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

עבודה זו בוצעה בתמיכת ניתוחי לב וכלי דם, המרכז הרפואי הראשון, בית החולים הכללי הסיני PLA ומרכז חיות המעבדה, בית החולים הכללי הסיני PLA.

כל הליכי הניסוי והפרוטוקולים ששימשו בחקירה זו נבדקו ואושרו על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים של בית החולים הכללי של PLA.
1. הכנת מנגנון לנגנדורף
<ol><li>הכינו את חיץ קרבס-הנסלייט (K-H). כדי להכין את מאגר K-H, הוסף את הדברים הבאים למים מזוקקים: 118.0 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 1.2 mM MgSO 4, 1.2 mM ...

<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>

פרוטוקול זה מבסס מודל חייתי של VF ארוך טווח בלבבות חולדות מבודדים שלא דווח בעבר. בנוסף, הושוו תנאי גירוי חשמלי שונים במחקר זה. מחקר זה מספק מודל למחקרים הקשורים לדום פרפור חדרים במהלך ניתוחי לב.
שיעור ההצלחה של המודל הוא אינדיקטור חשוב מאוד הקשור כוח אדם, זמן, עלויות כלכליות. ב...

ניתוח לב מבוצע בדרך כלל באמצעות thoracotomy, עם חסימה של אבי העורקים זילוח עם פתרון cardioplegic לעצור את הלב. ניתוח לב חוזר יכול להיות מאתגר יותר מהניתוח הראשוני, עם שיעורי סיבוכים ותמותה גבוהים יותר 1,2,3. יתר על כן, הגישה החציונית הקונבנציונלית עלולה לגרום נזק לכלי הגשר מאחורי עצם החזה, אבי העורקים העולה, החדר הימני ומבנים חשובים אחרים. דימום נרחב עקב הפרדת רקמת חיבור, זיהום פצע החזה, ו osteomyelitis עצם החזה עקב sternotomy הם כל סיבוכים אפשריים. דיסקציה נרחבת מגבירה את הסיכון לנגעים ודימום במבנים לבביים חיוניים.
עם התפתחות ניתוחי לב זעיר פולשניים, החתכים הפכו קטנים יותר, ודום לב לעיתים קשה להשגה. ניתוח לב חוזר תחת פרפור חדרים (VF)4,5 הוא בטוח, אפשרי ועשוי לספק הגנה טובה יותר על שריר הלב. לכן, פרוטוקול זה מציג את השיטה של דום לב VF בניתוח עם מחזור חוץ גופי זעיר פולשני. הלב מאבד התכווצות יעילה במהלך VF, ולכן אין צורך לתפור ולחסום את אבי העורקים העולה במהלך הניתוח, מה שמפשט את ההליך. עם זאת, גם אם הלב מחורר ברציפות, VF לטווח ארוך עדיין עלול להזיק ללב.
ככל ששיטה זו הופכת להיות בשימוש נרחב יותר, השאלה כיצד להגן על הלב במהלך VF הופכת רלוונטית יותר ויותר. זה ידרוש מחקרים נרחבים ומעמיקים תוך שימוש במודלים של בעלי חיים של VF לטווח ארוך. בעבר, המחקר בתחום זה השתמש בעיקר בבעלי חיים גדולים6,7 ודרש שיתוף פעולה בין מנתחים, מרדימים, פרפוזיה וחוקרים אחרים. מחקרים אלה ארכו זמן רב מדי, גודל המדגם היה לעתים קרובות קטן, והמחקרים התמקדו בדרך כלל בתפקוד הלב ופחות בהערכות מכניסטיות ומולקולריות. עד כה, אף מחקר לא דיווח על פרוטוקול מפורט לביסוס מודל VF ארוך טווח.
פרוטוקול זה, אם כן, מספק את הפרטים הדרושים לפיתוח מודל ארוך טווח של חולדות VF באמצעות מנגנון לנגנדורף. הפרוטוקול פשוט, חסכוני, ניתן לחזרה ויציב.

