Name: a model of long-term ventricular fibrillation in isolated rat hearts
Uploaded: 2023-02-17T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts at JoVE.com

Dette arbejde blev udført med støtte fra kardiovaskulær kirurgi, First Medical Center, Chinese PLA General Hospital og Laboratory Animal Center, Chinese PLA General Hospital.

Alle de eksperimentelle procedurer og protokoller, der blev anvendt i denne undersøgelse, blev gennemgået og godkendt af Animal Care and Use Committee of PLA General Hospital.
1. Klargøring af Langendorff-apparatet
<ol><li>Forbered Krebs-Henseleit (K-H) bufferen. For at forberede K-H-bufferen tilsættes følgende til destilleret vand: 118,0 mM NaCl, 4,7 mM KCl, 1,2 mMMgSO4, 1,2 mMNaH2PO4, 1,8 mM CaCl2, 25,0 mM NaHCO3,...

<ol>
	<li>Kilic, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+outcomes+of+mitral+valve+reoperations+in+the+United+States:+An+analysis+of+the+society+of+thoracic+surgeons+national+database.">Clinical outcomes of mitral valve reoperations in the United States: An analysis of the society of thoracic surgeons national database.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 107 (3), 754-759 (2019).</li><li>Akins, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+of+reoperative+valve+replacement+for+failed+mitral+and+aortic+bioprostheses.">Risk of reoperative valve replacement for failed mitral and aortic bioprostheses.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 65 (6), 1551-1542 (1998).</li><li>Jamieson, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reoperation+for+bioprosthetic+mitral+structural+failure:+risk+assessment.">Reoperation for bioprosthetic mitral structural failure: risk assessment.</a> Circulation. 108 (Suppl 1), 98 (2003).</li><li>Seeburger, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+mitral+valve+surgery+after+previous+sternotomy:+Experience+in+181+patients.">Minimally invasive mitral valve surgery after previous sternotomy: Experience in 181 patients.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 87 (3), 709-714 (2009).</li><li>Arcidi, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fifteen-year+experience+with+minimally+invasive+approach+for+reoperations+involving+the+mitral+valve.">Fifteen-year experience with minimally invasive approach for reoperations involving the mitral valve.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 143 (5), 1062-1068 (2012).</li><li>Cox, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+safety+of+induced+ventricular+fibrillation+during+cardiopulmonary+bypass+in+nonhypertrophied+hearts.">The safety of induced ventricular fibrillation during cardiopulmonary bypass in nonhypertrophied hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 74 (3), 423-432 (1977).</li><li>Schraut, W., Lamberti, J. J., Kampman, K., Glagov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+fibrillation+during+cardiopulmonary+bypass:+Long-term+effects+on+myocardial+morphology+and+function.">Ventricular fibrillation during cardiopulmonary bypass: Long-term effects on myocardial morphology and function.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 27 (3), 230-234 (1979).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pravastatin+attenuates+cardiac+dysfunction+induced+by+lysophosphatidylcholine+in+isolated+rat+hearts.">Pravastatin attenuates cardiac dysfunction induced by lysophosphatidylcholine in isolated rat hearts.</a> European Journal of Pharmacology. 640 (1-3), 139-142 (2010).</li><li>Lang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CXCL10/IP-10+neutralization+can+ameliorate+lipopolysaccharide-induced+acute+respiratory+distress+syndrome+in+rats.">CXCL10/IP-10 neutralization can ameliorate lipopolysaccharide-induced acute respiratory distress syndrome in rats.</a> PLoS One. 12 (1), e0169100 (2017).</li><li>Lubbe, W. F., Bricknell, O. L., Marzagao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+fibrillation+threshold+and+vulnerable+period+in+the+isolated+perfused+rat+heart.">Ventricular fibrillation threshold and vulnerable period in the isolated perfused rat heart.</a> Cardiovascular Research. 9 (5), 613-620 (1975).</li><li>Hottentrott, C. E., Towers, B., Kurkji, H. J., Maloney, J. V., Buckberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hazard+of+ventricular+fibrillation+in+hypertrophied+ventricles+during+cardiopulmonary+bypass.">The hazard of ventricular fibrillation in hypertrophied ventricles during cardiopulmonary bypass.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 66 (5), 742-753 (1973).</li><li>Hottenrott, C., Maloney, J. V., Buckberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+ventricular+fibrillation+on+the+adequacy+of+regional+myocardial+flow.+I.+Electrical+vs.