Soutenu en partie par des subventions du NHLBI P01-P01-HL039707 et HL087226 et la Fondation Leducq (JJ et OB), par une société espagnole de Cardiologie Bourse, la Fundación Pedro Barrié de la Maza et la Fundación Alfonso Martín Escudero (DFR), par la Fédération Française de Cardiologie (RPM), par un Award de la Heart Rhythm Society bourse, la bourse du Japon Heart Foundation / La Société japonaise de électrocardiologie (MA).

1. L&#39;enlèvement et la perfusion de Langendorff Cœur Les moutons pesant 35-40 kg sont anesthésiés à l&#39;aide 4-6 mg / kg de propofol et de 60-100 mg / kg de pentobarbital de sodium. Les coeurs sont enlevés par thoracotomie et connecté à un système de Langendorff perfusion avec circulant oxygénée (95% O2, 5% de CO2) la solution de Tyrode à un débit constant de 240 à 270 ml / min, pH 7,4 et de 35,5 à 37,5 ° C. La composition du Tyrode (en mM) est la suivante: NaCl 130, KCl 4,0, MgCl2 1, CaCl2 1,8, NaHCO3 24, NaH2PO4 1,2, glucose 5,6, et l&#39;albumine 0,04 g / L. Blebbistatin 10 uM (Enzo Life Sciences International, Inc Plymouth Meeting, PA, USA) est utilisé pour réduire la force contractile. 2. Étirez-induite fibrillation auriculaire dans le cœur de mouton Langendorff perfusé Les isolés, perfusés coronarienne subit une auriculaire transseptale perforation pour permettre à la pression intracavitaire égalisé dans les deux oreillettes. Tous les orifices de la veine sont ensuite scellés, à l&#39;exception de la veine cave inférieure, ce qui est canulée et relié à un capteur numérique (systèmes Biopac transducteur TSD104A; Systèmes Biopac, Inc, Goleta, CA, USA) et à une canule de sortie dont ouvertes hauteur au-dessus des oreillettes contrôle de la pression intra-auriculaire. La pression est ensuite augmentée à 12 cm H 2 O, ce qui conduit à une augmentation de ~ 30% en volume relatif au volume auriculaire à 6 cm H 2 O. La pression est maintenue stable tout au long de l&#39;expérience. Avant de sceller les veines cathéters électrodes tétrapolaires (Torq, Medtronic Inc / Minneapolis / MN / USA) sont placés dans chacune des veines pulmonaires pour enregistrer des signaux bipolaires des deux électrodes distales (taux d&#39;échantillonnage, 1,0 kHz) à l&#39;aide d&#39;un amplificateur de BIOPAC Systems (DA100C; Systèmes Biopac, Inc, Goleta, CA, USA). Deux autres custum-rendu des électrodes bipolaires sont placés sur le toit de l&#39;auricule gauche (AAL) et le sommet de l&#39;auricule droite. 3. Cartographie optique mis en place <ol><li> Cartographie épicardique de l&#39;appendice auriculaire gauche. Une injection d&#39;un bolus de 5 à 10 ml Di-4-ANEPPS (10 mg / ml) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) et une période de chargement de 10 min sont nécessaires pour obtenir sensibles au voltage de fluorescence après excitation par laser (532 nm) de la surface épicardique. La fluorescence émise est alors transmise à travers un 600 nm à long filtre passe et projetées sur LittleJoe caméra CCD vidéo (80x80 pixels, SciMeasure Systèmes analytiques, Inc Decatur, Géorgie, USA) et a acquis à un taux de 800 images par seconde (voir représentation schématique sur la figure 1A). Cinq secondes films sont obtenus à des intervalles de 2 min pendant la FA. L&#39;aire de la surface cartographiée épicardiques est ~ 14 cm 2. </li><li> Endocardique cartographie optique de l&#39;APL du cœur intact. Une deuxième caméra CCD LittleJoe (80x80 pixels) est synchronisé