Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. ...

Washington University in St. Louis

&#xC678;&#xBD80; &#xD38C;&#xD504; &#xBD80; &#xC885; &#xBC0F; &#xAD00;&#xC0C1; retroperfusion&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xCD9C;&#xD608;&#xC744; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD654; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC758; &#xBAA9;&#xC801;&#xC740; &#xAE09;&#xC131; &#xAD00;&#xC0C1; &#xB3D9;&#xB9E5; &#xACB0; &#xCC30; &#xD6C4; &#xC2EC;&#xADFC; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xC720;&#xC9C0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xD38C;&#xD504; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xC801;&#xAC8C; &#xC811;&#xADFC; (&#xC120;&#xD0DD;&#xC801; autoretroperfusion, SARP)&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294;.

&#xC120;&#xD0DD;&#xC801; autoretroperfusion &#xB3FC;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC0C1; &#xB3D9;&#xB9E5; &#xACB0; &#xCC30; &#xB3D9;&#xC548; &#xC2EC;&#xADFC; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xC720;&#xC9C0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Bombas externas se han utilizado previamente para minimizar el edema y la hemorragia causada por retroperfusion coronaria. El objetivo de este estudio era utilizar un enfoque menos bomba (autoretroperfusion selectiva, SARP) para preservar la funci&oacute;n del miocardio despu&eacute;s de la ligadura de la arteria coronaria aguda.

Autoretroperfusion selectivo conserva la funci&oacute;n del miocardio durante la ligadura de la arteria coronaria en los cerdos.

&#x5916;&#x7684;&#x306A;&#x30DD;&#x30F3;&#x30D7;&#x306F;&#x6D6E;&#x816B;&#x3068;&#x51A0;&#x52D5;&#x8108;&#x306E; retroperfusion &#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x51FA;&#x8840;&#x3092;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x306B;&#x4EE5;&#x524D;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x76EE;&#x7684;&#x306F;&#x6025;&#x6027;&#x51A0;&#x52D5;&#x8108;&#x7D50;&#x7D2E;&#x5F8C;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x6E29;&#x5B58;&#x306B;&#x30DD;&#x30F3;&#x30D7; &#x30EC;&#x30B9; &#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1; (&#x9078;&#x629E;&#x7684; autoretroperfusion&#x3001;SARP&#xFF09; &#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x9078;&#x629E;&#x7684; autoretroperfusion &#x8C5A;&#x306E;&#x51A0;&#x52D5;&#x8108;&#x7D50;&#x7D2E;&#x6642;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x304C;&#x4FDD;&#x6301;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5916;&#x90E8;&#x6CF5;&#x88AB;&#x4EE5;&#x524D;&#x7528;&#x4E8E;&#x6C34;&#x80BF;&#x548C;&#x51FA;&#x8840;&#x5F15;&#x8D77;&#x51A0;&#x72B6;&#x52A8;&#x8109; retroperfusion &#x964D;&#x5230;&#x6700;&#x4F4E;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x76EE;&#x7684;&#x662F;&#x8981;&#x4F7F;&#x7528;&#x65E0;&#x6CF5;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5; (&#x9009;&#x62E9;&#x6027; autoretroperfusion SARP&#xFF09; &#x6765;&#x7EF4;&#x62A4;&#x5FC3;&#x808C;&#x529F;&#x80FD;&#x6025;&#x6027;&#x51A0;&#x72B6;&#x52A8;&#x8109;&#x7ED3;&#x624E;&#x672F;&#x540E;&#x3002;

&#x9009;&#x62E9;&#x6027; autoretroperfusion &#x4FDD;&#x7559;&#x671F;&#x95F4;&#x5728;&#x732A;&#x7684;&#x51A0;&#x72B6;&#x52A8;&#x8109;&#x7ED3;&#x624E;&#x5FC3;&#x808C;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;

External pumps have been previously used to minimize edema and hemorrhage caused by coronary retroperfusion. The objective of this study was to use a pump-less approach (selective autoretroperfusion, SARP) to preserve myocardial function after acute coronary artery ligation.

Selective autoretroperfusion preserves myocardial function during coronary artery ligation in swine.

