Том 27 № 1 (2023)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Новая эндокардиальная би-электродная стимуляция правого предсердия у мини-свиней для создания модели фибрилляции предсердий

PDF
  • Д.В. Лосик,
  • В.В. Белобородов,
  • Е.В. Фишер,
  • В.И. Муртазин,
  • А.Г. Филиппенко,
  • И.Л. Михеенко,
  • В.В. Шабанов,
  • А.Б. Романов
Д.В. Лосик
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Bio
В.В. Белобородов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е.В. Фишер
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
В.И. Муртазин
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
А.Г. Филиппенко
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
И.Л. Михеенко
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
В.В. Шабанов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
А.Б. Романов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Главный рисунок
DOI: https://doi.org/10.21688/1681-3472-2023-1-47-53

Опубликован 30.03.2023

Ключевые слова

  • индуцируемость фибрилляции предсердий,
  • модель фибрилляции предсердий,
  • нарушение ритма сердца,
  • эндокардиальная стимуляция

Как цитировать

Лосик, Д., Белобородов, В., Фишер, Е., Муртазин, В., Филиппенко, А., Михеенко, И., Шабанов, В., & Романов, А. (2023). Новая эндокардиальная би-электродная стимуляция правого предсердия у мини-свиней для создания модели фибрилляции предсердий. Патология кровообращения и кардиохирургия, 27(1), 47–53. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2023-1-47-53

Copyright (c) 2023 Лосик Д.В., Белобородов В.В., Фишер Е.В., Муртазин В.И., Филиппенко А.Г., Михеенко И.Л., Шабанов В.В., Романов А.Б.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Аннотация

Цель. Изучить метод индуцируемости модели фибрилляции предсердий у мини-свиней минисибс при помощи эндокардиальной имплантации электродов в правое предсердие и постоянной стимуляции с двух электродов при помощи ресинхронизирующего бивентрикулярного устройства.
Методы. Разработку модели осуществляли на свиньях породы минисибс весом 76,7 ± 3,5 кг в условиях экспериментальной рентгеноперационной. Все оперативные вмешательства были малоинвазивными и выполнялись в условиях общей анестезии. Один электрод фиксировали в область ушка правого предсердия; второй — в область межпредсердной перегородки или свободную стенку правого предсердия. Оба электрода коммутировали с ресинхронизирующим бивентрикулярным устройством в разъемы для правожелудочкового и левожелудочкового электродов. С помощью двух электродов осуществляли стимуляцию предсердий с базовой частотой сердечных сокращений 150 уд/мин и задержкой между стимулами двух электродов 80 мс в течение недели. В ходе эксперимента проводили электрофизиологическое исследование при помощи имплантированного устройства и оценивали индуцируемость фибрилляции предсердий до и после эксперимента.
Результаты. Серия экспериментальных работ продемонстрировала отсутствие осложнений при имплантации электродов и устройства. Исходно базовая средняя частота сердечных сокращений составила 94 уд/мин, эффективный рефрактерный период правого предсердия в среднем составил 307 мс. У одной из трех мини-свиней индуцировали неустойчивый пароксизм фибрилляции предсердий до постоянной стимуляции. После постоянной стимуляции предсердий в течение недели со средней частотой сердечных сокращений 450 уд/мин отметили увеличение базовой частоты сердечных сокращений (средняя — от 94 до 98 уд/мин), у всех субъектов эксперимента индуцировали неустойчивые пароксизмы фибрилляции предсердий, в одном случае — устойчивый пароксизм продолжительностью 92 мин.
Заключение. Эндокардиальная стимуляция предсердий у мини-свиней минисибс безопасна. Модель фибрилляции при помощи стимуляции предсердий с двух электродов со средней частотой сердечных сокращений 450 уд/мин увеличивает индуцируемость и может быть рассмотрена как альтернатива эпикардиальной стимуляции для экспериментальных работ с применением моделей фибрилляции предсердий.

Поступила в редакцию 4 декабря 2022 г. Исправлена 17 января 2023 г. Принята к печати 18 января 2023 г.

Финансирование
Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда, проект № 22-25-00672.

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн: В.В. Белобородов, Д.В. Лосик, Е.В. Фишер
Сбор и анализ данных: Е.В. Фишер, В.В. Белобородов, Д.В. Лосик, А.Г. Филиппенко
Написание статьи: Д.В. Лосик, Е.В. Фишер, В.И. Муртазин, В.В. Белобородов
Исправление статьи: А.Б. Романов, Д.В. Лосик, В.В. Шабанов, И.Л. Михеенко
Утверждение окончательного варианта статьи: все авторы