avec l&#39;appareil photo épicardique. A 10 mm de diamètre à double canal endoscope rigide (Everest VIT, Inc Flandres, NJ, USA) avec un champ de 90 degrés de vue est introduite à travers la paroi antérieure du ventricule gauche, à travers la valve mitrale et focalisé sur la surface endocardique de l&#39;APL. La zone optiquement cartographiés sur le PLA est ~ 4 cm 2, ce qui permet de visualiser les quatre veines pulmonaires et de l&#39;auriculaire septo-pulmonaire faisceau (figure 1A, B). L&#39;endoscope est c-monté sur la caméra CCD à travers un adaptateur d&#39;oculaire sur mesure. La lumière laser 532 nm est ensuite livré à la chaîne d&#39;excitation de l&#39;endoscope par un guide de lumière liquide (0,2 dans le noyau). </li></ol> 4. Protocole de fibrillation auriculaire Sous étirer auriculaire AF continu est induite par la stimulation en rafale (12 Hz, 5 ms impulsions, seuil 2x diastolique) la stimulation par une électrode située sur le dessus de l&#39;AAL. AF est autorisé à continuer pendant 50 minutes et 5-sec des films optiques sont acquises à intervalles de deux minutes. Enregistrements bipolaires sont collectées en continu. Acquisition des films optiques déclenche l&#39;acquisition simultanée de 5-sec segments des enregistrements bipolaires. 5. L&#39;analyse de fréquence L&#39;analyse de fréquence permet d&#39;identifier les régions où le taux d&#39;activation élevée pendant AF, avec des gradients de fréquence entre l&#39;oreillette gauche et à droite. Dominantes de fréquence (DF) sont obtenus à partir des cartes chaque film optique après l&#39;application d&#39;un algorithme de transformée de Fourier rapide (FFT) pour le signal de fluorescence de séries chronologiques enregistrées à chaque pixel. 7 FFT est également appliquée à la 5 secondes signaux bipolaires (filtre passe-haut à 3 Hz et filtre passe-bas à 35 Hz) synchronisé avec les films optiques. 6. Dynamique de la fibrillation auriculaire <ol><li> Génération de cartes de phase. Analyse de la dynamique AF tire profit de films de phase générée par la transformation de Hilbert. 14 Brièvement, la phase instantanée du potentiel d&#39;action enregistré à chaque pixel est déterminée par transformer l&#39;original de séries temporelles de signaux tel que chaque composante spectrale est décalée par son cycle au trimestre correspondant . Afterwar 15DS, la phase instantanée du signal est obtenu à partir de la tangente inverse du ratio du signal transformé au signal original. L&#39;angle de phase, avec des valeurs comprises entre-π et π radians est représenté comme un jeu de couleurs continue de construire une carte de phase, dans laquelle le changement de phase en continu spatiale reflète le processus d&#39;excitation, la repolarisation et la récupération. 14 </li><li> Caractérisation des modèles d&#39;activation. Différentes classes de modèles d&#39;activation peuvent être identifiées en utilisant des films de phase (figure 2), dont les suivantes: <ul><li> Un rotor est identifié par la présence de toutes les phases convergent sur un point singulier de plus d&#39;une rotation (figure 2A). </li><li> Une percée est défini comme un front d&#39;onde apparaissant dans le champ de vision et se propageant vers l&#39;extérieur (figure 2B) dans un modèle cible le souhaitez. </li><li> Spatio-temporellement organisée ondes périodiques sont définis comme étant un minimum de quatre séquentielle ondes périodiques émergent