Pompes externes ont &eacute;t&eacute; pr&eacute;c&eacute;demment utilis&eacute;s pour minimiser le &oelig;d&egrave;me et l&#39;h&eacute;morragie caus&eacute;e par retroperfusion coronaire. L&#39;objectif de cette &eacute;tude &eacute;tait d&#39;utiliser une approche sans pompe (s&eacute;lective autoretroperfusion, SARP) afin de pr&eacute;server la fonction myocardique apr&egrave;s la ligature de l&#39;art&egrave;re coronaire aigu&euml;.

Autoretroperfusion s&eacute;lective pr&eacute;serve la fonction myocardique au cours de la ligature de l&#39;art&egrave;re coronaire chez le porc.

Externe Pumpen wurden zuvor eingesetzt, &Ouml;dem und Blutung verursacht durch koronare Retroperfusion zu minimieren. Das Ziel dieser Studie war nach akuten koronaren Verbindung einen Pumpe-weniger-Ansatz (selektive Autoretroperfusion, SARP) verwenden myokardiale Funktion zu erhalten.

Selektive Autoretroperfusion bewahrt myokardiale Funktion bei koronaren Verbindung in Schweine.

Pompe esterne sono state utilizzate in precedenza per ridurre edema e l&#39;emorragia causata da retroperfusion coronarica. L&#39;obiettivo di questo studio era di usare un approccio meno pompa (selective autoretroperfusion, SARP) per preservare la funzione del miocardio dopo legatura dell&#39;arteria coronaria acuta.

Autoretroperfusion selettiva conserva funzione miocardica durante la legatura dell&#39;arteria coronaria in maiali.