+spontaneous+fibrillation.">Studies of the effects of ventricular fibrillation on the adequacy of regional myocardial flow. I. Electrical vs. spontaneous fibrillation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 68 (4), 615-625 (1974).</li><li>Buckberg, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+hypothermia+on+regional+myocardial+blood+flow+and+metabolism+during+cardiopulmonary+bypass.+I.+The+adequately+perfused+beating,+fibrillating,+and+arrested+heart.">Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. I. The adequately perfused beating, fibrillating, and arrested heart.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 73 (1), 87-94 (1977).</li><li>Gazmuri, R. J., Berkowitz, M., Cajigas, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+effects+of+ventricular+fibrillation+in+the+isolated+rat+heart.">Myocardial effects of ventricular fibrillation in the isolated rat heart.</a> Critical Care Medicine. 27 (8), 1542-1550 (1999).</li><li>Clasen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+approach+for+programmed+electrical+stimulation+in+mice:+Inducibility+of+ventricular+arrhythmias.">A modified approach for programmed electrical stimulation in mice: Inducibility of ventricular arrhythmias.</a> PLoS One. 13 (8), e0201910 (2018).</li><li>Diaz-Maue, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+cardiac+rhythm+management+by+applying+optogenetic+multi-site+photostimulation+in+murine+hearts.">Advanced cardiac rhythm management by applying optogenetic multi-site photostimulation in murine hearts.</a> Journal of Visualized Experiments. (174), e62335 (2021).</li><li>Jungen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+intracardiac+neurons+on+cardiac+electrophysiology+and+arrhythmogenesis+in+an+ex+vivo+Langendorff+system.">Impact of intracardiac neurons on cardiac electrophysiology and arrhythmogenesis in an ex vivo Langendorff system.</a> Journal of Visualized Experiments. 135, e57617 (2018).</li><li>Koretsune, Y., Marban, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+calcium+in+the+pathophysiology+of+ventricular+fibrillation+and+in+the+pathogenesis+of+postarrhythmic+contractile+dysfunction.">Cell calcium in the pathophysiology of ventricular fibrillation and in the pathogenesis of postarrhythmic contractile dysfunction.</a> Circulation. 80 (2), 369-379 (1989).</li><li>Brazier, J. R., Cooper, N., McConnell, D. H., Buckberg, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+hypothermia+on+regional+myocardial+blood+flow+and+metabolism+during+cardiopulmonary+bypass.+III.+Effects+of+temperature,+time,+and+perfusion+pressure+in+fibrillating+hearts.">Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. III. Effects of temperature, time, and perfusion pressure in fibrillating hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 73 (1), 102-109 (1977).</li><li>von Planta, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiopulmonary+resuscitation+in+the+rat.">Cardiopulmonary resuscitation in the rat.</a> Journal of Applied Physiology. 65 (6), 2641-2647 (1988).</li><li>Luo, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ageing+increases+cardiac+electrical+remodelling+in+rats+and+mice+via+NOX4/ROS/CaMKII-mediated+calcium+signalling.">Ageing increases cardiac electrical remodelling in rats and mice via NOX4/ROS/CaMKII-mediated calcium signalling.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022, 8538296 (2022).</li><li>Hohnloser, S., Weirich, J., Antoni, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+direct+current+on+the+electrical+activity+of+the+heart+and+on+its+susceptibility+to+ventricular+fibrillation.">Influence of direct current on the electrical activity of the heart and on its susceptibility to ventricular fibrillation.</a> Basic Research in Cardiology. 77 (3), 237-249 (1982).</li><li>Xie, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-energy+defibrillation+increases+the+severity+of+postresuscitation+myocardial+dysfunction.">High-energy defibrillation increases the severity of postresuscitation myocardial dysfunction.</a> Circulation. 96 (2), 683-688 (1997).</li><li>Manoach, M., Netz, H., Erez, M., Weinstock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+self-defibrillation+in+mammals:+Age+and+drug+dependence.">Ventricular self-defibrillation in mammals: Age and drug dependence.</a> Age and Ageing. 9 (2), 112-116 (1980).</li><li>Filippi, S., Gizzi, A., Cherubini, C., Luther, S., Fenton, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanistic+insights+into+hypothermic+ventricular+fibrillation:+The+role+of+temperature+and+tissue+size.">Mechanistic insights into hypothermic ventricular fibrillation: The role of temperature and tissue size.</a> Europace. 16 (3), 424-434 (2014).</li></ol>