au même endroit dans le champ de vision, avec la même direction et inter-ondes intervalle (figure 2C). </li></ul></li></ol> Une plus ample quantification permet la corrélation spatiale des domaines plus haute fréquence avec le modèle le plus courant d&#39;activation obtenues à partir de cette région particulière. Ce dernier met en évidence le rôle crucial de la cartographie de la surface endocardique de l&#39;APL, car elle représente souvent la région où les domaines de plus haute fréquence sont situés au cours aiguë AF. 7. Les résultats représentatifs: Dominantes de fréquence (DF) des gradients de PLA d&#39;AAL et RAA sont présents pendant aiguë induite par étirement AF. La région plus DF est localisée soit au niveau ou à proximité de l&#39;une des veines pulmonaires ou quelque part dans l&#39;APL. 11 Un représentant AF épisode est montré dans la figure 3, dans laquelle la plus haute DF est localisée sur le PLA (inférieure droite veine pulmonaire). Les résultats confirment la présence de sources à haute fréquence dans la FA PLA de conduite conforme à la gauche à droite DF gradients observés au cours des procédures d&#39;ablation en paroxystique humaine AF 16. Quantification des schémas d&#39;activation en utilisant des films carte de phase montre que le plus grand nombre de rotors se trouve à l&#39;APL et la jonction entre l&#39;APL et l&#39;AAL. 8 Occasionnellement, il est possible d&#39;identifier de longue durée dont les rotors centre de rotation (point de singularité) localise avec le domaine haute fréquence. 10 Depuis tissu auriculaire représente une structure en trois dimensions, l&#39;identification des rotors sur la surface cartographiée endocardique de l&#39;APL suggère que le centre de rotation de ces rotors (filament) est finalement perpendiculaire à la surface de la zone de cartographie . La figure 4 montre un tel rotor enregistrées à partir de l&#39;endocarde de l&#39;APL à la conduction fibrillatoire simultanée vers le LAA, qui est également corrélé avec un gradient de fréquence entre l&#39;APL et l&#39;AAL (9 et 6,4 Hz respectivement). Le nombre de rotors est systématiquement plus élevée à l&#39;APL que l&#39;AAL, ce qui suggère un rôle essentiel de la rentrée sur l&#39;APL pour maintenir l&#39;arythmie dans ce modèle. Globalement, les résultats soutiennent la théorie que les rotors stable et rapide dans l&#39;oreillette gauche peut conduire aiguë induite par étirement AF et ondes émanant subissent complexes, distribuées spatialement schémas bloc de conduction comme ils se dirigent vers l&#39;oreillette droite, se manifestant comme la conduction et de fibrillation décroît progressivement dominante fréquence. <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. Représentation schématique du dispositif expérimental mis en place. R: Un endoscope rigide est introduit à travers la paroi antérieure du ventricule gauche et l&#39;orifice de la valve mitrale et focalisé sur la surface endocardique de l&#39;oreillette gauche postérieure (APL). Une caméra CCD est couplé à l&#39;endoscope et l&#39;illumination laser est fourni à travers un guide liquides au laser relié à la partie inférieure de l&#39;endoscope. Cartographie épicardique est effectuée sur la LAA. Électrodes bipolaires sont placées sur l&#39;oreillette droite et le toit de l&#39;oreillette gauche. D&#39;autres signaux bipolaires sont obtenus à partir des veines pulmonaires. B: Vue latérale de