&#x80CC;&#x666F;&#xFF1A;-&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0; (HIFU) &#x4ECB;&#x7ECD;&#x6CBB;&#x7597;&#x5FC3;&#x5F8B;&#x5931;&#x5E38;&#x7684;&#x56E0;&#x4E3A;&#x5B83;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x80FD;&#x591F;&#x4E0D;&#x76F4;&#x63A5;&#x63A5;&#x89E6;&#x5FC3;&#x808C;&#x5728;&#x5BC6;&#x95ED;&#x7684;&#x5377;&#x521B;&#x5EFA;&#x5FEB;&#x901F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x4FEE;&#x6539;&#x3002;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x7684;&#x597D;&#x5904;&#xFF0C;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x4E00;&#x4E9B;&#x5C40;&#x9650;&#x6027;&#x7684;&#x62A5;&#x9053;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x59A8;&#x788D;&#x4E86;&#x5176;&#x4E34;&#x5E8A;&#x901A;&#x8FC7;&#x3002;&#x65B9;&#x6CD5;&#x548C;&#x7ED3;&#x679C;&#xFF1A;-&#x5728;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7528;&#x591A;&#x5F0F;&#x8054;&#x8FD0;&#x7684;&#x529E;&#x6CD5;&#x6765;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x5728;&#x5FC3;&#x810F;&#x6D88;&#x878D;&#x7684;&#x6563;&#x70ED;&#x548C;&#x975E;&#x70ED;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x7684;&#x7535;&#x8111;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x80FD;&#x591F;&#x540C;&#x65F6;&#x8367;&#x5149;&#x6620;&#x5C04;&#x548C;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x6D88;&#x878D;&#x6CBB;&#x7597;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x5728;&#x79BB;&#x4F53;&#x7684;&#x5154;&#x5FC3;&#x623F;&#x4E2D;&#x521B;&#x5EFA;&#x7EBF;&#x6027;&#x75C5;&#x53D8; (n = 6&#xFF09; &#x548C;&#x5728;&#x6574;&#x4E2A;&#x5FC3;&#x7684;&#x8111;&#x5BA4;&#x4E2D;&#x521B;&#x5EFA;&#x70B9;&#x75C5;&#x53D8; (n = 6) &#x901A;&#x8FC7;&#x5728;&#x4E34;&#x5E8A;&#x5242;&#x91CF; &#xFF08;4-16W) &#x5E94;&#x7528;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x7684;&#x7B79;&#x5907;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA1;&#x7B97;&#x6D88;&#x878D;&#x884C;&#x5FC5;&#x8981;&#x4F20;&#x5BFC;&#x7684;&#x5FC3;&#x623F;&#x7684;&#x7B79;&#x5907;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x4E2D;&#x7684;&#x5DEE;&#x8DDD;&#x5927;&#x5C0F; (n = 4&#xFF09;&#x3002;&#x7535;&#x538B;&#x654F;&#x611F;&#x67D3;&#x6599; di-4-ANEPPS &#x88AB;&#x7528;&#x6765;&#x8BC4;&#x4F30;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x635F;&#x5BB3;&#x3002;&#x5149;&#x5B66;&#x76F8;&#x5E72;&#x5C42;&#x6790;&#x6210;&#x50CF;&#x548C;&#x4E00;&#x822C;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x88AB;&#x7528;&#x6765;&#x8BC4;&#x4F30;&#x75C5;&#x53D8;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3002;&#x4F20;&#x5BFC;&#x963B;&#x6EDE;&#x4E0E;&#x5355;&#x4E2A;&#x6D88;&#x878D;&#x7EBF; 6 &#x5FC3;&#x623F;&#x7B79;&#x5907;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x53D6;&#x5F97;&#x4E86; 1 &#xFF08;17%&#xFF09;&#x3002;&#x7ECF;&#x8FC7; 10 &#x5206;&#x949F;&#x7684;&#x4F11;&#x606F;&#xFF0C;0 (0%) &#x7684; 6 &#x5FC3;&#x623F;&#x7B79;&#x5907;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x4ECE;&#x5355;&#x4E00;&#x6D88;&#x878D;&#x884C;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x6301;&#x7EED;&#x7684;&#x4F20;&#x5BFC;&#x963B;&#x6EDE;&#x3002;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684; 1-3 &#x6BEB;&#x7C73;&#x7684;&#x4F4D;&#x79FB;&#x6307;&#x51FA;&#x7531;&#x4E8E;&#x75C5;&#x53D8;&#x7EBF;&#x6CBF;&#x7EBF;&#x7684;&#x58F0;&#x8F90;&#x5C04;&#x529B;&#x7684;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x5E94;&#x7528;&#x671F;&#x95F4;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x8FC7;&#x5EA6;&#x7684;&#x58F0;&#x538B;&#x548C;&#x9AD8;&#x6E29;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x4ECE;&#x751F;&#x6210;&#x6C14;&#x8680;&#x9020;&#x6210;&#x5B8F;&#x89C2;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x635F;&#x4F24;&#x3002;1.5 M m &#x7684;&#x6700;&#x5C0F;&#x95F4;&#x9699;&#x5927;&#x5C0F;&#x88AB;&#x53D1;&#x73B0;&#x8FDB;&#x884C;&#x7535;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x7ED3;&#x8BBA;&#xFF1A;-&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x5FC3;&#x810F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x4E2D;&#x7684;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x6D88;&#x878D;&#x5931;&#x8D25;&#x8D1F;&#x8D23;&#x7684;&#x4E09;&#x4E2A;&#x6F5C;&#x5728;&#x673A;&#x5236;&#x3002;&#x58F0;&#x8F90;&#x5C04;&#x529B;&#x548C;&#x4E0D;&#x4E00;&#x81F4;&#x7684;&#x70ED;&#x6C89;&#x79EF;&#x7ED3;&#x5408;&#x58F0;&#x7A7A;&#x5316;&#x53EF;&#x4EE5;&#x589E;&#x52A0;&#x75C5;&#x53D8;&#x4E0D;&#x8FDE;&#x7EED;&#x6027;&#x548C;&#x95F4;&#x9699;&#x7684;&#x5927;&#x5C0F;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x6D88;&#x878D;&#x5931;&#x8D25;&#x5BFC;&#x81F4;&#x7684;&#x98CE;&#x9669;&#x3002;

&#x5931;&#x8D25;&#x7684;&#x9AD8;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x805A;&#x7126;&#x8D85;&#x58F0;&#x6D88;&#x878D;&#x6CBB;&#x7597;&#x5FC3;&#x810F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E09;&#x4E2A;&#x6F5C;&#x5728;&#x673A;&#x5236;&#x3002;