Denne protokol etablerer en dyremodel for langvarig VF i isolerede rottehjerter, som ikke tidligere er rapporteret. Derudover blev forskellige elektriske stimuleringsbetingelser sammenlignet i denne undersøgelse. Denne undersøgelse giver en model for undersøgelser relateret til ventrikelflimmerstop under hjertekirurgi.
Succesraten for modellen er en meget vigtig indikator, der er relateret til personale, tid og økonomiske omkostninger. I VF-modeller inkluderer succesraten, om VF kan induce...

Hjertekirurgi udføres normalt via thoracotomi, med blokering af aorta og perfusion med en kardioplegisk opløsning for at arrestere hjertet. Gentag hjertekirurgi kan være mere udfordrende end den indledende operation, med højere komplikation og dødelighed 1,2,3. Desuden kan den konventionelle median sternotomi tilgang forårsage skade på broskibene bag brystbenet, den stigende aorta, højre ventrikel og andre vigtige strukturer. Omfattende blødning på grund af adskillelse af bindevæv, brystsårinfektion og sternal osteomyelitis på grund af sternotomi er alle mulige komplikationer. Omfattende dissektion øger risikoen for læsioner og blødning i vitale hjertestrukturer.
Med udviklingen af minimalt invasiv hjertekirurgi er snit blevet mindre, og hjertestop er undertiden vanskeligt at opnå. Gentag hjertekirurgi under ventrikelflimmer (VF)4,5 er sikkert, gennemførligt og kan give bedre myokardiebeskyttelse. Derfor introducerer denne protokol metoden til VF-hjertestop i kirurgi med minimalt invasiv ekstrakorporeal cirkulation. Hjertet mister effektiv sammentrækning under VF, og der er således ikke behov for at sutur og blokere den stigende aorta under operationen, hvilket forenkler proceduren. Men selvom hjertet kontinuerligt perfuseres, kan langvarig VF stadig være skadelig for hjertet.
Da denne metode bliver mere udbredt, bliver spørgsmålet om, hvordan man beskytter hjertet under VF, stadig mere relevant. Dette vil kræve omfattende og dybtgående undersøgelser ved hjælp af dyremodeller for langtids-VF. Tidligere har forskning på dette område for det meste brugt store dyr6,7 og har krævet samarbejde mellem kirurger, anæstesiologer, perfusionister og andre forskere. Disse undersøgelser tog for lang tid, prøvestørrelserne var ofte små, og undersøgelserne fokuserede generelt på hjertefunktion og mindre på mekanistiske og molekylære vurderinger. Til dato har ingen undersøgelse rapporteret en detaljeret protokol til etablering af en langsigtet VF-model.
Denne protokol giver således de detaljer, der er nødvendige for at udvikle en langsigtet VF-rottemodel ved hjælp af Langendorff-apparater. Protokollen er enkel, økonomisk, gentagelig og stabil.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0 Non-absorbable suture</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95% O2 + 5% CO2</td>
			<td>Beijing BeiYang United Gas Co., Ltd.&#160;</td>
			<td></td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AcqKnowledge software</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>Version 4.2.1</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic biochemistry analyzer</td>
			<td>Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd.</td>
			<td>Chemray 800</td>
			<td>CK-MB assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BIOPAC research systems</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>MP150</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt needle (20 G, TWLB)</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10005861</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CK-MB assay kits&#160;</td>
			<td>Changchun Huili Biotech Co., Ltd.</td>
			<td>C060</td>
			<td>CK-MB assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forcep</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10009717</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrical stimulator</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>STEMISOC</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>63005518</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium</td>
			<td>Tianjin Biochem Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>H120200505</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD Life Science Co.,LTD</td>
			<td>21082201</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulfate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>20025118</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle electrodes</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>EL452</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic clamp</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfusion tube</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10016318</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10018960</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10019318</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate dihydrate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>20040718</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley (SD) rats</td>
			<td>SPF (Beijing) biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>Male, 300-350g</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td>Jiangsu Jingchuang Electronics Co., Ltd.</td>
			<td>GSP-6</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissueforceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toothed forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>Chengdu Instrument Factory</td>
			<td>DKX-150</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath1</td>
			<td>Ningbo Scientz Biotechnology Co.,Ltd.</td>
			<td>SC-15</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath2</td>
			<td>Shanghai Yiheng Technology Instrument Co., Ltd.</td>
			<td>DK-8D</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a model of long-term ventricular fibrillation in isolated rat hearts