l&#39;oreillette gauche après l&#39;ouverture de la paroi latérale des fins d&#39;illustration. Le bout de l&#39;endoscope illumine la surface endocardique de l&#39;APL. Une électrode bipolaire est situé sur le toit de l&#39;oreillette gauche. LAA: l&#39;auricule gauche. LV: ventricule gauche. RA: oreillette droite. RV: ventricule droit. <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Différents modèles d&#39;activation identifiés après la génération de films de phase. A: clichés séquentiels de l&#39;appendice auriculaire gauche (LAA) montrent le pivotement d&#39;un rotor autour de son centre de rotation (point de singularité). De gauche à droite, une rotation complète est terminée. B: Un modèle d&#39;activation de l&#39;échantillon percée sur la LAA. La vague apparaît sur la placepar le coin supérieur droit du champ de vue et se propage vers l&#39;extérieur. C: Quatre spatio-temporellement organisée ondes périodiques (A 0, 182, 352 et 512 ms, respectivement) venant de la région vers l&#39;APL AAL. Isochrones sont tracées à intervalles de 10 ms. Bas, la clé pour les différentes phases du potentiel d&#39;action est de couleur. <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig3.jpg" alt="Figure 3" /> Figure 3. Identification des régions avec l&#39;activité la plus haute fréquence au cours aiguë induite par étirement AF dans un cœur perfusé de Langendorff moutons isolés. A: vue anatomique de l&#39;appendice auriculaire gauche (LAA), l&#39;auricule droite (RAA) et postérieur oreillette gauche (APL). PLA image est une vue endoscopique de la région cartographiée avec les quatre veines pulmonaires (PV). B: Cartes DF obtenus par cartographie optique sur la LAA et l&#39;APL. Valeur de la fréquence dans le RAA a été obtenu à partir de électrogrammes bipolaires. La région la plus haute fréquence se situe dans l&#39;APL. C: spectres de puissance représentant, dans lequel le DF maximale correspond à 12,4 Hz à la région de l&#39;APL PVs droite. LSPV: veine pulmonaire supérieure gauche. LIPV: veine pulmonaire inférieure gauche. RSPV: veine pulmonaire supérieure droite. RIPV: veine pulmonaire inférieure droite. Reproduit de la référence 11 (David Filgueiras Rama &amp; José Jalife. Mécanismes sous-jacents de fibrillation auriculaire. En sciences de base pour électrophysiologue clinique, vol. 3 (dir. Charles Antzelevitch) 141-156 (Saunders, 2011). <img src="/files/ftp_upload/3103/3103fig4.jpg" alt="Figure 4" /> Figure 4. Simultaneousphase cartes (A, B) et des cartes de fréquence dominante (C) de l&#39;oreillette gauche postérieure (APL) et l&#39;auricule gauche (LAA). A: clichés séquentiels de l&#39;APL montrant un rotor et la dérive de son point de singularité. B: simultanée clichés de phase de la LAA. Les modèles de propagation des ondes d&#39;activation montrent compatible avec la conduction fibrillation. Singularité de points sont également présents en corrélation avec wavebreaks dans la région de conduction fibrillation. (Voir aussi la vidéo 4) C: simultanée des cartes de fréquences dominantes de l&#39;APL et l&#39;AAL. La région est située le plus rapide à l&#39;APL (9 Hz), ce qui est en corrélation avec la présence d&#39;un rotor dans l&#39;analyse des cartes de phase. La fréquence la plus élevée à la LAA est de 6 Hz, ce qui corrèle avec la conduction fibrillation. Sur le côté droit du panneau C, seule pixel activations optique à partir de PLA et AAL sont affichés.

