopio a través de una guía de luz líquida (0,2 en el núcleo). </li></ol> 4. Protocolo de la fibrilación auricular Bajo estiramiento auricular AF continuo es inducida a través de la estimulación de ráfaga (12 Hz, pulsos de 5 ms, diastólica umbral 2x) por un electrodo de estimulación situado en la parte superior de la orejuela izquierda. AF se permite que continúe durante 50 minutos y 5 segundos películas ópticas se adquieren a intervalos de dos minutos. Registros bipolares se recogen de forma continua. Adquisición de las películas ópticas dispara la adquisición simultánea de 5 segundos segmentos de las grabaciones bipolar. 5. Análisis de frecuencia Análisis de frecuencias permite la identificación de regiones con alta tasa de activación durante la FA, junto con gradientes de frecuencias entre la aurícula izquierda y la derecha. Frecuencia dominante (DF) los mapas se obtienen de cada película óptica después de aplicar un algoritmo de la transformada rápida de Fourier (FFT) para la señal de fluorescencia de series de tiempo registrado en cada píxel. 7 FFT también se aplica a los 5 segundos señales bipolares (High-pass filtrada a 3 Hz y paso bajo filtrada a 35 Hz) sincronizado con las películas ópticas. 6. La dinámica de la fibrilación auricular <ol><li> Generación de mapas de fase. Análisis de la dinámica de AF se aprovecha de las películas de fase generada a través de la transformación de Hilbert. 14 En pocas palabras, la fase instantánea del potencial de acción registrados en cada píxel se determina mediante la transformación de la serie original de tiempo de las señales de tal manera que cada componente espectral se desplaza por su cuarto de ciclo correspondiente . Afterwar 15ds, la fase instantánea de la señal se obtiene de la tangente inversa de la relación entre la señal transformado a la señal original. El ángulo de fase, con valores entre-π y π radianes se representa como un esquema de color permanente para construir un mapa de fase, en la que el continuo cambio de fase espacial refleja el proceso de excitación, la repolarización y la recuperación de 14. </li><li> Caracterización de los patrones de activación. Diferentes clases de patrones de activación pueden ser identificados utilizando películas de fase (Figura 2), incluyendo las siguientes: <ul><li> Un rotor se identifica por la presencia de todas las fases que convergen en un punto de singularidad que dura más de una rotación (Figura 2A). </li><li> Un gran avance se define como un frente de onda que aparece en el campo de visión y la propagación hacia afuera (Figura 2B) en un patrón objetivo-como. </li><li> Spatiotemporally organizado ondas periódicas se define como un mínimo de cuatro ondas secuenciales periódicas que salen de la misma ubicación en el campo de visión, con la misma dirección y entre ola intervalo (Fig. 2C). </li></ul></li></ol> Además, permite cuantificar la correlación espacial de los dominios de frecuencia más alta con el patrón más común de la activación obtenidos a partir de esa región en particular. Este último destaca el papel crucial de la asignación de la superficie endocárdica del EPL, ya que habitualmente representa a la región en la que los dominios de frecuencia más alta se encuentran durante la fase aguda de AF. 7. Los resultados representativos: Frecuencia dominante (DF) gradientes de PLA para LAA y RAA están presentes durante la fase aguda inducidas por el estiramiento de AF. La región de mayor DF se localiza ya sea en o cerca de una de las venas pulmonares o en alguna parte del PLA. 11 Un representante episodio de FA se muestra en la figura 3, en el que la mayor DF se localiza en el PLA (vena pulmonar inferior derecha). Los resultados apoyan la presencia de fuentes de alta frecuencia en la FA PLA conducción consistente con la izquierda a la derecha DF gradientes observados durante los procedimientos de ablación de FA paroxística humanos. 16 La cuantificación de los patrones de activación a través de películas fase mapa muestra que el mayor número de discos se encuentra en el EPL y la unión entre el EPL y la LAA. 8 vez en cuando es posible identificar a largo plazo rotores cuyo centro de rotación (punto singular) localiza con el dominio de la frecuencia más alta. 10 Dado que el tejido auricular representa una estructura tridimensional, la identificación de los rotores sobre la superficie cartografiada endocárdica del PLA sugiere que el centro de rotación de los rotores (filamento) es el tiempo perpendicular a la superficie del área de la cartografía . La Figura 4 muestra un rotor grabado desde el endocardio del EPL con la conducción simultánea fibrilatoria hacia el LAA, que también se correlaciona