BACKGROUND: -High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) has been introduced for treatment of cardiac arrhythmias, because it offers the ability to create rapid tissue modification in confined volumes without directly contacting the myocardium. In spite of the benefits of HIFU, a number of limitations have been reported, which hindered its clinical adoption. METHODS AND RESULTS: -In this study, we used a multimodal approach to evaluate thermal and non-thermal effects of HIFU in cardiac ablation. We designed a computer-controlled system capable of simultaneous fluorescence mapping and HIFU ablation. Using this system, linear lesions were created in isolated rabbit atria (n = 6) and point lesions were created in the ventricles of whole-heart (n = 6) preparations by applying HIFU at clinical doses (4-16W). Additionally, we evaluate the gap size in ablation lines necessary for conduction in atrial preparations (n = 4). The voltage sensitive dye di-4-ANEPPS was used to assess functional damage produced by HIFU. Optical coherence tomography and general histology were used to evaluate lesion extent. Conduction block was achieved in 1 (17%) of 6 atrial preparations with a single ablation line. Following 10 minutes of rest, 0 (0%) of 6 atrial preparations demonstrated sustained conduction block from a single ablation line. Tissue displacement of 1-3mm was observed during HIFU application due to acoustic radiation force along the lesion line. Additionally, excessive acoustic pressure and high temperature from HIFU generated cavitation causing macroscopic tissue damage. A minimum gap size of 1.5mm was found to conduct electrical activity. CONCLUSIONS: -This study identified three potential mechanisms responsible for the failure of HIFU ablation in cardiac tissues. Both acoustic radiation force and acoustic cavitation in conjunction with inconsistent thermal deposition can increase the risk of lesion discontinuity and result in gap sizes that promote ablation failure.

Three Potential Mechanisms for Failure of HIFU Ablation in Cardiac Tissue.

CONTEXTE: L&#x26;#39;&#xE9;chographie haute intensit&#xE9; focalis&#xE9;s (HIFU) a &#xE9;t&#xE9; introduit pour le traitement des arythmies cardiaques, car il offre la possibilit&#xE9; de cr&#xE9;er modification rapide des tissus en volumes confin&#xE9;s, sans contact direct avec le myocarde. En d&#xE9;pit des avantages de HIFU, un certain nombre de limitations ont &#xE9;t&#xE9; signal&#xE9;s, ce qui a entrav&#xE9; son adoption clinique. M&#xC9;THODES ET R&#xC9;SULTATS:-Dans cette &#xE9;tude, nous avons utilis&#xE9; une approche multimodale pour &#xE9;valuer les effets thermiques et non thermiques des HIFU dans l&#x26;#39;ablation cardiaque. Nous avons con&#xE7;u un syst&#xE8;me contr&#xF4;l&#xE9; par ordinateur capable de cartographie de fluorescence simultan&#xE9;e et l&#x26;#39;ablation HIFU. Gr&#xE2;ce &#xE0; ce syst&#xE8;me, des l&#xE9;sions lin&#xE9;aires ont &#xE9;t&#xE9; cr&#xE9;&#xE9;s dans les r&#xE9;gions isol&#xE9;es de lapin oreillettes (n = 6) et des l&#xE9;sions ponctuelles ont &#xE9;t&#xE9; cr&#xE9;&#xE9;s dans les ventricules du coeur entier (n = 6) des pr&#xE9;parations en appliquant HIFU &#xE0; des doses cliniques (4-16W). En outre, nous &#xE9;valuons la taille de l&#x26;#39;espace dans les lignes d&#x26;#39;ablation n&#xE9;cessaires pour la conduction dans les pr&#xE9;parations auriculaires (n = 4). Le colorant sensible &#xE0; la tension di-4-ANEPPS a &#xE9;t&#xE9; utilis&#xE9; pour &#xE9;valuer les d&#xE9;g&#xE2;ts fonctionnelle produite par HIFU. Tomographie par coh&#xE9;rence optique et histologie g&#xE9;n&#xE9;rales ont &#xE9;t&#xE9; utilis&#xE9;es pour &#xE9;valuer mesure l&#xE9;sion. Bloc de conduction a &#xE9;t&#xE9; atteint en 1 (17%) de 6 pr&#xE9;parations auriculaires avec une ligne d&#x26;#39;ablation unique. Apr&#xE8;s 10 minutes de repos, 0 (0%) de 6 pr&#xE9;parations auriculaires d&#xE9;montr&#xE9; bloc de conduction soutenue partir d&#x26;#39;une ligne d&#x26;#39;ablation unique. D&#xE9;placement des tissus de 1-3mm a &#xE9;t&#xE9; observ&#xE9;e lors de l&#x26;#39;application HIFU en raison de la force de radiation acoustique le long de la ligne de l&#xE9;sion. En outre, la pression acoustique excessive et &#xE0; haute temp&#xE9;rature &#xE0; partir HIFU g&#xE9;n&#xE9;r&#xE9; cavitation provoquant des dommages aux tissus macroscopique. Une taille de l&#x26;#39;espace minimum de 1,5 mm a &#xE9;t&#xE9; trouv&#xE9; pour mener l&#x26;#39;activit&#xE9; &#xE9;lectrique. CONCLUSIONS: Cette &#xE9;tude a identifi&#xE9;-trois m&#xE9;canismes potentiels responsables de l&#x26;#39;&#xE9;chec de l&#x26;#39;ablation HIFU dans les tissus cardiaques. Les deux force de radiation acoustique et cavitation acoustique en collaboration avec d&#xE9;p&#xF4;t thermique incompatible peut augmenter le risque de discontinuit&#xE9; de la l&#xE9;sion et la suite dans les tailles &#xE9;cart qui favorisent l&#x26;#39;&#xE9;chec d&#x26;#39;ablation.