Ventrikelflimmer (VF) er en dødelig arytmi med høj forekomst hos hjertepatienter, men VF-anholdelse under perfusion er en forsømt metode til intraoperativ anholdelse inden for hjertekirurgi. Med de seneste fremskridt inden for hjertekirurgi er efterspørgslen efter langvarige VF-undersøgelser under perfusion steget. Feltet mangler imidlertid enkle, pålidelige og reproducerbare dyremodeller af kronisk ventrikelflimmer. Denne protokol inducerer langvarig VF gennem vekselstrøm (AC) elektrisk stimulering af epikardiet. Forskellige betingelser blev brugt til at inducere VF, herunder kontinuerlig stimulering med lav eller høj spænding for at inducere langvarig VF og stimulering i 5 minutter med lav eller høj spænding for at inducere spontan langvarig VF. Succesraterne for de forskellige tilstande samt antallet af myokardieskade og genopretning af hjertefunktionen blev sammenlignet. Resultaterne viste, at kontinuerlig lavspændingsstimulering inducerede langvarig VF, og at 5 minutters lavspændingsstimulering inducerede spontan langvarig VF med mild myokardieskade og en høj grad af genopretning af hjertefunktionen. Imidlertid havde den lavspændings, kontinuerligt stimulerede langsigtede VF-model en højere succesrate. Højspændingsstimulering gav en højere VF-induktionshastighed, men viste en lav defibrilleringssuccesrate, dårlig genopretning af hjertefunktionen og alvorlig myokardieskade. På baggrund af disse resultater anbefales kontinuerlig lavspændings epikardial AC-stimulering for sin høje succesrate, stabilitet, pålidelighed, reproducerbarhed, lav indvirkning på hjertefunktionen og mild myokardieskade.

I alt 57 rotter blev brugt i forsøgene, hvoraf 30 opfyldte inklusionskriterierne. De inkluderede dyr blev opdelt i fem grupper med seks dyr i hver gruppe: kontrolgruppen (gruppe C), den lavspændingskontinuerligt stimulerede langsigtede VF-gruppe (gruppe LC), den højspændingsstimulerede kontinuerligt langsigtede VF-gruppe (gruppe HC), den lavspændingsinducerede spontane langsigtede VF-gruppe (gruppe LI) og den højspændingsinducerede spontane langsigtede VF-gruppe (gruppe HI). Den eksperimentelle proces for hver gru...

Watch this Scientific Journal Video about A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts at JoVE.com

A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts

Denne protokol præsenterer en model af langvarig ventrikelflimmer i rottehjerter induceret af kontinuerlig stimulering med lavspændingsvekselstrøm. Denne model har en høj succesrate, er stabil, pålidelig og reproducerbar, har en lav indvirkning på hjertefunktionen og forårsager kun mild myokardieskade.