con un gradiente de frecuencia entre el EPL y la LAA (9 y 6,4 Hz respectivamente). El número de rotores es consistentemente mayor en el Pla de la LAA, lo que sugiere un papel esencial de la reentrada en la PLA para mantener la arritmia en este modelo. En general, los resultados apoyan la teoría de que los rotores estable y rápido en la aurícula izquierda puede conducir agudas inducidas por el estiramiento de AF y las ondas que emanan someterse a complejos, distribuidos espacialmente los patrones de bloqueo de la conducción mientras se dirigen hacia la aurícula derecha, que se manifiesta como la conducción fibrilatoria y progresiva dominante de frecuencia. <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Representación esquemática del montaje experimental para arriba. R: Un endoscopio rígido se introduce a través de la pared anterior del ventrículo izquierdo y el orificio de la válvula mitral y se centró en la superficie del endocardio de la aurícula izquierda posterior (PLA). Una cámara CCD acoplada al endoscopio e iluminación láser se proporciona a través de una guía láser líquido conectada a la parte inferior del endoscopio. Cartografía epicárdica se realiza en el LAA. Electrodos bipolares se colocan en la aurícula derecha y el techo de la aurícula izquierda. Señales adicionales bipolar se obtienen de las venas pulmonares. B: Vista lateral de la aurícula izquierda tras abrir la pared lateral a modo de ilustración. La punta del endoscopio ilumina la superficie endocárdica del PLA. Un electrodo bipolar se encuentra en el techo de la aurícula izquierda. LAA: la orejuela. LV: ventrículo izquierdo. RA: aurícula derecha. VD: ventrículo derecho. <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Diferentes patrones de activación identificado después de la fase de generación de películas. A: Fotografías secuenciales chasquido de la orejuela auricular izquierda (LAA) muestran el giro de un rotor en torno a su centro de rotación (punto singular). De izquierda a derecha, un giro completo se ha completado. B: Un adelanto de la muestra patrón de activación de la LAA. La ola aparece en la hastapor la esquina derecha del campo de visión y se propaga hacia el exterior. C: Cuatro spatiotemporally organizado ondas periódicas (a 0, 182, 352 y 512 ms, respectivamente) procedentes de la comarca del Pla hacia la LAA. Isócronas se trazan a intervalos de 10 ms. En pocas palabras, clave para las diferentes fases del potencial de acción es un código de colores. <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Identificación de las regiones con mayor actividad de frecuencia durante la fase aguda inducidas por el estiramiento de AF en el corazón de oveja Langendorff perfundidos aislados. A: visión anatómica de la orejuela auricular izquierda (LAA), apéndice auricular derecho (RAA) y la aurícula izquierda posterior (PLA). PLA imagen es una vista endoscópica de la región mapeada con las cuatro venas pulmonares (VP). B: DF mapas obtenidos por mapeo óptico en la LAA y PLA. Valor de la frecuencia en la RAA se obtuvo de los electrogramas bipolares. La región de mayor frecuencia se encuentra en el PLA. C: Representante espectros de energía, en la que el DF máximo corresponde a 12,4 Hz en la comarca del Pla de las venas pulmonares derecha. VPSI: vena pulmonar superior izquierda. LIPV: izquierda vena pulmonar inferior. RSPV: vena pulmonar superior derecha. VPID: vena pulmonar inferior derecha. Reproducido de la referencia 11 (David Filgueiras Rama y José Jalife. Mecanismos que subyacen a la fibrilación auricular. En la ciencia básica para Electrofisiólogo Clínica, vol. 3 (ed. Antzelevitch Charles) 141-156 (Saunders, 2011). <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4. Simultaneousphase mapas (A, B) y mapas de frecuencia dominante (C) de la aurícula izquierda posterior (PLA) y el apéndice auricular izquierdo (AAI). A: Fotografías secuenciales presión del EPL que muestra un rotor y la deriva de su punto de singularidad. B: Simultánea instantáneas de fase de la LAA. Los patrones de activación muestra que las olas de propagación compatible con la conducción fibrilatoria. Puntos de singularidad también están presentes en correlación con wavebreaks en la región de conducción fibrilatoria. (Véase también el vídeo 4) C: Simultánea mapas frecuencia dominante de la PLA y la LAA. La región de más rápido se encuentra en el PLA (9 Hz), que se correlaciona con la presencia de un rotor en el análisis del mapa de fase. La mayor frecuencia en el LAA es de 6 Hz, que se correlaciona con la conducción fibrilatoria. En la parte derecha del panel C, de un solo píxel de activaciones óptica de PLA y LAA se muestran.