Trois m&#xE9;canismes potentiels de l&#x26;#39;&#xE9;chec de l&#x26;#39;ablation HIFU dans le tissu cardiaque

Hintergrund:-hohe Intensit&auml;t konzentrierte Ultraschall (HIFU) zur Behandlung von Herzrhythmusst&ouml;rungen, denn sie schnelle Gewebe &Auml;nderung in begrenzten Mengen zu erstellen bietet, ohne direkt kontaktieren Myokard eingef&uuml;hrt worden. Trotz der Vorteile der HIFU wurden eine Reihe von Einschr&auml;nkungen beschrieben, die behindert seine klinische Annahme. Methoden und Ergebnisse:-In dieser Studie verwendeten wir einen multimodalen Ansatz zur thermischen und nicht-thermische Wirkungen von HIFU in kardiale Ablation. Wir entwickelt ein computergesteuertes System, das gleichzeitige Fluoreszenz-Mapping und HIFU-Ablation. Mit diesem System die lineare L&auml;sionen in isoliert Kaninchen Vorh&ouml;fe erstellt wurden (n = 6) und Punkt L&auml;sionen in die Ventrikel des gesamten Herzens erstellt wurden (n = 6) Zubereitungen durch HIFU bei klinischen Dosen (4-16W) anwenden. Dar&uuml;ber hinaus bewerten wir die Gr&ouml;&szlig;e der L&uuml;cke in Ablation Linien f&uuml;r W&auml;rmeleitung bei Vorhofflimmern Vorbereitungen erforderlich (n = 4). Di-4-ANEPPS in der Spannung-empfindlichen Farbstoff wurde zur funktionalen Schadensbewertung von HIFU produziert. Optische Koh&auml;renztomografie und allgemeine Histologie wurden zur L&auml;sion Ausma&szlig; zu bewerten. Reizleitungs haben wir 6 Vorhofflimmern Zubereitungen mit einer einzigen Ablation-Linie in 1 (17 %) erzielt. Nach 10 Minuten Ruhezeit demonstrierte 0 (0 %) von 6 Vorhofflimmern Vorbereitungen nachhaltig Reizleitungs aus einer einzigen Ablation-Linie. Gewebe Verschiebung von 1-3 mm wurde w&auml;hrend HIFU Anwendung durch akustische Strahlung Kraft entlang der L&auml;sion festgestellt. Dar&uuml;ber hinaus generiert &Uuml;berm&auml;&szlig;iger Schalldruck und Hochtemperatur von HIFU Kavitation makroskopische Gewebesch&auml;den verursachen. Kleinster Abstand Gr&ouml;&szlig;e 1,5 mm wurde festgestellt, dass die elektrischen Aktivit&auml;t durchzuf&uuml;hren. Fazit:-dieser Studie werden drei m&ouml;gliche Mechanismen f&uuml;r das Scheitern der HIFU-Ablation im kardialen Gewebe verantwortlich. Akustische Strahlung Kraft und akustische Kavitation in Verbindung mit inkonsistenten thermische Ablagerung k&ouml;nnen erh&ouml;hen das Risiko der L&auml;sion Diskontinuit&auml;t und Ergebnis in L&uuml;cke-Gr&ouml;&szlig;en, die Ablation Scheitern zu f&ouml;rdern.