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	<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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Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Les caractéristiques des aigus induits étirer AF dans le cœur de mouton isolées ressemblent certaines des propriétés des humains FA paroxystique. Une augmentation aiguë de la pression intra-auriculaire dans le cœur des moutons permet le maintien de la FA pendant de longues périodes de temps, semblable à un risque plus élevé de la FA chez les patients présentant une dilatation auriculaire. 1 La présence de gradients de DF de gauche à droite dans la moutons oreillettes est également similaire à...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du produit </td><td> Société </td><td> Numéro de catalogue </td></tr><tr><td> L&#39;euthanasie </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Héparine </td><td> Sigma </td><td> H3393 </td></tr><tr><td> Le 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> Introducteur de calibre 18 </td><td> Terumo </td><td> SS * FF1832 </td></tr><tr><td> Revers tube endotrachéal (9 mm) </td><td> DRE vétérinaire </td><td> # 9440 </td></tr><tr><td> Fibre optique Laryngoscope Case </td><td> DRE vétérinaire </td><td> # 991 </td></tr><tr><td> Fibre Optique Lame </td><td> DRE vétérinaire </td><td> # 984 </td></tr><tr><td> Ciseaux d&#39;exploitation </td><td> DRE vétérinaire </td><td> # 9702 # 1944 </td></tr><tr><td> Manche de bistouri n ° 3 Solid 4 &quot; </td><td> Roboz Surgical Instrument Co., Inc </td><td> RS-9843 </td></tr><tr><td> Lames de bistouri stérile </td><td> Roboz Surgical Instrument Co., Inc </td><td> RS-9801-10 </td></tr><tr><td> Sac de ventilation </td><td> Westmed </td><td> 562013 </td></tr><tr><td> Ciseaux courbes Sims Sharp / Blunt </td><td> Roboz Surgical Instrument Co., Inc </td><td> RS-7035 </td></tr><tr><td> Pince tissus (x 2) </td><td> DRE vétérinaire </td><td> # 1895 </td></tr><tr><td> Pince Kantrowitz thoracique, 11 &quot; </td><td> Biomedical Research Instruments, Inc </td><td> 34-1980 </td></tr><tr><td> Épandeur Finochietto grand coffre </td><td> Kapp Surgical Instrument Inc </td><td> KS-7301 </td></tr><tr><td> Thoracotomie cisaille </td><td> Rostfrei Solingen </td><td></td></tr><tr><td> Bac en plastique </td><td> Nalgene </td><td> Fischer </td></tr><tr><td> Cartographie optique </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ciseaux à Bonn (x 2) </td><td> Roboz Surgical Instrument Co., Inc </td><td> RS-5840SC </td></tr><tr><td> De soie chirurgicale </td><td> Fischer </td><td> 50-900-04214 </td></tr><tr><td> Micro pince à disséquer </td><td> Roboz Surgical Instrument Co., Inc </td><td> RS-5130 </td></tr><tr><td> Cathéters électrodes tétrapolaires (Torq) (x 4) </td><td> Medtronic Inc </td><td> 05580SP </td></tr><tr><td> Capteur numérique. Biopac systèmes de transducteurs </td><td> BIOPAC Systems, Inc </td><td> RX104A </td></tr><tr><td> BIOPAC Systems Amplificateur </td><td> BIOPAC Systems, Inc </td><td> DA-100C </td></tr><tr><td> Di-4-ANEPPS </td><td> Sigma-Aldrich, Saint- </td><td> D8604-5mg </td></tr><tr><td> Blebbistatin </td><td> Enzo Life Sciences International, Inc </td><td> BML-E1315-0025 </td></tr><tr><td> LittleJoe une caméra vidéo numérique (× 2) </td><td> SciMeasure Systèmes analytiques, Inc </td><td></td></tr><tr><td> Dual-channel endoscope rigide </td><td> Everest VIT, Inc </td><td> R10-25-0-90 </td></tr><tr><td> Pompes pour perfusion (x 2) </td><td> Cole Parmer </td><td> GK-77920-30 </td></tr><tr><td> La sonde de température </td><td> Cole Parmer </td><td> R-08491-02 </td></tr><tr><td> pH-mètre </td><td> Fischer </td><td> 01-913-806 </td></tr><tr><td> Manomètre digital de la température </td><td> Cole Parmer </td><td> GK89000-10 </td></tr><tr><td> Filtres oxygénateur </td><td> Sorin </td><td> 05318 </td></tr><tr><td> Tubes de perfusion de silicium (L / S 15) </td><td> Masterflex </td><td> 96410-15 </td></tr><tr><td> Guides de lumière laser (× 6) </td><td> Oriel Corporation </td><td> 77536 </td></tr><tr><td> Liquid guide de lumière (0,2 dans le noyau) </td><td> Newport Corporation </td><td> 77556 </td></tr><tr><td> Générateur laser (1 watt) (× 1) </td><td> Shanghai rêve Lsaer Tecchnology </td><td> SDL-532-1000T </td></tr><tr><td> Laser générateur (5 watts) (× 1) </td><td> Lasers Spectra Physics </td><td> MOULIN 5sJ </td></tr></tbody></table>

