Abnormální Levé Komory Mechaniky Komorové Ektopické Beaty

Časté předčasné komorové kontrakce (Pvc) byly identifikovány jako reverzibilní příčinou neischemickou kardiomyopatií, označované jako PVC-indukované kardiomyopatie.1-7 abnormální mechanika LV byla zapletena jako hlavní mechanismus zodpovědný za tuto kardiomyopatii., Snažili jsme se pochopit vztah PVC-související změny levé komory (LV) mechaniky, tepový objem (SV), a kontraktility (dP/dtmax) na různých místech a tažné intervalech (nedonošených). Domnívali jsme se, že kratší PVC spojky intervalech by mělo za následek větší LV dyssynchrony a pravé komory (RV) apex původu mají vyšší stupeň LV dyssynchrony, když ve srovnání s LV a RV výtokový trakt (RVOT) původu., Pro ověření této hypotézy jsme použili náš román předčasné pacing algoritmus simulovat Pvc na požadovanou frekvenci a tažné interval z různých epikardiální místech a v různých tažné intervalech.7.

Metody

v celkové anestezii s isofluorane, 7 zdravé feny té levé torakotomie umožní implantaci epikardiální bipolární vede (Greatbatch CRT-Myopore, Frisco, TX) v RV apex, RVOT, LV zeď, a ouška levé síně představit RV, RVOT, LV Pvc, a předčasné síňové kontrakce (Pac), resp., Stimulační výstup byl naprogramován dvakrát práh napětí při 0,4 až 0,5 ms v každé ventrikulární poloze a levé síňové přídavky. Echokardiografické obrazy, LV, SV a dP/dtmax byly získány perioperatively s open-hrudník zvířat během stimulace protokolu (Tabulky I Údaje Doplnit), skládající se z rychlé komorové a síňové stimulace na 400 ms (150 tepů za minutu), Pvc v pentageminal vzor na 200, 250, 300 a 375 ms od LV volné stěny, RVOT a RV apex, a PACs v pentageminal vzor na 200 ms pomocí našeho předčasné pacing algoritmus.,7.

Echokardiografie

krátké osy pohled (mid LV na úrovni papilárních svalů) byl pořízen s komerční systém (5MHz sonda Živé-7, Vingmed-General Electric, Fairfield, CT) během stimulace protokolu, jak je popsáno výše. Radiální kmen byl získán z pohledu krátké osy střední LV, jak bylo dříve popsáno pro posouzení mechaniky LV.,8 Krátce, rám sazby od 70 do 90 Hz byly použity na pořízení, a endokardiální a epikardiální hranice byly ručně dohledat vytvořit oblast zájmu, která byla upravena a překreslí na přehrávání, pokud je potřebná k dosažení optimální sledování (GE EchoPac BT11, Horton, Norsko). Radiální kmen QRS-to-peak (ms) byl měřen v 6 různých LV segmentech na začátku a pouze během PACs a PVCs. LV dyssynchrony v mimoděložní porazit sama byla hodnocena disperze QRS-to-peak napětí mezi všechny segmenty (nejdříve—poslední QRS-to-peak napětí)., Radiální analýza deformace byla provedena alespoň v 1 PVC beat zaslepenou čtečkou.

LV, SV a dP/dtmax

impedance-založena multipolární katétr (Ventricath 507 5F, Millar Inc., Houston, TX) byl zaveden do LV přes pravou krkavici cutdown posoudit akutní změny v SV a dP/dtmax během stimulační protokol. Nepřetržitý hemodynamický záznam nám umožnil získat SV a dP/dtmax v nejméně 10 PVC tepech. Všechna hemodynamická měření byla provedena v celkové anestezii.,

Všechny postupy byly schváleny McGuire Institucionální Animal Péče a Používání Výboru (IACUC) v souladu s předpisy USDA Animal Welfare Act Předpisů a Norem, PHS Politiky, Průvodcem pro Péči a Použití Laboratorních Zvířat, a VA Politiky.,