<ol>
	<li>Kannel, W. B., Wolf, P. A., Benjamin, E. J., Levy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence,+incidence,+prognosis,+and+predisposing+conditions+for+atrial+fibrillation:+population-based+estimates.">Prevalence, incidence, prognosis, and predisposing conditions for atrial fibrillation: population-based estimates.</a> Am J Cardiol. 82, (1998).</li><li>Wolf, P. A., Abbott, R. D., Kannel, W. 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F., Jalife, J., Antzelevitch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+Underlying+Atrial+Fibrillation.">Mechanisms Underlying Atrial Fibrillation.</a> Basic Science for Clinical Electrophysiologist. 3, 141-156 (2011).</li><li>Berenfeld, O., Zaitsev, A. V., Mironov, S. F., Pertsov, A. 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No hay conflictos de interés declarado.

Las características de la aguda inducidas por el estiramiento de AF en el corazón de las ovejas aisladas se asemejan a algunas de las propiedades de los humanos FA paroxística. Un aumento agudo de la presión intra-auricular en el corazón de oveja permite el mantenimiento de la FA durante largos períodos de tiempo, similar a un mayor riesgo de fibrilación auricular en pacientes con dilatación de la aurícula. 1 La presencia de izquierda a derecha los gradientes en el DF ovejas aurículas es también si...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del Material </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td></tr><tr><td> Eutanasia </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Heparina </td><td> Sigma </td><td> H3393 </td></tr><tr><td> Propofol </td><td> Abbott </td><td> 5206-04-03 </td></tr><tr><td> Pentobarbital </td><td> Lundbeck Inc. </td><td> NDC 67386-501-55 </td></tr><tr><td> Introductor 18 Gauge </td><td> Terumo </td><td> SS * FF1832 </td></tr><tr><td> Tubo endotraqueal con manguito (9 mm) </td><td> DRE Veterinaria </td><td> # 9440 </td></tr><tr><td> Caso de fibra óptica de laringoscopio </td><td> DRE Veterinaria </td><td> # 991 </td></tr><tr><td> Hoja de fibra óptica </td><td> DRE Veterinaria </td><td> # 984 </td></tr><tr><td> Tijeras de funcionamiento </td><td> DRE Veterinaria </td><td> # 9702 # 1944 </td></tr><tr><td> Mango de bisturí n º 3 Solid 4 &quot; </td><td> Roboz quirúrgica Instrument Co., Inc. </td><td> RS-9843 </td></tr><tr><td> Hojas de bisturí estériles </td><td> Roboz quirúrgica Instrument Co., Inc. </td><td> RS-9801 a 10 </td></tr><tr><td> Ventilación con bolsa </td><td> Westmed </td><td> 562013 </td></tr><tr><td> Tijeras Sims curva aguda / roma </td><td> Roboz quirúrgica Instrument Co., Inc. </td><td> RS-7035 </td></tr><tr><td> Pinzas de tejido (x 2) </td><td> DRE Veterinaria </td><td> # 1895 </td></tr><tr><td> Pinzas Kantrowitz Torácica, 11 &quot; </td><td> Investigación Biomédica Instruments, Inc. </td><td> 34-1980 </td></tr><tr><td> Finochietto Spreader arcón </td><td> Kapp instrumentos quirúrgicos Inc. </td><td> KS-7301 </td></tr><tr><td> Toracotomía tijeras </td><td> Rostfrei Solingen </td><td></td></tr><tr><td> Bandeja de plástico </td><td> Nalgene </td><td> Fischer </td></tr><tr><td> Mapeo óptico </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Bonn Tijeras (x 2) </td><td> Roboz quirúrgica Instrument Co., Inc </td><td> RS-5840SC </td></tr><tr><td> La seda quirúrgica </td><td> Fischer </td><td> 50-900-04214 </td></tr><tr><td> Micro pinza de disección </td><td> Roboz quirúrgica Instrument Co., Inc </td><td> RS-5130 </td></tr><tr><td> Catéteres tetrapolares electrodo (Torq) (x 4) </td><td> Medtronic Inc. </td><td> 05580SP </td></tr><tr><td> Sensor digital. Biopac Systems transductor </td><td> Biopac Systems, Inc. </td><td> RX104A </td></tr><tr><td> Biopac Systems amplificador </td><td> Biopac Systems, Inc. </td><td> DA-100C </td></tr><tr><td> Di-4-ANEPPS </td><td> Sigma-Aldrich, St. </td><td> D8604-5mg </td></tr><tr><td> Blebbistatin </td><td> Enzo Ciencias de la Vida Internacional, Inc. </td><td> BML-E1315-0025 </td></tr><tr><td> LittleJoe CCD cámara de vídeo (x 2) </td><td> SciMeasure Sistemas Analíticos, Inc. </td><td></td></tr><tr><td> De doble canal boroscopio rígido </td><td> Everest VIT, Inc. </td><td> R10-25-0-90 </td></tr><tr><td> Bombas de perfusión (x 2) </td><td> Cole Parmer </td><td> GK-77920-30 </td></tr><tr><td> La sonda de temperatura </td><td> Cole Parmer </td><td> R-08491-02 </td></tr><tr><td> pH metro </td><td> Fischer </td><td> 01-913-806 </td></tr><tr><td> Medidor de temperatura digital </td><td> Cole Parmer </td><td> GK89000-10 </td></tr><tr><td> Filtros oxigenador </td><td> Sorin </td><td> 05318 </td></tr><tr><td> Tubos de silicona de perfusión (L / S 15) </td><td> MASTERFLEX </td><td> 96410-15 </td></tr><tr><td> Guías de luz láser (x 6) </td><td> Oriel Corporación </td><td> 77536 </td></tr><tr><td> Guía de luz líquida (0,2 en el núcleo) </td><td> Newport Corporation </td><td> 77556 </td></tr><tr><td> Generador láser (1 watt) (x 1) </td><td> Shanghai sueño Lsaer Tecchnology </td><td> SDL-532-1000T </td></tr><tr><td> Generador láser (5 vatios) (x 1) </td><td> Los láseres Spectra Physics </td><td> MILL 5sJ </td></tr></tbody></table>

high-resolution endocardial and epicardial optical mapping in a sheep model of stretch-induced atrial fibrillation