<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

פרפור חדרים (VF) היא הפרעת קצב קטלנית עם שכיחות גבוהה בחולי לב, אך דום VF תחת זילוח הוא שיטה מוזנחת של דום תוך ניתוחי בתחום ניתוחי הלב. עם ההתקדמות האחרונה בניתוחי לב, הביקוש למחקרי VF ממושכים תחת זילוח גדל. עם זאת, בתחום חסרים מודלים פשוטים, אמינים וניתנים לשחזור של פרפור חדרים כרוני. פרוטוקול זה משרה VF לטווח ארוך באמצעות גירוי חשמלי בזרם חילופין (AC) של אפיקרדיום. תנאים שונים שימשו להשראת VF, כולל גירוי מתמשך עם מתח נמוך או גבוה כדי לגרום VF לטווח ארוך וגירוי במשך 5 דקות עם מתח נמוך או גבוה כדי לגרום VF ספונטני לטווח ארוך. הושוו שיעורי ההצלחה של המצבים השונים, כמו גם שיעורי הפגיעה בשריר הלב וההתאוששות מתפקוד הלב. התוצאות הראו כי גירוי מתמשך במתח נמוך גרם ל- VF לטווח ארוך וכי 5 דקות של גירוי מתח נמוך גרמו ל- VF ספונטני לטווח ארוך עם פגיעה קלה בשריר הלב ושיעור התאוששות גבוה של תפקוד הלב. עם זאת, למודל ה-VF ארוך הטווח בעל המתח הנמוך, המגורה ברציפות, היה שיעור הצלחה גבוה יותר. גירוי מתח גבוה סיפק שיעור גבוה יותר של השראת VF אך הראה שיעור הצלחה נמוך בדפיברילציה, התאוששות לקויה של תפקוד הלב ופגיעה חמורה בשריר הלב. על בסיס תוצאות אלה, מומלץ גירוי AC אפיקרדיאלי רציף במתח נמוך בשל אחוזי ההצלחה הגבוהים שלו, יציבות, אמינות, יכולת שחזור, השפעה נמוכה על תפקוד הלב ופגיעה קלה בשריר הלב.

בסך הכל נעשה שימוש ב-57 חולדות בניסויים, מתוכן 30 עמדו בקריטריוני ההכללה. בעלי החיים שנכללו חולקו לחמש קבוצות, עם שישה בעלי חיים בכל קבוצה: קבוצת הביקורת (קבוצה C), קבוצת ה-VF ארוכת הטווח בעלת המתח הנמוך המגורה ברציפות (קבוצה LC), קבוצת ה-VF ארוכת הטווח בעלת המתח הגבוה המגורה ברציפות (קבוצה HC), קבוצת ...

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

פרוטוקול זה מציג מודל של פרפור חדרים ארוך טווח בלבבות חולדות המושרה על ידי גירוי מתמשך עם זרם חילופין במתח נמוך. מודל זה הוא בעל אחוזי הצלחה גבוהים, הוא יציב, אמין וניתן לשחזור, בעל השפעה נמוכה על תפקוד הלב וגורם לפגיעה קלה בלבד בשריר הלב.