Statistické Analýzy

Opakovaná měření ANOVA modely byly použity pro každý výsledek (disperze QRS-to-peak napětí, SV, dP/dtmax), a všechny modely, včetně spojovacího interval (200, 250, 300, 375 a 400 ms), umístění (LV, RV, RVOT, a v levé předsíni), a interakce mezi oběma proměnnými. Tyto modely byly použity k odhadu průměrných a 95% intervalů spolehlivosti pro každou kombinaci intervalu spojky PVC a umístění PVC., Rozdíly v odhadovaných prostředcích a 95% intervalech spolehlivosti v každém intervalu spojování a umístění PVC jsou uvedeny v tabulkách II až VII v dodatku k údajům. V těchto srovnáních byla provedena úprava Bonferroni pro kontrolu chybovosti typu i v každém celkovém srovnání. Testy Omnibus byly provedeny ve všech intervalech spojování PVC pro každé umístění PVC a naopak. Statistická významnost všech omnibusových testů byla stanovena na úrovni 0,05. Statistická analýza byla provedena pomocí Sas / STAT Software (SAS Institute Inc, Cary, NC).,

Výsledky

LV mechaniky

disperze QRS-to-peak radiální napětí (LV dyssynchrony) předčasné komorové kontrakce byla výrazně týkající se spojovacího intervaly (P=0,0002). LV dyssynchrony se zvýšil ze všech míst PVC, protože interval spojky z PVC byl zvýšen z 200 na 375 ms (tabulka; obrázek 1a). Při delších intervalech spojování PVC byla tedy během samotného mimoděložního rytmu zaznamenána větší dyssynchronie LV. To je vizuálně patrné, jak je znázorněno na reprezentativních vzorcích (Filmy I a II v datovém doplňku)., V tabulce II v dodatku k údajům jsou zahrnuta všechna párová porovnání intervalů spojek nastavených Bonferroni na každém místě.

Významné rozdíly v LV dyssynchrony během PVC nebyly pozorovány mezi různých míst původu (Obrázek 2A). Tyto odhadované prostředky jsou uvedeny v tabulce, zatímco podrobné srovnání rozptylu radiálního napětí QRS-to-peak mezi všemi umístěními PVC odděleně intervalem spojování PVC je uvedeno v tabulce III v datovém doplňku.,

Kromě toho, QRS-to-peak radiální napětí při rychlé komorové stimulace bije na 400 ms prokázala výrazně nižší LV dyssynchrony, když ve srovnání s Pvc na spojku intervalu 375 ms bez ohledu na místo původu (P<0.0001, Obr 1A, Tabulce II v Datové Doplněk). Příklady jsou uvedeny na obrázku 3a – 3C a filmy I-III v datovém doplňku.

Předčasné síňové kontrakce nezpůsobil LV dyssynchrony, když ve srovnání se sinusovým rytmem (P>0.05; střední disperze QRS-to-peak radiální napětí v PAC: 38 ms versus sinusový rytmus: 25.1 ms ; Obrázek 3D a 3E). V kontrastu, Pvc od jakéhokoliv původu na 375-ms tažné interval způsobil statisticky vyšší stupeň LV dyssynchrony, když ve srovnání s PACs (P<0.0001) a sinusový rytmus (P=0.0001, Tabulka, Obrázek 3B a 3D; Tabulka III v Datové Doplněk; Filmy II a IV v Datové Doplněk).,

SV a dP/dtmax

SV a dP/dtmax byly významně odlišné mezi různými PVC spojky intervalech a PVC lokalitách (P<0.0001, Tabulka; Obrázcích 1B a 1C, 2B a 2C). Čím delší je interval spojky z PVC, tím větší je nárůst SV a dP/dtmax. Po úpravě pro vícenásobné porovnávání, tam byly významné rozdíly v SV a dP/dtmax mezi různými tažné intervalech na každé PVC umístění (Tabulky; Tabulka IV a VI v Datové Doplněk)., Podobně pro dané tažné interval, významné rozdíly v SV a dP/dtmax byly pozorovány mezi různými PVC místech, s největší SV a dP/dtmax v RVOT původu Pvc (Tabulka; Tabulky V a VII v Datové Doplněk).