La fibrilación auricular (FA) es una arritmia cardíaca compleja con una elevada morbilidad y mortalidad. 1,2 Es la más común de trastorno del ritmo cardíaco sufrido en la práctica clínica y su prevalencia se espera que aumente en los próximos años. 3 El aumento de la presión intraauricular y la dilatación se ha reconocido desde hace tiempo para llevar a la fibrilación auricular, el 1,4 que pone de relieve la importancia de la utilización de modelos animales y se estiran para estudiar la dinámica de la FA. Comprender los mecanismos AF requiere la visualización de las ondas eléctrica cardiaca con alta resolución espacial y temporal. Con alto nivel de resolución temporal se puede lograr mediante la asignación eléctrico convencional utilizado tradicionalmente en humanos los estudios electrofisiológicos, el pequeño número de electrodos intra-auricular que se pueden utilizar al mismo tiempo los límites de la resolución espacial y se opone a cualquier seguimiento detallado de las ondas eléctricas durante la arritmia. La introducción de mapeo óptico en los años 90 permitió a todo el campo de la caracterización de la actividad fibrilatoria junto con sub-milimétrica resolución espacial de 5,6 modelos animales y condujo a la identificación de patrones eléctricos de giro rápido de onda (rotores) como las fuentes de la fibrilatoria actividad que pueda ocurrir en los ventrículos o aurícula el 7-9. Con el tiempo, y combinado dominio de la frecuencia de los análisis de mapeo óptico es posible demostrar sitios discretos de la actividad de alta frecuencia periódica durante la FA, junto con gradientes de frecuencias entre la aurícula izquierda y la derecha . La región con más rápido rotores activa en la frecuencia más alta y las unidades de la arritmia en general. 10,11 Las ondas que emanan de rotor como interactuar con los obstáculos ya sea funcional o anatómica en su camino, lo que resulta en el fenómeno de la conducción fibrilatoria 12. Mapeo de la superficie endocárdica del la aurícula izquierda posterior (PLA) permite el seguimiento de AF dinámica de las olas en la región con la mayor frecuencia de rotor. Es importante destacar que el EPL es la región donde intracavitaria con catéter procedimientos ablativos son AF terminar con más éxito en los pacientes 13, que subraya la importancia de estudiar la dinámica del FA en el interior de la aurícula izquierda. Aquí se describe un modelo de oveja de aguda inducidas por el estiramiento de AF, que se asemeja a algunas de las características de los derechos humanos FA paroxística. Cartografía epicárdica en la aurícula izquierda se complementa con el mapeo endocárdico de la PLA utilizando un canal de doble endoscopio rígido c-montado en una cámara CCD, lo que representa el enfoque más directo para visualizar los patrones de activación en la región más importante para el mantenimiento de la FA.

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High-Resolution Endocardial and Epicardial Optical Mapping in a Sheep Model of Stretch-Induced Atrial Fibrillation

Este informe proporciona una descripción detallada de la metodología y los resultados del mapeo simultáneo óptico endocárdico y epicárdico de excitación eléctrica de la aurícula izquierda intacta de un corazón de oveja Langendorff perfundidos durante el estiramiento inducido por fibrilación auricular.

Cartografía de alta resolución óptica endocárdicos y epicárdicos en un modelo de ovejas inducidas por el estiramiento de la fibrilación auricular

 Atrial fibrillation (AF) is a complex cardiac arrhythmia with high morbidity and mortality.1,2 It is the most common sustained cardiac rhythm disturbance ...

high-resolution-endocardial-epicardial-optical-mapping-sheep-model

Research

JoVE Journal

Medicine

14.7K vistas.  University of Michigan. Este informe proporciona una descripción detallada de la metodología y los resultados del mapeo simultáneo óptico endocárdico y epicárdico de excitación eléctrica de la aurícula izquierda intacta de un corazón de oveja Langendorff perfundidos durante el estiramiento inducido por fibrilación auricular.

Video: High-Resolution Endocardial and Epicardial Optical Mapping in a Sheep Model of Stretch-Induced Atrial Fibrillation