מודל של פרפור חדרים ארוך טווח בלבבות חולדות מבודדים

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

פרוטוקול זה מספק צורך מפורט לפתח מודל ארוך טווח לפרפור חדרים באמצעות מנגנון לנגנדורף. הוא ממלא את הפער של פרפור חדרים ארוך טווח במודל בעלי החיים הקטנים. הטכני פשוט, חסכוני, ניתן לחזרה ויציב.טכניקה זו יכולה לשמש במחקר של מעצר פרפור חדרים תחת זילוח אשר מבוצע במצבים קליניים מסוימים בתחום ניתוחי לב וניתוחים. כדי להתחיל, להכין את מאגר Krebs-Henseleit או KH על ידי הוספת 118 מילימולר נתרן כלורי, 4.7 מילימולר אשלגן כלורי, 1.2 מילימולרי מגנזיום כלורי, 1.2 מילימולרי נתרן דימימן פוספט, 1.8 מילימולרי סידן כלורי, 25 מילימולר סודיום ביקרבונט, 11.1 מילימולר גלוקוז, 0.5 מילימולרי EDTA במים מזוקקים. לאחר מכן להכין את מערכת זילוח לנגנדורף שונה.גז רציף של הבקבוק המכיל חיץ KH עם 95% חמצן ו-5% פחמן דו חמצני בלחץ של כ-80 מילימטרים של כספית. מניחים קצה אחד של צינור הזילוח במאגר KH, מעבירים את אמצע צינור הזילוח דרך אמבט המים, ומחברים מחט קהה 20 מד לקצה השני של צינור הזילוח. לאחר תליית המחט על מעמד תיל, להתאים את הטמפרטורה של אמבט המים כך הטמפרטורה של חיץ KH מקצה מערכת זילוח הוא 37 מעלות צלזיוס.השתמש במקליט אותות פיזיולוגי כדי לבצע דיגיטציה ולהקליט את כל האותות האנלוגיים. השתמש בשתי אלקטרודות מחט נירוסטה כדי להקליט אלקטרוקרדיוגרמה דו קוטבית או אק"ג ושתי אלקטרודות מחט נירוסטה לגירוי חשמלי. חבר קצה אחד של ארבע האלקטרודות למקליט האותות הפיזיולוגי ואת הקצה השני קרוב לאזור שבו הלב ימוקם לאחר החיבור למנגנון.לאחר מכן, השתמש בתוכנת המחשב הנייד כדי לזהות, להתאים ולהקליט באופן אוטומטי א.ק.ג דו קוטבי ופרמטרים המודינמיים. הגדר את פרמטרי הממריץ החשמלי לזרם חילופין של 30 הרץ כאשר קבוצת המתח הנמוך מקבלת 2 וולט וקבוצת המתח הגבוה מקבלת 6 וולט. כאשר החולדה המורדמת מחוברת למכונת הנשמה לאחר דיסקציה של צוואר הרחם ואינטובציה בקנה הנשימה, הרימו את העור מתהליך הקסיפואיד בעזרת מלקחיים בשיניים ובצעו חתך רוחבי של שלושה סנטימטרים בעור בעזרת מספריים לרקמות.יש להרחיב את חתכי העור והצלעות לבית השחי משני הצדדים בצורת V. השתמש בדיסקציה קהה כדי להפריד את הגזע הברכיוצפלי מהרקמה שמסביב. לאחר מכן מהדקים את תא המטען הברכיוצפאלי עם מלקחיים מעוקלים כדי להקל על הסרת הלב.מיד לטבול את הלב בצלחת פטרי עם חיץ KH ב 0 עד 4 מעלות צלזיוס כדי לשטוף ולשאוב את הדם שאריות. מעבירים את הלב לצלחת פטרי שנייה. חותכים את הרקמה המיותרת ומזהים את אבי העורקים.השתמש בשני מלקחיים עיניים כדי להרים את אבי העורקים ולהחדיר את אבי העורקים לתוך המחט הקהה של מכשיר לנגנדורף. ואז בעזרת עוזר, לקשור קשר עם חוט תפר 0. הפעל את וסת זרימת הזילוח.דוחפים את הבלון דרך המסתם המיטרלי לחדר השמאלי. מלאו את הבלון במים מזוקקים כדי להשיג לחץ דיאסטולי סופי של 5 עד 10 מילימטרים של כספית. חבר את אלקטרודות האק"ג והגירוי החשמלי ללב.הניחו את הלב במרכז תא הזכוכית המעוטר בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. אפשרו ללב להתאזן למשך 20 דקות בתוך החדר. לאחר מכן התאימו את טמפרטורת אמבט המים כדי לשמור על הטמפרטורה בתוך תא הזכוכית המעוטה ב -30 מעלות צלזיוס.לאחר שהטמפרטורה הגיעה לרמה הרצויה, הפעל את מתג הגירוי החשמלי בתוכנת המחשב הנייד. אם בעל החיים הוא חלק מקבוצת פרפור החדרים לטווח ארוך או VF המגורה ברציפות, אפשר 90 דקות של גירוי חשמלי. לאחר 90 דקות של VF, השתמש באלקטרודות כדי לתת 0.1 ג'אול של דפיברילציה בזרם ישר.