Kvantifisering av infarktstørrelse i rottehjerter

Abstract

Blant pasienter som overlever hjerteinfarkt og utvikler hjertesvikt, er det årlig mange dødsfall knyttet til arytmier. Selv om behandling av arytmier er kjent, er det lite kunnskap om hvordan det kan forebygges. Forskningsmiljøet Cardiac Exercise Research Group (CERG) på NTNU ønsker å øke kunnskap om trening hos sviktpasienter med arytmier, og bruker derfor dyremodeller for å se på mekanismene til arytmier. Hensikten med denne oppgaven var å optimalisere en metode for å kvantifisere infarktstørrelse hos rottehjerter.

Etter preparering av hjertevev fra rotter ble det tatt bilder av histologiske snitt farget med spesialfargen Massons’s Trichrome for kollagene fibre. Bildene ble analysert i et dataprogram kalt Fiji. Det ble utarbeidet og optimalisert to metoder for kvantifisering av infarktstørrelse i rottehjertene, Color Threshold og Polygon Selections. Polygon Selections ble kun brukt til måling av infarktstørrelse, mens Color Threshold ble brukt til både areal-, lengde- og tykkelsesmålinger.

Protokoller for Fiji-metodene Color Threshold og Polygon Selections ble det endelige resultatet, i tillegg til estimering av infarktstørrelse. Protokollene ble brukt for å analysere infarktstørrelse oppgitt som rådata, og ble videre brukt til å visualisere infarktstørrelsene i grafer for å få en forståelse av infarktets utbredelse, form og størrelse.

Fiji metoden Color Threshold var best egnet da den ga flere muligheter for å standardisere optimalisering av denne metoden, noe som gjorde den mindre subjektiv. For å få et bedre statistisk grunnlag angående resultatvurderinger, er det nødvendig å analysere flere rottehjerter.

Among patients who survive heart attacks and develop heart failure, there are many deaths annually associated with arrhythmias. Although the treatment of arrhythmias is known, there is little knowledge about how it can be prevented. The research community Cardiac Exercise Research Group (CERG) at NTNU wants to increase knowledge about the training of heart failure patients with arrhythmias, and therefore uses animal models to look at the mechanisms of arrhythmias. The purpose of this task was to optimize a method for quantifying infarct size in rat hearts.

After preparation of rat heart tissues, histological sections were stained with the special color method Massons's Trichrome for collagen fibers and were then imaged. The images were analyzed in a computer program called Fiji. Two methods for quantifying infarct size in the rat hearts, Color Threshold and Polygon Selections were developed and optimized. Polygon Selections were used only for infarct size measurement, while Color Threshold was used for both area, length and thickness measurements.

Protocols for the Fiji methods Color Threshold and Polygon Selections became the final result in addition to estimating infarct size. The protocols were used to analyze infarct size given as raw data and were further used to visualize infarct sizes in graphs to gain an understanding of the infarct's extent, shape and size.

The Fiji method Color Threshold was best suited as it provided more opportunities to standardize the optimization of this method, making it less subjective. In order to obtain a better statistical basis for performance assessments, it is necessary to analyze many rat hearts.