The WATCHMAN Left Atrial Appendage Closure Device for Atrial Fibrillation

Atrial fibrillation (AF) is the most common cardiac arrhythmia, affecting an estimated 6 million people in the United States 1. Since AF affects primarily elderly people, its prevalence increases parallel with age. As such, it is expected that 15.9 million Americans will be affected by the year 2050 2. Ischemic stroke occurs in 5% of non-anticoagulated AF patients each year. Current treatments for AF include rate control, rhythm control and prevention of stroke 3.
The American College of Cardiology, American Heart Association, and European Society of Cardiology currently recommended rate control as the first course of therapy for AF 3. Rate control is achieved by administration of pharmacological agents, such as &beta;-blockers, that lower the heart rate until it reaches a less symptomatic state 3. Rhythm control aims to return the heart to its normal sinus rhythm and is typically achieved through administration of antiarrhythmic drugs such as amiodarone, electrical cardioversion or ablation therapy. Rhythm control methods, however, have not been demonstrated to be superior to rate-control methods 4-6. In fact, certain antiarrhythmic drugs have been shown to be associated with higher hospitalization rates, serious adverse effects 3, or even increases in mortality in patients with structural heart defects 7. Thus, treatment with antiarrhythmics is more often used when rate-control drugs are ineffective or contraindicated. Rate-control and antiarrhythmic agents relieve the symptoms of AF, including palpitations, shortness of breath, and fatigue 8, but don't reliably prevent thromboembolic events 6.
Treatment with the anticoagulant drug warfarin significantly reduces the rate of stroke or embolism 9,10. However, because of problems associated with its use, fewer than 50% of patients are treated with it. The therapeutic dose is affected by drug, dietary, and metabolic interactions, and thus requires detailed monitoring. In addition, warfarin has the potential to cause severe, sometimes lethal, bleeding 2. As an alternative, aspirin is commonly prescribed. While aspirin is typically well tolerated, it is far less effective at preventing stroke 10. Other alternatives to warfarin, such as dabigatran 11 or rivaroxaban 12 demonstrate non-inferiority to warfarin with respect to thromboembolic events (in fact, dabigatran given as a high dose of 150 mg twice a day has shown superiority). While these drugs have the advantage of eliminating dietary concerns and eliminating the need for regular blood monitoring, major bleeding and associated complications, while somewhat less so than with warfarin, remain an issue 13-15.
Since 90% of AF-associated strokes result from emboli that arise from the left atrial appendage (LAA) 2, one alternative approach to warfarin therapy has been to exclude the LAA using an implanted device to trap blood clots before they exit. Here, we demonstrate a procedure for implanting the WATCHMAN Left Atrial Appendage Closure Device. A transseptal cannula is inserted through the femoral vein, and under fluoroscopic guidance, inter-atrial septum is crossed. Once access to the left atrium has been achieved, a guidewire is placed in the upper pulmonary vein and the WATCHMAN Access Sheath and dilator are advanced over the wire into the left atrium. The guidewire is removed, and the access sheath is carefully advanced into the distal portion of the LAA over a pigtail catheter. The WATCHMAN Delivery System is prepped, inserted into the access sheath, and slowly advanced. The WATCHMAN device is then deployed into the LAA. The device release criteria are confirmed via fluoroscopy and transesophageal echocardiography (TEE) and the device is released.

The accompanying video describes a procedure for percutaneous placement of the WATCHMAN Left Atrial Appendage (LAA) Device. The WATCHMAN is a nitinol device designed to be permanently implanted at, or slightly distal to, the opening of the left atrial appendage (LAA) to trap blood clots before they exit the LAA, preventing thromboembolic stroke.

El del reloj a la izquierda del dispositivo auricular Cierre Apéndices de la fibrilación auricular

Atrial fibrillation (AF) is the most common cardiac arrhythmia, affecting an estimated 6 million people in the United States 1. Since AF affects primarily ...

Investigación

Medicina

Catheter Ablation in Combination With Left Atrial Appendage Closure for Atrial Fibrillation

Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained cardiac arrhythmia, affecting millions of individuals worldwide 1-3. The rapid, irregular, and disordered electrical activity in the atria gives rise to palpitations, fatigue, dyspnea, chest pain and dizziness with or without syncope 4, 5. Patients with AF have a five-fold higher risk of stroke 6.
Oral anticoagulation (OAC) with warfarin is commonly used for stroke prevention in patients with AF and has been shown to reduce the risk of stroke by 64% 7. Warfarin therapy has several major disadvantages, however, including bleeding, non-tolerance, interactions with other medications and foods, non-compliance and a narrow therapeutic range 8-11. These issues, together with poor appreciation of the risk-benefit ratio, unawareness of guidelines, or absence of an OAC monitoring outpatient clinic may explain why only 30-60% of patients with AF are prescribed this drug 8.
The problems associated with warfarin, combined with the limited efficacy and/or serious side effects associated with other medications used for AF 12,13, highlight the need for effective non-pharmacological approaches to treatment. One such approach is catheter ablation (CA), a procedure in which a radiofrequency electrical current is applied to regions of the heart to create small ablation lesions that electrically isolate potential AF triggers 4. CA is a well-established treatment for AF symptoms 14, 15, that may also decrease the risk of stroke. Recent data showed a significant decrease in the relative risk of stroke and transient ischemic attack events among patients who underwent ablation compared with those undergoing antiarrhythmic drug therapy 16.
Since the left atrial appendage (LAA) is the source of thrombi in more than 90% of patients with non-valvular atrial fibrillation 17, another approach to stroke prevention is to physically block clots from exiting the LAA. One method for occluding the LAA is via percutaneous placement of the WATCHMAN LAA closure device. The WATCHMAN device resembles a small parachute. It consists of a nitinol frame covered by fabric polyethyl terephthalate that prevents emboli, but not blood, from exiting during the healing process. Fixation anchors around the perimeter secure the device in the LAA (Figure 1). To date, the WATCHMAN is the only implanted percutaneous device for which a randomized clinical trial has been reported. In this study, implantation of the WATCHMAN was found to be at least as effective as warfarin in preventing stroke (all-causes) and death (all-causes) 18. This device received the Conformit&eacute; Europ&eacute;enne (CE) mark for use in the European Union for warfarin eligible patients and in those who have a contraindication to anticoagulation therapy 19.
Given the proven effectiveness of CA to alleviate AF symptoms and the promising data with regard to reduction of thromboembolic events with both CA and WATCHMAN implantation, combining the two procedures is hoped to further reduce the incidence of stroke in high-risk patients while simultaneously relieving symptoms. The combined procedure may eventually enable patients to undergo implantation of the WATCHMAN device without subsequent warfarin treatment, since the CA procedure itself reduces thromboembolic events. This would present an avenue of treatment previously unavailable to patients ineligible for warfarin treatment because of recurrent bleeding 20 or other warfarin-associated problems.
The combined procedure is performed under general anesthesia with biplane fluoroscopy and TEE guidance. Catheter ablation is followed by implantation of the WATCHMAN LAA closure device. Data from a non-randomized trial with 10 patients demonstrates that this procedure can be safely performed in patients with a CHADS2 score of greater than 1 21. Further studies to examine the effectiveness of the combined procedure in reducing symptoms from AF and associated stroke are therefore warranted.