PDF

Библиографические ссылки

  1. Marrouche N.F., Brachmann J., Andresen D., Siebels J., Boersma L., Jordaens L., Merkely B., Pokushalov E., Sanders P., Proff J., Schunkert H., Christ H., Vogt J., Bänsch D.; CASTLE-AF Investigators. Catheter ablation for atrial fibrillation with heart failure. N Engl J Med. 2018;378(5):417-427. PMID: 29385358. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1707855
  2. Alsunbuli A. Rhythm control treatment strategies for atrial fibrillation: current consensus and future possibilities. Clin Med (Lond). 2020;20(Suppl 2):s4-s5. PMID: 32409336; PMCID: PMC7243534. https://doi.org/10.7861/clinmed.20-2-s4
  3. Guo L., Dong Z., Guthrie H. Validation of a guinea pig Langendorff heart model for assessing potential cardiovascular liability of drug candidates. J Pharmacol Toxicol Methods. 2009;60(2):130-151. PMID: 19616638. https://doi.org/10.1016/j.vascn.2009.07.002
  4. Lee A.M., Miller J.R., Voeller R.K., Zierer A., Lall S.C., Schuessler R.B., Damiano R.J. Jr, Melby S.J. A Simple porcine model of inducible sustained atrial fibrillation. Innovations (Phila). 2016;11(1):76-78. PMID: 26889882; PMCID: PMC5551441. https://doi.org/10.1097/IMI.0000000000000230
  5. Стрельников А.Г., Лосик Д.В., Сергеевичев Д.С., Зыков И.С., Абашкин С.А., Романов А.Б., Покушалов Е.А. Нейротоксическая денервация автономной нервной системы левого предсердия в целях лечения и профилактики фибрилляции предсердий: экспериментальное исследование. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2015;19(3):94-99. Strelnikov A.G., Losik D.V., Sergeyevichev D.S., Zykov I.S., Abashkin S.A., Romanov A.B., Pokushalov Ye.A. Neurotoxic denervation of the left atrium for atrial fibrillation treatment and prevention: an experimental animal study. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2015;19(3):94-99.
  6. Hindricks G., Potpara T., Dagres N., Arbelo E., Bax J.J., Blomström-Lundqvist C., Boriani G., Castella M., Dan G.A., Dilaveris P.E., Fauchier L., Filippatos G., Kalman J.M., La Meir M., Lane D.A., Lebeau J.P., Lettino M., Lip G.Y.H., Pinto F.J., Thomas G.N., Valgimigli M., Van Gelder I.C., Van Putte B.P., Watkins C.L.; ESC Scientific Document Group. 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for ­Cardio-Thoracic Surgery (EACTS): The Task Force for the Diagnosis and Management of Atrial Fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association (EHRA) of the ESC. Eur Heart J. 2021;42(5):373-498. PMID: 32860505. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaa612
  7. Schüttler D., Bapat A., Kääb S., Lee K., Tomsits P., Clauss S., Hucker W.J. Animal models of atrial fibrillation. Circ Res. 2020;127(1):91-110. PMID: 32716814. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.316366
  8. Dosdall D.J., Ranjan R., Higuchi K., Kholmovski E., Angel N., Li L., Macleod R., Norlund L., Olsen A., Davies C.J., Marrouche N.F. Chronic atrial fibrillation causes left ventricular dysfunction in dogs but not goats: experience with dogs, goats, and pigs. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2013;305(5):H725-H731. PMID: 23812387; PMCID: PMC4116536. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00440.2013
  9. Lin J.-L., Lai L.-P., Lin C.-S., Du C.-C., Wu T.-J., Chen S.-P., Lee W.-C., Yang P.-C., Tseng Y.-Z., Lien W.-P., Huang S.K.S. Electrophysiological mapping and histological examinations of the swine atrium with sustained (> or =24 h) atrial fibrillation: a suitable animal model for studying human atrial fibrillation. Cardiology. 2003;99(2):78-84. PMID: 12711882. https://doi.org/10.1159/000069728
  10. Frydrychowski P., Michałek M., Sławuta A., Noszczyk-Nowak A. Large animals as models of atrial fibrillation. Adv Clin Exp Med. 2020;29(6):757-767. PMID: 32603556. https://doi.org/10.17219/acem/122130
  11. Shen M.J., Choi E.K., Tan A.Y., Lin S.F., Fishbein M.C., Chen L.S., Chen P.S. Neural mechanisms of atrial arrhythmias. Nat Rev Cardiol. 2011;9(1):30-39. PMID: 21946776. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2011.139
  12. Bernstein S.A., Wong B., Vasquez C., Rosenberg S.P., Rooke R., Kuznekoff L.M., Lader J.M., Mahoney V.M., Budylin T., Älvstrand M., Rakowski-Anderson T., Bharmi R., Shah R., Fowler S., Holmes D., Farazi T.G., Chinitz L.A., Morley G.E. Spinal cord stimulation protects against atrial fibrillation induced by tachypacing. Heart Rhythm. 2012;9(9):1426-33.e3. PMID: 22554859; PMCID: PMC3634125. https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2012.04.038
  13. Wang S., Zhou X., Huang B., Wang Z., Zhou L., Chen M., Yu L., Jiang H. Spinal cord stimulation suppresses atrial fibrillation by inhibiting autonomic remodeling. Heart Rhythm. 2016;13(1):274-281. PMID: 26277494. https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2015.08.018
  14. Olgin J.E., Takahashi T., Wilson E., Vereckei A., Steinberg H., Zipes D.P. Effects of thoracic spinal cord stimulation on cardiac autonomic regulation of the sinus and atrioventricular nodes. J Cardiovasc Electrophysiol. 2002;13(5):475-481. PMID: 12030530. https://doi.org/10.1046/j.1540-8167.2002.00475.x
  15. Cardinal R., Pagé P., Vermeulen M., Bouchard C., Ardell J.L., Foreman R.D., Armour J.A. Spinal cord stimulation suppresses bradycardias and atrial tachyarrhythmias induced by mediastinal nerve stimulation in dogs. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2006;291(5):R1369-75. PMID: 16778070. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00056.2006