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

La fibrillation auriculaire (FA) est une arythmie cardiaque avec complexe taux élevé de morbidité et de mortalité 1,2. Il est le plus commun des perturbations du rythme cardiaque soutenue vu dans la pratique clinique et sa prévalence devrait augmenter dans les prochaines années. 3 Augmentation de pression intra-auriculaire et la dilatation ont reconnu depuis longtemps pour mener à AF, 1,4 qui souligne la pertinence de l&#39;utilisation de modèles animaux et étirer pour étudier la dynamique AF. Comprendre les mécanismes sous-jacents AF nécessite la visualisation des vagues électrique cardiaque avec une résolution spatiale et temporelle élevée. Bien haute résolution temporelle peut être réalisé par la cartographie électrique conventionnel, traditionnellement utilisés en médecine humaine études électrophysiologiques, le petit nombre d&#39;électrodes intra-auriculaire qui peut être utilisé simultanément les limites de la résolution spatiale et exclut toute un suivi détaillé des vagues électriques lors de l&#39;arythmie. L&#39;introduction de la cartographie optique dans le début des années 90 a permis à grand champ de caractérisation de l&#39;activité fibrillatoire avec sub-millimétrique résolution spatiale de 5,6 modèles animaux et conduit à l&#39;identification des modes de rotation rapide onde électrique (rotors) que les sources de la fibrillation activité qui peut se produire dans les ventricules ou les oreillettes. 7-9 Utilisation de l&#39;heure-et combinés dans le domaine fréquentiel des analyses de cartographie optique, il est possible de démontrer sites distincts d&#39;activité à haute fréquence périodiques pendant la FA, avec des gradients de fréquence entre l&#39;oreillette gauche et à droite . La région la plus rapide des rotors s&#39;active à la fréquence la plus élevée et les lecteurs de l&#39;arythmie globale. 10,11 Les ondes émanant de rotor de telle interagir avec les obstacles soit fonctionnelle ou anatomique sur leur chemin, ce qui entraîne le phénomène de conduction fibrillatoire 12. Cartographie de la surface endocardique du l&#39;atrium postérieur gauche (PLA) permet le suivi de l&#39;AF dynamique des ondes dans la région avec la fréquence la plus élevée du rotor. Surtout, l&#39;APL est la région où intracavitaire à base de cathéter d&#39;ablation des procédures sont les plus réussies chez les patients AF fin 13, qui souligne la pertinence d&#39;étudier la dynamique des AF de l&#39;intérieur de l&#39;oreillette gauche. Nous décrivons ici un modèle de moutons d&#39;étirer aiguë induite par la FA, qui ressemble à certaines des caractéristiques des humains FA paroxystique. Cartographie épicardique sur l&#39;oreillette gauche est complété par la cartographie endocardique de l&#39;APL à l&#39;aide d&#39;un canal bi-endoscope rigide c monté à une caméra CCD, qui représente l&#39;approche la plus directe pour visualiser les modèles d&#39;activation dans la région la plus pertinente pour la maintenance AF.

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

Ce rapport fournit une description détaillée de la méthodologie et les résultats de la cartographie simultanée optiques endocardique et épicardique de l&#39;excitation électrique dans les oreillettes gauche intact d&#39;un cœur de mouton Langendorff perfusé pendant l&#39;étirement induit une fibrillation auriculaire.

High-Resolution cartographie endocardique et épicardique optique dans un modèle de moutons de Stretch-Induced fibrillation auriculaire

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

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Medicine

14.7K vues.  University of Michigan. Ce rapport fournit une description détaillée de la méthodologie et les résultats de la cartographie simultanée optiques endocardique et épicardique de l'excitation électrique dans les oreillettes gauche intact d'un cœur de mouton Langendorff perfusé pendant l'étirement induit une fibrillation auriculaire.

Vidéo: 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.

Le GARDIEN de l&#39;oreillette gauche Closure Device Appendage pour la fibrillation auriculaire

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

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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.

Ablation par cathéter en association avec fermeture appendice auriculaire gauche pour la fibrillation auriculaire

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 modèle de rat de la fibrillation ventriculaire et de réanimation par conventionnelle à thorax fermé Technique

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.

Robotic ablation de la fibrillation auriculaire

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.

Évaluation électrophysiologique des oreillettes murins avec cartographie optique à haute résolution

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.

Analyse à haut débit des données de cartographie optique à l'aide d'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.

Refroidissement ou réchauffement de l’œsophage pour réduire les blessures œsophagienne pendant l’ablation auriculaire gauche dans le traitement de la fibrillation auriculaire

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.

Péricardite stérile chez les minipigs d’Aachener comme modèle pour la myopathie auriculaire et la fibrillation auriculaire

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.

Imagerie tridimensionnelle haute résolution de la vascularisation du repose-pieds dans un modèle murin de gangrène postérieure

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.

Stimulation de l’éclatement auriculaire transœsophagien pour l’induction de la fibrillation auriculaire chez le rat

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