bez Ohledu na umístění, Pvc na spojku intervalu 375 ms prokázala výrazně nižší SV a dP/dtmax, když ve srovnání s rychlým komorové stimulace na podobnou délkou cyklu 400 ms (P<0.0001; Obrázek 1B a 1C nebo Tabulek IV a VI v Datové Doplněk)., Podobně, PAC (200-ms tažné interval) se R–R interval 290 až 430 ms měl výrazně nižší SV a dP/dtmax, když ve srovnání s rychlé síňové stimulace na 400 ms (P<0.0001).

Diskuse

Tato studie poskytuje pochopení akutní změny v LV mechaniky a LV dyssynchrony v průběhu ektopické beaty různých nedonošených a různého původu (PACs a Pvc z několika míst) ve strukturálně normální psí srdce., Akutní hemodynamické účinky PACs a Pvc z různých míst (RV a LV apex a LV volná zeď) a spojovací intervalech byly studovány v izolovaných psí srdce,9 nicméně, akutní změny v LV mechaniky během Pvc nikdy zkoumán v intaktních zvířat.,

Naše hlavní zjištění patří (1) LV dyssynchrony, SV, dP/dtmax zvýšit s předčasné komorové stahy v delších tažné intervalech bez ohledu na místo původu; (2) LV dyssynchrony je podobný mezi komorové ektopické rytmy z různých zemí původu (RV apex, RVOT, a VM zdarma zdi) při stejné tažné intervalech; a (3) předčasné síňové kontrakce (R–R interval, 290-430 ms) a rychlé fibrilace/ventrikulární-tempo beatů na 400 ms mají výrazně lepší LV mechaniky, SV, dP/dtmax než Pvc na 375 ms bez ohledu na PVC původu.,

Tato zjištění ukazují, že LV dyssynchrony během komorové ektopické beaty v neporušené srdce je závislé především na spojovací intervalu (nedonošených), spíše než v místě původu., Kromě toho, nižší LV mechaniky a hemodynamiky s Pvc na 375 ms, když ve srovnání s rychlým komorové stimulace bije na 400 ms a předčasné síňové kontrakce ukazuje, že tyto nežádoucí změny způsobené předčasné komorové ektopické beaty nejsou pouze z důvodu abnormální aktivace sekvence (také zjistil, s rychlé komorové stimulace na 400 ms) nebo předčasnost (také zjistil, s PACs), ale spíše kombinace obou.

Na rozdíl od SV a dP/dt, LV dyssynchrony neprokázal statistický rozdíl mezi původem PVC., Můžeme jen spekulovat, že minimální nonstatistical rozdíl v LV dyssynchrony mezi PVC původ může přeložit do mírně větší rozdíl v dP/dt a SV, která dosahuje statistické významnosti namísto několika opatření, z SV a dP/dt (10-30 PVC beats), které nebyly provedeny na LV dyssynchrony (1-2 PVC tepů)., zahrnují (1) abnormální LV mechaniky, což způsobuje narušení a progresi dyssynergie u LV kontrakce, což v LV dysfunction4,10; (2) postextrasystolic zesílení (zvýšení kontraktility, která následuje fibrilace nebo ventrikulární extrasystola), spojené s akutní intracelulární Ca2+ přetížení a zvýšení spotřeby kyslíku myokardem,11,12, které má inverzní vztah s PVC spojovací intervalu (kratší spojka intervaly mají větší intracelulární Ca2+a postextrasystolic potentiation9,12,13); (3) autonomní dysregulace; a (4) tachykardie z důvodu krátké R-k-PVC interval., Nicméně, tachykardie jako jediný mechanismus PVC-indukované kardiomyopatie je nepravděpodobné, že nejen proto, že průměrná srdeční frekvence v naší PVC-indukované kardiomyopatie model byl výrazně nižší (130±13 tepů za minutu), než je popsáno v tachykardií indukované kardiomyopatie modely (srdeční frekvence >180 tepů za minute14,15), ale také z důvodu absence histologické a mitochondriální abnormality charakteristické tachykardií indukované kardiomyopatie a dalších HF modely.,7.