Catheter ablation is combined with placement of the WATCHMAN Left Atrial Appendage Closure Device to prevent ischemic stroke in a patient with non-valvular atrial fibrillation.

Ablación con catéter en combinación con cierre de la orejuela izquierda por fibrilación auricular

Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained cardiac arrhythmia, affecting millions of individuals worldwide 1-3. The rapid, irregular, and ...

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic components of cardiopulmonary resuscitation in humans is herein described. The model was developed in 1988 and has been used in approximately 70 peer-reviewed publications examining a myriad of resuscitation aspects including its physiology and pathophysiology, determinants of resuscitability, pharmacologic interventions, and even the effects of cell therapies. The model featured in this presentation includes: (1) vascular catheterization to measure aortic and right atrial pressures, to measure cardiac output by thermodilution, and to electrically induce ventricular fibrillation; and (2) tracheal intubation for positive pressure ventilation with oxygen enriched gas and assessment of the end-tidal CO2. A typical sequence of intervention entails: (1) electrical induction of ventricular fibrillation, (2) chest compression using a mechanical piston device concomitantly with positive pressure ventilation delivering oxygen-enriched gas, (3) electrical shocks to terminate ventricular fibrillation and reestablish cardiac activity, (4) assessment of post-resuscitation hemodynamic and metabolic function, and (5) assessment of survival and recovery of organ function. A robust inventory of measurements is available that includes &#8211; but is not limited to &#8211; hemodynamic, metabolic, and tissue measurements. The model has been highly effective in developing new resuscitation concepts and examining novel therapeutic interventions before their testing in larger and translationally more relevant animal models of cardiac arrest and resuscitation.

This article describes a rat model of electrically-induced ventricular fibrillation and resuscitation by chest compression, ventilation, and delivery of electrical shocks that simulates an episode of sudden cardiac arrest and conventional cardiopulmonary resuscitation. The model enables gathering insights on the pathophysiology of cardiac arrest and exploration of new resuscitation strategies.

Un modelo de rata de la fibrilación ventricular y Reanimación por Convencional cerrado pecho Técnica

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

Robotic Ablation of Atrial Fibrillation

Background: Pulmonary vein isolation (PVI) is an established treatment for atrial fibrillation (AF). During PVI an electrical conduction block between pulmonary vein (PV) and left atrium (LA) is created. This conduction block prevents AF, which is triggered by irregular electric activity originating from the PV. However, transmural atrial lesions are required which can be challenging. Re-conduction and AF recurrence occur in 20 - 40% of the cases. Robotic catheter systems aim to improve catheter steerability. Here, a procedure with a new remote catheter system (RCS), is presented. Objective of this article is to show feasibility of robotic AF ablation with a novel system. Materials and Methods: After interatrial trans-septal puncture is performed using a long sheath and needle under fluoroscopic guidance. The needle is removed and a guide wire is placed in the left superior PV. Then an ablation catheter is positioned in the LA, using the sheath and wire as guide to the LA. LA angiography is performed over the sheath. A circular mapping catheter is positioned via the long sheath into the LA and a three-dimensional (3-D) anatomical reconstruction of the LA is performed. The handle of the ablation catheter is positioned in the robotic arm of the Amigo system and the ablation procedure begins. During the ablation procedure, the operator manipulates the ablation catheter via the robotic arm with the use of a remote control. The ablation is performed by creating point-by-point lesions around the left and right PV ostia. Contact force is measured at the catheter tip to provide feedback of catheter-tissue contact. Conduction block is confirmed by recording the PV potentials on the circular mapping catheter and by pacing maneuvers. The operator stays out of the radiationfield during ablation. Conclusion: The novel catheter system allows ablation with high stability on low operator fluoroscopy exposure.

