マウスの不整脈を検出するための長期心電図記録の分析

要約

ここでは、基本的なECGパラメーターと一般的な不整脈についてマウスの長期心電図(ECG)データを分析するための半自動アプローチのステップバイステップのプロトコルを紹介します。データは、生きているマウスと覚醒しているマウスの埋め込み型テレメトリ送信機によって取得され、Ponemahとその分析モジュールを使用して分析されます。

要約

不整脈は一般的であり、世界中の何百万人もの患者に影響を及ぼしています。現在の治療戦略は重大な副作用と関連しており、多くの患者では効果がありません。患者ケアを改善するためには、不整脈メカニズムを因果的に標的とする斬新で革新的な治療概念が必要です。不整脈の複雑な病態生理を研究するためには、適切な動物モデルが必要であり、マウスは不整脈に対する遺伝的影響を評価し、基本的な分子および細胞メカニズムを調査し、潜在的な治療標的を特定するための理想的なモデル種であることが証明されています。

埋め込み型テレメトリデバイスは、マウスの電気生理学を研究するために利用できる最も強力なツールの1つであり、自由に動く覚醒マウスで数か月にわたって継続的なECG記録を可能にします。ただし、膨大な数のデータポイント(1日あたり>100万のQRS複合体)のため、テレメトリデータの分析は依然として困難です。この記事では、データサイエンスインターナショナル(DSI)が開発した分析モジュールであるECG ProおよびData Insightsを備えたソフトウェアPonemahを使用して、ECGを分析し、長期テレメトリ記録の不整脈を検出するための段階的なアプローチについて説明します。心拍数、P波持続時間、PR間隔、QRS間隔、QT持続時間などの基本的なECGパラメータを分析するために、Ponemahを使用して自動属性分析を実行し、検出されたR波の周囲の個別に調整されたウィンドウ内のP、Q、およびT波を特定しました。

その後、結果は手動でレビューされ、個々の注釈を調整できました。属性ベースの分析とパターン認識分析の出力は、不整脈を検出するためにデータインサイトモジュールによって使用されました。このモジュールでは、録音内で個別に定義された不整脈の自動スクリーニングと、それに続く不整脈の疑いのあるエピソードの手動レビューが可能になります。この記事では、ECG信号の記録と検出における課題について簡単に説明し、データ品質を改善するための戦略を提案し、上記のアプローチを使用してマウスで検出された不整脈の代表的な記録を提供します。

概要

心不整脈は一般的であり、世界中の何百万人もの患者に影響を及ぼしています¹。人口の高齢化は発生率の増加を示しており、したがって心不整脈とその罹患率および死亡率に起因する主要な公衆衛生上の負担を示しています²。現在の治療戦略は限られており、しばしば重大な副作用と関連しており、多くの患者では効果がないままです³、^4、5、6。不整脈のメカニズムを因果的に標的とする新規かつ革新的な治療戦略が緊急に必要とされています。不整脈の複雑な病態生理学を研究するには、適切な動物モデルが必要です。マウスは、不整脈に対する遺伝的影響を評価し、基本的な分子および細胞メカニズムを調査し、潜在的な治療標的を特定するための理想的なモデル種であることが証明されています^7、8、9。連続ECG記録は、不整脈検出の臨床ルーチンにおいて確立された概念^です10。

プロトコル

1. 事前手配

1. Ponemah 6.42ソフトウェアを起動し、[ 続行]をクリックして、次の画面でソフトウェアライセンスのユーザー名とシリアル番号を確認します。
2. 目的のECGを含む実験をロードする
   1. Ponemah を初めて起動する場合は、[ Ponemah はじめに ] ダイアログが開き、1) 実験の作成、2) 実験の読み込み、3) 実験のインポートの 3 つのオプションが表示されます。
      1. [ 実験の読み込み] を選択してファイルを開きます。[ フォルダーの参照 ] ダイアログが開いたら、拡張子 (" の実験ファイルを選択します。PnmExp")、をクリックします 開く.
      2. Ponemah 5.xまたはDataquest ARTで記録されたデータセットを開くには、 実験のインポート 機能を使用します。
         注:ソフトウェアを再度開くと、最後の実験がメインウィンドウ内に自動的に読み込まれ、さらに確認できるようになります。 [テスト] の下のメニューには、[ Ponemah の開始 ] ダイアログと同じ 3 つのオプションが用意されています: 1) テストの作成、2) テストを開....

結果

長期のECGを記録すると、膨大なデータセットが得られます。さらなる分析の選択肢は多様であり、個々の研究プロジェクトによって異なります。このプロトコルは、ほとんどの研究者が、特にトランスジェニックマウス株を特徴付ける ときや、疾患モデルにおける特定の治療の効果を調査するときなど、スクリーニング実験に使用できるいくつかの非常に基本的な読み出しの説明を提.......

ディスカッション

表面ECGは、心調律障害に苦しむ患者のための主要な診断ツールであり、多くの電気生理学的現象への洞察を提供します。それにもかかわらず、心臓表面ECG病理の十分な分析には、正常な生理学的パラメータの知識と定義が必要です。長年の疫学研究により、ヒトの生理学的なものについて幅広い合意が得られ、世界中の医師が病理を明確に区別できるようになりました。ただし、表面ECGデー?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ponemah Software	Data Science international		ECG Analysis Software