Několik malých klinických studií se pokusili pochopit, zda konkrétní PVC vlastnosti, jako je PVC zátěž, tažné interval, původu a trvání QRS, nemají žádnou přímou souvislost s rozvojem PVC-indukované kardiomyopatie.16-20 Tak daleko, jen PVC zátěž, epikardiální původu a trvání QRS ukázaly být spojena s vyšší incidencí PVC-indukované kardiomyopatie,16-18 vzhledem k tomu, že dopad různých PVC počátky (LV, RV, odliv) a tažné intervalech, zůstávají málo pochopeny., Del Carpio et al19 nepodaří prokázat korelaci mezi PVC spojky interval a LV dysfunkce, vzhledem k tomu, že Sun et al21 nalezen vyšší výskyt LV dysfunkce stručně řečeno-spolu Pvc (definované jako RR’/RR<0.6) u dětí, a Olgun et al20 prokázáno, že interpolované Pvc nezávisle koreluje s PVC-indukované kardiomyopatie (i přes vyšší PVC zátěž)., Předpokládáme, že tyto v rozporu results19–21 vyplývají z nedůsledné posouzení tažné interval, malá čísla (50-70) pacientů, a observační design těchto klinických studiích, spolu s významnou variabilitou v PVC původu (endokardiální versus epikardiální; RV versus RVOT oproti LV), PVC zátěž, a QRS interval mezi jednotlivými pacienty.,

V akutní psí studií, tažné interval je známo, určit stupeň postextrasystolic zesílení v následujících bije po PVC bez ohledu na umístění (RV nebo LV), s kratší PVC spojky interval spojena s větší postextrasystolic potenciace po předčasné síňové nebo komorové kontrakce.9,13 V kontrastu, naše zjištění ukazují, že LV dyssynchrony během předčasné komorové kontrakce sama o sobě je podstatně větší, na konci-spolu, spíše než krátkodobé spolu Pvc bez ohledu na umístění., Tyto nálezy poskytují poznatky o možné roli PVC spojky interval ve vývoji PVC-indukované kardiomyopatie: větší LV systolickou dysfunkcí na konci-spolu Pvc by podpora primární mechanistickou roli pro LV dyssynchrony, vzhledem k tomu, že více závažné dysfunkce LV s krátkým-spolu Pvc naznačují alternativní mechanismus. Naše data neposkytují závěrečné důkazy o tom, že PVC původ (tj RVOT, RVA, nebo LV volná stěna) nemá žádný vliv na vývoj dysfunkce LV, ale pokud existuje nějaký účinek, příspěvek je pravděpodobně malý., Myslíme si, že pouze rozsáhlé prospektivní studie pacientů s častými Pvc a PVC-indukované kardiomyopatie nebo použití zavedených zvířecích modelů s přísnou kontrolou klíčových PVC funkce může být schopen posoudit dopad PVC původu a tažné interval ve vývoji PVC-indukované kardiomyopatie.

omezení

1. epikardiální PVCs. Posuzovali jsme pouze mechaniku LV epikardiálního původu PVCs., Je možné, že endokardiální původ PVC by vedl k odlišné zranitelnosti vůči dysfunkci LV kvůli různým vzorcům ventrikulární aktivace z bližší blízkosti systému His-Purkinje. Nicméně očekáváme, že tato zjištění jsou použitelná u lidí, protože psí a lidský endokardiální vodivý systém His-Purkinje jsou podobné.22