En model af langvarig ventrikelflimmer i isolerede rottehjerter

Ventricular fibrillation (VF) is a fatal arrhythmia with a high incidence in cardiac patients, but VF arrest under perfusion is a neglected method of ...

Denne protokol giver et detaljeret behov for at udvikle en langsigtet ventrikelflimmer rottemodel ved hjælp af Langendorff-apparatet. Det udfylder hullet af langvarig ventrikelflimmer i smådyrsmodellen. Det tekniske er enkelt, økonomisk, gentageligt og stabilt.Denne teknik kan anvendes i undersøgelsen af ventrikelflimmerstop under perfusion, som udføres i visse kliniske situationer inden for hjertekirurgiske sessioner og operationer. Til at begynde med skal du forberede Krebs-Henseleit- eller KH-bufferen ved at tilsætte 118 millimolært natriumchlorid, 4,7 millimolært kaliumchlorid, 1,2 millimolært magnesiumchlorid, 1,2 millimolært natriumdihydrogenphosphat, 1,8 millimolært calciumchlorid, 25 millimolært natriumbicarbonat, 11,1 millimolær glucose og 0,5 millimolær EDTA i destilleret vand. Forbered derefter det modificerede Langendorff-perfusionssystem.Kolben indeholdende KH-buffer gasses kontinuerligt med 95 % ilt og 5 % kuldioxid ved et tryk på ca. 80 millimeter kviksølv. Anbring den ene ende af perfusionsrøret i KH-bufferen, før midten af perfusionsrøret gennem vandbadet, og fastgør en stump 20 gauge nål til den anden ende af perfusionsrøret. Efter ophængning af nålen på et trådstativ skal du justere temperaturen på vandbadet, så temperaturen på KH-bufferen fra enden af perfusionssystemet er 37 grader Celsius.Brug en fysiologisk signaloptager til at digitalisere og optage alle de analoge signaler. Brug to nåleelektroder i rustfrit stål til at optage et bipolært elektrokardiogram eller EKG og to nåleelektroder i rustfrit stål til elektrisk stimulering. Tilslut den ene ende af de fire elektroder til den fysiologiske signaloptager og den anden ende tæt på det område, hvor hjertet vil blive placeret efter fastgørelse til apparatet.Brug derefter den bærbare software til automatisk at genkende, justere og registrere bipolære EKG og hæmodynamiske parametre. Indstil de elektriske stimulatorparametre til 30 hertz vekselstrøm, hvor lavspændingsgruppen modtager 2 volt og højspændingsgruppen modtager 6 volt. Med den bedøvede rotte forbundet til en ventilator efter cervikal dissektion og trakeal intubation, løft huden af xiphoidprocessen med tandede tang og lav et tre centimeter tværgående snit i huden med vævsaks.Udvid hud- og ribbensnittene til axillen på begge sider i V-form. Brug stump dissektion til at adskille brachiocephalic bagagerummet fra det omgivende væv. Klem derefter den brachiocephalic bagagerum med buede tang for at lette fjernelsen af hjertet.Nedsænk straks hjertet i en petriskål med KH-buffer ved 0 til 4 grader Celsius for at vaske og pumpe det resterende blod ud. Overfør hjertet til en anden petriskål. Afskær det overflødige væv og identificer aorta.Brug to oftalmiske tang til at løfte aorta og indsæt aorta i Langendorff-apparatets stumpe nål. Derefter bindes en knude med en 0 suturtråd ved hjælp af en assistent. Tænd for perfusionsflowregulatoren.Skub ballonen gennem mitralventilen ind i venstre ventrikel. Fyld ballonen med destilleret vand for at opnå et diastolisk sluttryk på 5 til 10 millimeter kviksølv. Tilslut EKG og elektriske stimuleringselektroder til hjertet.Placer hjertet i midten af det kappede glaskammer, der opretholdes ved 37 grader Celsius. Lad hjertet ekvilibrere i 20 minutter inde i kammeret. Juster derefter vandbadstemperaturen for at holde temperaturen i det kappede glaskammer på 30 grader Celsius.Når temperaturen har nået det ønskede niveau, skal du aktivere den elektriske stimuleringskontakt på den bærbare software. Hvis dyret er en del af den kontinuerligt stimulerede langsigtede ventrikelflimmer eller VF-gruppe, skal du tillade 90 minutters elektrisk stimulering. Efter 90 minutters VF skal du bruge elektroder til at give 0,1 joule jævnstrømsdefibrillering.Samtidig reguleres vandbadstemperaturen for at lade temperaturen stige langsomt i det kappede glaskammer til 37 grader Celsius i 10 minutter. Efter defibrillering skal du lade hjertet slå i 60 minutter og derefter stoppe slagene ved langsom perfusion med 10% kaliumchlorid ved ca. 37 grader Celsius. Fjern hjertet for kreatinkinase eller CK-MB-analyse og histologisk analyse.VF-hastighederne, succesraten for defibrillering og succesraten for VF-modellen vises her. Gruppe LC og gruppe HC modtog kontinuerlig elektrisk stimulering, og VF opstod således med en succesrate på 100%. Men gruppe HC viste lavere succesrater for defibrillering.Gruppe LI og gruppe III, hvor den elektriske stimulering blev slukket efter fem minutter, havde forskellige VF-hastigheder, men VF-hastigheden var langsommere i begge grupper sammenlignet med gruppe LC og gruppe HC. Både gruppe LC og gruppe LI havde bedre succesrater for defibrillering. Men samlet set havde Group LC den højeste model succesrate, mens Group LI havde en lavere model succesrate. Puls eller HR, koronar flow eller CF og venstre ventrikulær trykforskel eller LVPD-restitutionshastigheder er vist her.Hemodynamikken i gruppe C forblev stabil under eksperimentet og viste et lille fald i HR, CF og LVPD. De to grupper med lavspændingsinduceret VF havde lignende ydeevne og en god genvindingshastighed. HR og LVPD var ikke signifikant forskellige i disse grupper sammenlignet med gruppe C.Men genvindingsgraden for CF var signifikant bedre end i gruppe C.In derimod var den hæmodynamiske genvindingshastighed for de to grupper med højspænding induceret til langvarig VF dårlig, og den højspændingsstimulerede langsigtede VF-gruppe viste den værste genvindingsrate.Analysen af koronar effusionsvæsker viste, at CK-MB-niveauerne var højere i begge højspændingsgrupper. Der blev ikke fundet forskelle mellem de to lavspændingsgrupper, og gruppe C.Hematoxylin og eosinfarvning viste et elektrodeforbrændingsområde i gruppe HC. Denne protokol er velegnet til undersøgelse relateret til ventrikelflimmerstop og perfusion i kardiovaskulær kirurgi.