Drei m&ouml;gliche Mechanismen f&uuml;r das Scheitern der HIFU-Ablation im Herzgewebe.

SFONDO:-ad alta intensit&agrave; focalizzati ultrasuoni (HIFU) &egrave; stata introdotta per il trattamento di aritmie cardiache, perch&eacute; offre la possibilit&agrave; di creare modifica rapida tessuto in volumi confinati senza contattare direttamente il miocardio. Nonostante i benefici di HIFU, &egrave; stata segnalata una serie di limitazioni, che ha ostacolato l&#39;adozione clinica. Metodi e risultati:-In questo studio, abbiamo utilizzato un approccio multimodale per valutare gli effetti termici e non termici di HIFU nell&#39;ablazione cardiaca. Abbiamo progettato un sistema computerizzato in grado di fluorescenza simultanea mappatura e ablazione HIFU. Utilizzando questo sistema, lesioni lineari sono state create in atri coniglio isolato (n = 6) e punto di lesioni sono state create nei ventricoli del cuore intero (n = 6) preparati applicando HIFU a dosi cliniche (4-16W). Inoltre, valutare la dimensione del divario in linee di ablazione necessarie per la conduzione in preparazioni atriale (n = 4). La tensione colorante sensibile di-4-ANEPPS &egrave; stato utilizzato per valutare il danno funzionale prodotto da HIFU. Tomografia a coerenza ottica e istologia generale sono stati utilizzati per valutare l&#39;entit&agrave; della lesione. Blocco di conduzione &egrave; stato raggiunto in 1 (17%) di 6 atriale preparati con una linea singola ablazione. Dopo 10 minuti di riposo, 0 (0%) di 6 preparazioni atriale ha dimostrato il blocco di conduzione sostenuta da una linea singola ablazione. Spostamento del tessuto di 1-3 mm &egrave; stato osservato durante l&#39;applicazione HIFU a causa della forza di radiazione acustica lungo la linea di lesione. Inoltre, un&#39;eccessiva pressione acustica e ad alta temperatura da HIFU generato cavitazione che causano danno tissutale macroscopica. Una dimensione di spazio minimo di 1,5 mm &egrave; stata trovata a condurre attivit&agrave; elettrica. CONCLUSIONI:-questo studio ha identificato tre possibili meccanismi responsabili del fallimento dell&#39;ablazione HIFU nei tessuti cardiaci. Forza di radiazione acustica sia cavitazione acustica in collaborazione con deposizione termica incoerente pu&ograve; aumentare il rischio di lesione discontinuit&agrave; e risultato in dimensioni di spacco che promuovono il fallimento di ablazione.

Tre possibili meccanismi per insufficienza di ablazione HIFU nel tessuto cardiaco.

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&#x5FC3;&#x81D3;&#x7D44;&#x7E54;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;HIFU&#x30A2;&#x30D6;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x5931;&#x6557;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;3&#x3064;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;