2. variabilita intervalu PAC spojky. PACs v pevném spojovacím intervalu bude mít různé intervaly R-R v závislosti na atrioventrikulárním uzlovém vedení., Porovnání SV a dP/dtmax u PACs a PVC může mít tedy omezení nedosažení identické předčasnosti kvůli variabilitě atrioventrikulárního vedení s PACs. Mysleli jsme si, že toto omezení bylo minimalizováno hodnocením PVC v několika spojovacích intervalech.

3. podélný kmen. Hodnocení globálního podélného kmene se ukázalo jako důležitý marker funkce myokardu, který se zdá být aditivní k ejekční frakci.,23 zvířecí model v této studii neumožnil získání apikálních pohledů (kvůli špatným perioperačním apikálním oknům) potřebných pro generování globálního podélného namáhání. Nicméně, radiální kmen sám je považován za nejcitlivější metodu pro posouzení načasování špičkového kontrakce, což je rozhodující pro posouzení LV dyssynchrony. Vzhledem k tomu, že tyto experimenty byly prováděny v normálních srdcích, je nepravděpodobné, že by významná změna byla přítomna v jiných srdečních oblastech.

4. tato studie byla provedena v celkové anestezii ve strukturálně normálních psích zdravých srdcích., Nemůžeme tedy předpokládat, že podobné nálezy se očekávají v abnormálních srdcích. Další studie jsou nutné k pochopení dopadu PVC spojovacího intervalu a původu v jiných modelech kardiomyopatie.

5. tato studie prokazuje akutní změny LV dyssynchrony během samotné PVC a neprokazuje kauzální účinek LV dyssynchrony v PVC indukované kardiomyopatii., Přesto, že naše zjištění se argument, že je třeba zkoumat účinky různých PVC spojky intervalech, protože LV dysfunkce by měl být rozdíl mezi dlouho-spolu a krátké-spolu PVC, jestli LV dyssynchrony měl být klíčovou součástí mechanismu PVC-indukované kardiomyopatie.

6. Numerická konvergence pro modely posuzování dP/dtmax a zdvihový objem je možné pouze v rovné korelace a homogenní rozptyl modelu., Posouzení SD z objemu dP/dtmax a zdvihu nad možnými kombinacemi intervalů umístění a spojky ukazuje rozmezí od 105 do ≈1000 a 1.8 do 7.2 (resp.). Tedy, rozdíly mohou existovat v těchto dat, nicméně, i když tyto předpoklady nemusí držet, problémy, které vyplývají z nedodržení těchto předpokladů bude mít větší účinek na SEs, a tak věří intervalech a P hodnoty, spíše než trendy v znamená, že z těchto výsledků., Disperze QRS-to-peak napětí bylo zjištěno, že dostatečně homogenní, když ve srovnání s heterogenní směsi symetrické struktury pomocí AICC (Akaike Informačního Kritéria Opravené) jako model výběru metriky.

Závěry

Předčasné komorové stahy se spíše delší než kratší-tažné intervalech prokázat výraznější LV dyssynchrony ve strukturálně normální srdce, vzhledem k tomu, PVC původu má minimální dopad na míru LV dyssynchrony., LV dyssynchrony během PVC nelze přičíst předčasné nebo abnormální ventrikulární aktivaci samotné,ale spíše kombinaci obou. Tato zjištění naznačují, že časté dlouhodobé PVC mohou mít za následek výraznější kardiomyopatii, pokud je LV dyssynchronie primárním mechanismem zodpovědným za kardiomyopatii indukovanou PVC.

poděkování

chceme uznat Katrinu Stumpfovou a Maureen Howrenovou za jejich bezpodmínečnou péči o tato zvířata a odhodlání dokončit tuto studii.,

poznámky pod čarou