במקביל, לווסת את טמפרטורת אמבט המים כדי לאפשר לטמפרטורה לעלות לאט בתוך תא הזכוכית המעוטה ל -37 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. לאחר הדפיברילציה, לאפשר ללב לפעום במשך 60 דקות ולאחר מכן להפסיק את הפעימות על ידי זילוח איטי עם 10% אשלגן כלורי בערך 37 מעלות צלזיוס. הסר את הלב עבור קריאטין קינאז או בדיקת CK-MB וניתוח היסטולוגי.שיעורי VF, שיעור ההצלחה של דפיברילציה, ואת שיעור ההצלחה של מודל VF מוצגים כאן. קבוצת LC וקבוצת HC קיבלו גירוי חשמלי מתמשך וכך VF התרחש עם שיעור הצלחה של 100%. אבל HC קבוצתי הראה שיעורי הצלחה נמוכים יותר עבור דפיברילציה.לקבוצה LI ולקבוצה HI שבה הגירוי החשמלי כבה לאחר חמש דקות היו שיעורים שונים של VF, אך קצב ה-VF היה איטי יותר בשתי הקבוצות בהשוואה לקבוצה LC וקבוצה HC. גם לקבוצה LC וגם לקבוצה LI היו שיעורי הצלחה טובים יותר בדפיברילציה. אבל בסך הכל, לקבוצה LC היה שיעור ההצלחה הגבוה ביותר של המודל, בעוד שלקבוצה LI היה שיעור הצלחה נמוך יותר. הדופק או הדופק, הזרימה הכלילית או CF, והפרש הלחץ בחדר השמאלי או קצבי ההתאוששות LVPD מוצגים כאן.ההמודינמיקה של קבוצה C נשארה יציבה במהלך הניסוי והראתה ירידה קלה ב-HR, CF ו-LVPD. שתי הקבוצות עם VF המושרה במתח נמוך היו בעלי ביצועים דומים ושיעור התאוששות טוב. HR ו- LVPD לא היו שונים באופן משמעותי בקבוצות אלה בהשוואה לקבוצה C.אך שיעור ההתאוששות של CF היה טוב משמעותית מאשר בקבוצה C.In לעומת זאת, קצב ההתאוששות ההמודינמי של שתי הקבוצות עם מתח גבוה המושרה ל- VF לטווח ארוך היה גרוע וקבוצת VF ארוכת טווח עם גירוי מתמשך במתח גבוה הראתה את שיעור ההתאוששות הגרוע ביותר.ניתוח נוזלי ההיתוך הכליליים הראה כי רמות CK-MB היו גבוהות יותר בשתי קבוצות המתח הגבוה. לא נמצאו הבדלים בין שתי קבוצות המתח הנמוך וקבוצת C.Hematoxylin וצביעת eosin הראתה אזור צריבת אלקטרודות בקבוצה HC. פרוטוקול זה מתאים למחקר הקשור לדום פרפור חדרים ולזילוח בניתוחי לב וכלי דם.

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

הערכה של תפקוד הלב Energetics בלבבות עכבר בודדות שימוש 31 P NMR ספקטרוסקופיה

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 Fluorescence הדמיה של Biventricular מבודדת עבודה לבבות ארנב

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

ירידה במתח וול חדר שמאלי ושיפור בתפקוד בכישלון לבבות באמצעות 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

שיטה של ​​מבודד<em&gt; Ex Vivo</em&gt; ריאות זלוף במודל עכברוש: ​​לקחים מפיתוח תכנית EVLP עכברוש

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

מודל עכברוש של פרפור חדרים והחייאה על ידי קונבנציונלי סגור חזה טכניקה

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

אינדוקציה והערכה של איסכמיה reperfusion פגיעה בלבבות עכברוש Langendorff-perfused

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

מיקום כירורגי של קטטרים לטווח ארוך בדיקת תרגיל לב וכלי דם ב חזירים

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

מדידת לחץ דם לטווח ארוך בעכברים לנוע בחופשיות באמצעות טלמטריה

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

מודל הלב הפוכה עבור אוסף transstate Interstitial מן הלב עכברוש מבודד

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

מודל מתוקננת של פרוזדורים המוח ותמיכה מתקדמים בחיים הלב בחזירים

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