&#xBC30;&#xACBD;:-&#xB192;&#xC740; &#xAC15;&#xB3C4; &#xC9D1;&#xC911; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; (&#xC7A5;&#xB0B4;) &#xC2EC;&#xADFC;&#xC5D0; &#xC9C1;&#xC811; &#xC5F0;&#xACB0; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xACE0; &#xD55C;&#xC815; &#xB41C; &#xBCFC;&#xB968;&#xC5D0; &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xC870;&#xC9C1; &#xC218;&#xC815; &#xB9CC;&#xB4E4; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB2A5;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xAE30; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xBD80;&#xC815;&#xB9E5;&#xC758; &#xCE58;&#xB8CC;&#xB97C; &#xC704;&#xD574; &#xB3C4;&#xC785; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC7A5;&#xB0B4; &#xD61C;&#xD0DD; &#xBD88;&#xAD6C; &#xC218; &#xC81C;&#xD55C; &#xBCF4;&#xACE0; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;, &#xC784;&#xC0C1; &#xCC44;&#xD0DD; &#xBC29;&#xD574; &#xD558;&#xB294;. &#xBC29;&#xBC95; &#xBC0F; &#xACB0;&#xACFC;:-&#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xC808;&#xC81C;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xB0B4;&#xC758; &#xC5F4; &#xBC0F; &#xBE44; &#xC5F4; &#xD6A8;&#xACFC; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558; &#xBCF5;&#xD569; &#xC811;&#xADFC; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB3D9;&#xC2DC; &#xD615;&#xAD11; &#xB9E4;&#xD551; &#xBC0F; &#xC7A5;&#xB0B4; &#xC808;&#xC81C;&#xC758; &#xB2A5;&#xB825;&#xC774; &#xCEF4;&#xD4E8;&#xD130; &#xC81C;&#xC5B4; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xC124;&#xACC4;. &#xC120;&#xD615; &#xC7A5;&#xC560; &#xACA9;&#xB9AC; &#xB41C; &#xD1A0;&#xB07C; atria&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xC5B4;&#xC9C4;&#xC774; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, (n = 6) &#xC810; &#xBCD1; &#xBCC0; &#xC804;&#xCCB4; &#xC2EC;&#xC7A5;&#xC758; &#xC2EC; &#xC2E4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xC5B4;&#xC9C4; (n = 6) &#xC784;&#xC0C1; &#xBCF5;&#xC6A9;&#xB7C9; (4-16W) &#xC7A5;&#xB0B4;&#xB97C; &#xC801;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC900;&#xBE44;. &#xC804;&#xB3C4; &#xC2EC; &#xBC29; &#xC900;&#xBE44;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xC81C;&#xAC70; &#xC904; &#xAC04;&#xACA9; &#xD06C;&#xAE30;&#xB97C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558;&#xB294; &#xB610;&#xD55C;, (n = 4). &#xC804;&#xC555; &#xBBFC;&#xAC10;&#xD55C; &#xC5FC;&#xB8CC; &#xB514;-4-ANEPPS &#xC81C;&#xC791;&#xD55C; &#xC7A5;&#xB0B4; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC190;&#xC0C1;&#xC744; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xAD11;&#xD559; &#xC77C;&#xAD00;&#xC131; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601; &#xBC0F; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBCD1; &#xBCC0; &#xBC94;&#xC704; &#xD3C9;&#xAC00; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC720;&#xB3C4; &#xBE14;&#xB85D;&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC808;&#xC81C; &#xB77C;&#xC778; 6 &#xC2EC; &#xBC29; &#xC900;&#xBE44; 1 (17%)&#xC5D0; &#xB2EC;&#xC131; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB098;&#xBA38;&#xC9C0; 10 &#xBD84;, &#xB2E4;&#xC74C; 0 (0%)&#xC758; 6 &#xC2EC; &#xBC29; &#xC900;&#xBE44; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC808;&#xC81C; &#xC120;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778;&#xB41C; &#xC804;&#xB3C4; &#xBE14;&#xB85D;&#xC744; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xD588;&#xB2E4;. 1-3 Mm&#xC758; &#xBCC0;&#xC704; &#xC870;&#xC9C1; &#xBCD1; &#xBCC0; &#xC120; &#xB530;&#xB77C; &#xCCAD;&#xAC01; &#xBC29;&#xC0AC;&#xC120; &#xD798; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xB0B4; &#xC801;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xAD00;&#xCC30; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xACFC;&#xB3C4; &#xD55C; &#xC74C;&#xD5A5; &#xC555;&#xB825;&#xACFC; &#xACE0;&#xC628; &#xC7A5;&#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC70;&#xC2DC;&#xC801;&#xC778; &#xC870;&#xC9C1; &#xC190;&#xC0C1;&#xC744; &#xC77C;&#xC73C;&#xD0A4;&#xB294; &#xACF5;&#xB3D9; &#xD604;&#xC0C1;&#xC744; &#xC0DD;&#xC131; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. 1.5 M m&#xC758; &#xCD5C;&#xC18C; &#xAC04;&#xACA9; &#xD06C;&#xAE30;&#xB294; &#xC804;&#xAE30; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC2E4;&#xC2DC; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB410;&#xB2E4;. &#xACB0;&#xB860;:-&#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xB0B4; &#xC808;&#xC81C;&#xC758; &#xC2E4;&#xD328;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC45;&#xC784;&#xC758; &#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCCAD;&#xAC01; &#xBC29;&#xC0AC;&#xC120; &#xD798; &#xBC0F; &#xC77C;&#xCE58; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xB294; &#xC5F4; &#xC99D; &#xCC29;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC74C;&#xD5A5; &#xCE90; &#xBE44;&#xD14C;&#xC774; &#xC158; &#xBCD1; &#xBCC0; &#xBD88;&#xC5F0;&#xC18D;&#xBA74; &#xAC04;&#xACA9; &#xD06C;&#xAE30; &#xC81C;&#xAC70; &#xC2E4;&#xD328;&#xB97C; &#xD64D;&#xBCF4; &#xD558;&#xB294; &#xACB0;&#xACFC;&#xC758; &#xC704;&#xD5D8;&#xC744; &#xC99D;&#xAC00; &#xC2DC;&#xD0AC; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC2EC;&#xC7A5; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xB0B4; &#xC808;&#xC81C;&#xC758; &#xC2E4;&#xD328;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;.