Pulmonary vein isolation (PVI) with an ablation catheter is a curative treatment for atrial fibrillation (AF). Robotic catheter systems aim to improve catheter steerability. Here, a procedure with a new robotic catheter system is presented. The goal of the procedure is electrical block between pulmonary vein and left atrium.

Robótica ablación de la fibrilación auricular

Background: Pulmonary vein isolation (PVI) is an established treatment for atrial fibrillation (AF). During PVI an electrical conduction block between ...

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and electrophysiological phenotype in the atria. That encourages us to utilize a genetically-engineered mouse model to elucidate the mechanism of AF. However, it is difficult to evaluate the electrophysiological properties in murine atria due to their small size. This protocol describes the electrophysiological evaluation of atria using an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution in Langendorff perfused murine hearts. The optical mapping system is assembled with dual high-speed complementary metal oxide semiconductor cameras and high magnification objective lenses, to detect the fluorescence of a voltage-sensitive dye and Ca2+ indicator. To focus on the assessment of murine atria, optical mapping is performed with an area of 2 mm &#215; 2 mm or 10 mm x 10 mm, with a 100 &#215; 100 resolution (20 &#181;m/pixel or 100 &#181;m/pixel) and sampling rate of up to 10 kHz (0.1 ms) at maximum. A 1-French size quadripolar electrode pacing catheter is placed into the right atrium through the superior vena cava avoiding any mechanical damage to the atrium, and pacing stimulation is delivered through the catheter. An electrophysiological study is performed with programmed stimulation including constant pacing, burst pacing, and up to triple extrastimuli pacing. Under a spontaneous or pacing rhythm, the optical mapping recorded the action potential duration, activation map, conduction velocity, and Ca2+ transient individually in the right and left atria. In addition, the programmed stimulation also determines the inducibility of atrial tachyarrhythmias. Precise activation mapping is performed to identify the propagation of the excitation in the atrium during an induced atrial tachyarrhythmia. Optical mapping with a specialized setting enables a thorough electrophysiological evaluation of the atrium in murine pathological models.

This protocol describes the electrophysiological evaluation of murine atria utilizing an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution, including dual recordings of the membrane voltage and Ca2+ transient under programmed stimulation through a specialized electrode catheter.

Evaluación electrofisiológica de Atria murino con mapeo óptico alta resolución

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and ...

High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we present, in a step-by-step guide, the use of ElectroMap for analysis, quantification, and mapping of high-resolution voltage and calcium datasets acquired by optical mapping. ElectroMap analysis options cover a wide variety of key electrophysiological parameters, and the graphical user interface allows straightforward modification of pre-processing and parameter definitions, making ElectroMap applicable to a wide range of experimental models. We show how built-in pacing frequency detection and signal segmentation allows high-throughput analysis of entire experimental recordings, acute responses, and single beat-to-beat variability. Additionally, ElectroMap incorporates automated multi-beat averaging to improve signal quality of noisy datasets, and here we demonstrate how this feature can help elucidate electrophysiological changes that might otherwise go undetected when using single beat analysis. Custom modules are included within the software for detailed investigation of conduction, single file analysis, and alternans, as demonstrated here. This software platform can be used to enable and accelerate the processing, analysis, and mapping of complex cardiac electrophysiology.

This protocol describes the setup and use of ElectroMap, a MATLAB-based open-source software platform for analysis of cardiac optical mapping data. ElectroMap provides a versatile high-throughput tool for analysis of optical mapping voltage and calcium datasets across a wide range of cardiac experimental models.

Análisis de alto rendimiento de datos de asignación óptica mediante electromap

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we ...

Cooling or Warming the Esophagus to Reduce Esophageal Injury During Left Atrial Ablation in the Treatment of Atrial Fibrillation

Ablation of the left atrium using either radiofrequency (RF) or cryothermal energy is an effective treatment for atrial fibrillation (AF) and is the most frequent type of cardiac ablation procedure performed. Although generally safe, collateral injury to surrounding structures, particularly the esophagus, remains a concern. Cooling or warming the esophagus to counteract the heat from RF ablation, or the cold from cryoablation, is a method that is used to reduce thermal esophageal injury, and there are increasing data to support this approach. This protocol describes the use of a commercially available esophageal temperature management device to cool or warm the esophagus to reduce esophageal injury during left atrial ablation. The temperature management device is powered by standard water-blanket heat exchangers, and is shaped like a standard orogastric tube placed for gastric suctioning and decompression. Water circulates through the device in a closed-loop circuit, transferring heat across the silicone walls of the device, through the esophageal wall. Placement of the device is analogous to the placement of a typical orogastric tube, and temperature is adjusted via the external heat-exchanger console.

The goal of this protocol is to describe the use of esophageal temperature modulation to counteract esophageal thermal injury from left atrial ablation for the treatment of atrial fibrillation.