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

NADH fluorescensimagografi af Isoleret Biventricular Arbejde kaninhjerter

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Metode til isoleret<em&gt; Ex vivo</em&gt; Lung Perfusion i en rotte Model: Erfaringer fra at udvikle en rotte EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

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

En rotte model af ventrikelflimren og genoplivning ved konventionel Closed-bryst Teknik

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

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

Induktion og vurdering af iskæmi-reperfusion skade i Langendorff-perfusionerede rottehjerter

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Kirurgisk Placering af Katetre til Langsigtet motionsture Afprøvning i Swine

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early ...

Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

Langsigtet blodtryksmåling i Frit Flytning Mus Brug Telemetri

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. ...

The Inverted Heart Model for Interstitial Transudate Collection from the Isolated Rat Heart

Den omvendte hjertemodel for interstitiell transudatsamling fra det isolerede rottehjerte

The present protocol describes a unique approach that enables the collection of cardiac transudate (CT) from the isolated, saline-perfused rat heart. ...

Standardized Model of Ventricular Fibrillation and Advanced Cardiac Life Support in Swine

Standardiseret model af ventrikulær fibrillering og avanceret hjerteliv støtte i svin

Cardiopulmonary resuscitation after cardiac arrest, independent of its origin, is a regularly encountered medical emergency in hospitals as well as ...