ANTECEDENTES: Ultrasonido Enfocado de Alta Intensidad, (HIFU) se ha introducido para el tratamiento de las arritmias card&#xED;acas, ya que ofrece la posibilidad de crear una r&#xE1;pida modificaci&#xF3;n del tejido en vol&#xFA;menes reducidos, sin contacto directo con el miocardio. A pesar de los beneficios de HIFU, una serie de limitaciones han sido reportados, lo que dificulta su adopci&#xF3;n cl&#xED;nica. M&#xC9;TODOS Y RESULTADOS:-En este estudio, hemos utilizado un enfoque multimodal para evaluar los efectos t&#xE9;rmicos y no t&#xE9;rmicos de HIFU en ablaci&#xF3;n cardiaca. Se dise&#xF1;&#xF3; un sistema controlado por ordenador capaz de asignaci&#xF3;n simult&#xE1;nea de fluorescencia y la ablaci&#xF3;n con HIFU. El uso de este sistema, las lesiones lineales se han creado en las aur&#xED;culas aisladas de conejo (n = 6) y las lesiones de puntos fueron creados en los ventr&#xED;culos del coraz&#xF3;n completo (n = 6) preparados mediante la aplicaci&#xF3;n de HIFU a dosis cl&#xED;nicas (4-16W). Adem&#xE1;s, se eval&#xFA;a el tama&#xF1;o de la brecha en las l&#xED;neas de ablaci&#xF3;n necesarios para la conducci&#xF3;n en los preparativos de auricular (n = 4). El tinte sensible al voltaje di-4-ANEPPS se utiliz&#xF3; para evaluar el da&#xF1;o funcional producido por el HIFU. Tomograf&#xED;a de coherencia &#xF3;ptica y la histolog&#xED;a general se utilizaron para evaluar el grado lesi&#xF3;n. Bloqueo de la conducci&#xF3;n se logr&#xF3; en 1 (17%) de 6 preparaciones auriculares con una l&#xED;nea de ablaci&#xF3;n clave. Despu&#xE9;s de 10 minutos de descanso, 0 (0%) de 6 preparaciones auriculares demostr&#xF3; bloqueo de la conducci&#xF3;n sostenida de una sola l&#xED;nea de ablaci&#xF3;n. El desplazamiento del tejido de 1 a 3 mm se observ&#xF3; durante la aplicaci&#xF3;n del HIFU debido a la fuerza de radiaci&#xF3;n ac&#xFA;stica a lo largo de la l&#xED;nea de la lesi&#xF3;n. Adicionalmente, la presi&#xF3;n ac&#xFA;stica excesiva y alta temperatura de HIFU generado cavitaci&#xF3;n causando da&#xF1;o tisular macrosc&#xF3;pica. Un tama&#xF1;o de espacio m&#xED;nimo de 1,5 mm se encontr&#xF3; para llevar a cabo la actividad el&#xE9;ctrica. CONCLUSIONES:-Este estudio identific&#xF3; tres posibles mecanismos responsables del fracaso de la ablaci&#xF3;n del HIFU en los tejidos card&#xED;acos. Tanto fuerza de radiaci&#xF3;n ac&#xFA;stica y la cavitaci&#xF3;n ac&#xFA;stica en conjunci&#xF3;n con la deposici&#xF3;n t&#xE9;rmica incompatible puede aumentar el riesgo de lesi&#xF3;n y el resultado discontinuidad en tama&#xF1;os de separaci&#xF3;n que promueven la insuficiencia ablaci&#xF3;n.

Matthew Sulkin

Department of Biomedical Engineering

Washington University in St. Louis

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

Matthew Sulkin

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Washington University in St. Louis

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

Department of Biomedical Engineering