Enfriar o calentar el esófago para reducir la lesión esofágica durante la ablación auricular izquierda en el tratamiento de la fibrilación auricular

Ablation of the left atrium using either radiofrequency (RF) or cryothermal energy is an effective treatment for atrial fibrillation (AF) and is the most ...

Sterile Pericarditis in Aachener Minipigs As a Model for Atrial Myopathy and Atrial Fibrillation

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only target the electrical abnormalities and not the underlying atrial myopathy. For the development of novel therapies, a reproducible large animal model of atrial myopathy is necessary. This paper presents a model of sterile pericarditis-induced atrial myopathy in Aachener minipigs. Sterile pericarditis was induced by spraying sterile talcum and leaving a layer of sterile gauze over the atrial epicardial surface. This led to inflammation and fibrosis, two crucial components of the pathophysiology of atrial myopathy, making the atria susceptible to the induction of AF. Two pacemaker electrodes were positioned epicardially on each atrium and connected to two pacemakers from different manufacturers. This strategy allowed for repeated non-invasive atrial programmed stimulation to determine the inducibility of AF at specified time points after surgery. Different protocols to test AF inducibility were used. The advantages of this model are its clinical relevance, with AF inducibility and the rapid induction of inflammation and fibrosis-both present in atrial myopathy-and its reproducibility. The model will be useful in the development of novel therapies targeting atrial myopathy and AF.

We describe a sterile pericarditis model in minipigs to study atrial myopathy and atrial fibrillation (AF). We present surgical and anesthetic techniques, strategies for vascular access, and a protocol to study the inducibility of AF.

Pericarditis estéril en minicerdos de Aachener como modelo para la miopatía auricular y la fibrilación auricular

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only ...

High-Resolution Three-Dimensional Imaging of the Footpad Vasculature in a Murine Hindlimb Gangrene Model

Peripheral arterial disease (PAD) is a significant cause of morbidity resulting from chronic exposure to atherosclerotic risk factors. Patients suffering from its most severe form, chronic limb-threatening ischemia (CLTI), face substantial impairments to daily living, including chronic pain, limited walking distance without pain, and nonhealing wounds. Preclinical models have been developed in various animals to study PAD, but mouse hindlimb ischemia remains the most widely used. There can be significant variation in response to ischemic insult in these models depending on the mouse strain used and the site, number, and means of arterial disruption. This protocol describes a unique method combining femoral artery and vein electrocoagulation with the administration of a nitric oxide synthase (NOS) inhibitor to reliably induce footpad gangrene in Friend Virus B (FVB) mice that resembles the tissue loss of CLTI. While traditional means of assessing reperfusion such as laser Doppler perfusion imaging (LDPI) are still recommended, intracardiac perfusion of the lipophilic dye 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate (DiI) is used to label the vasculature. Subsequent whole-mount confocal laser scanning microscopy allows for high-resolution, three-dimensional (3D) reconstruction of footpad vascular networks that complements traditional means of assessing reperfusion in hindlimb ischemia models.

The present protocol describes a unique, clinically relevant model of peripheral arterial disease that combines femoral artery and vein electrocoagulation with the administration of a nitric oxide synthase inhibitor to induce hindlimb gangrene in FVB mice. Intracardiac DiI perfusion is then used for high-resolution, three-dimensional imaging of the footpad vasculature.

Imágenes tridimensionales de alta resolución de la vasculatura de la almohadilla del pie en un modelo de gangrena de extremidades posteriores murinas

Peripheral arterial disease (PAD) is a significant cause of morbidity resulting from chronic exposure to atherosclerotic risk factors. Patients suffering ...

Transesophageal Atrial Burst Pacing for Atrial Fibrillation Induction in Rats

Animal studies have brought important insights into our understanding regarding atrial fibrillation (AF) pathophysiology and therapeutic management. Reentry, one of the main mechanisms involved in AF pathogenesis, requires a certain mass of myocardial tissue in order to occur. Due to the small size of the atria, rodents have long been considered 'resistant' to AF. Although spontaneous AF has been shown to occur in rats, long-term follow-up (up to 50 weeks) is required for the arrhythmia to occur in those models. The present work describes an experimental protocol of transesophageal atrial burst pacing for rapid and efficient induction of AF in rats. The protocol can be successfully used in rats with healthy or remodeled hearts, in the presence of a wide variety of risk factors, allowing the study of AF pathophysiology, identification of novel therapeutic targets, and evaluation of novel prophylactic and/or therapeutic strategies.

The present work describes an experimental protocol of transesophageal atrial burst pacing for efficient induction of atrial fibrillation (AF) in rats. The protocol can be used in rats with healthy or remodeled hearts, allowing the study of AF pathophysiology, identification of novel therapeutic targets, and evaluation of new therapeutic strategies.

Estimulación del estallido auricular transesofágico para la inducción de la fibrilación auricular en ratas

Animal studies have brought important insights into our understanding regarding atrial fibrillation (AF) pathophysiology and therapeutic management. ...