[PDF]    http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.44104

Open access article / Atviros prieigos straipsnis

Lith. J. Phys. 44, 35–40 (2004)


VISUALIZATION OF THE CONDUCTION SYSTEM OF HEART BY FLUORESCENCE SPECTROSCOPY
E. Žurauskasa, S. Bagdonasb, L. Bandzaitytėb, G. Streckytėb, and R. Rotomskisb
aFaculty of Medicine, Vilnius University, M.K. Čiurlionio 21, LT-03101, Vilnius, Lithuania
bLaser Research Centre, Vilnius University, Saulėtekio 9, LT-10222, Vilnius, Lithuania

Received 13 October 2003

Fluorescence measurements have been employed for the spectroscopic characterization of heart tissues. Excitation at the absorption band of the aromatic amino acids allows good differentiation between tissues of the bundle of His and those of myocardium when the ratios of the fluorescence intensities measured at 340 nm to those at 450 nm are compared. Several fluorophores with overlapping fluorescence bands are responsible for autofluorescence of heart tissues in the spectral range from 350 to 550 nm. The tissues of the bundle of His and myocardium are distinguishable by fluorescence intensity under excitation in the UVA spectral region. The best conditions are ensured by the excitation range of 360–390 nm and by recording of the fluorescence signal in the 440–480 nm spectral range.
Keywords: fluorescence, heart conductive system, visualization
PACS: 87.19.Hh, 87.57.Nk
The report presented at the 35th Lithuanian National Physics Conference, 12–14 June 2003, Vilnius, Lithuania


ŠIRDIES LAIDŽIOSIOS SISTEMOS VIZUALIZACIJA FLUORESCENCINĖS SPEKTROSKOPIJOS METODU
E. Žurauskas, S. Bagdonas, L. Bandzaitytė, G. Streckytė, R. Rotomskis
Vilniaus universitetas, Vilnius, Lietuva

Tirti širdies laidžiosios sistemos dalies – His’o pluošto ir širdies skilvelių vidiniame paviršiuje esančių jo šakų bei aplinkinio miokardo – bandiniai, paimti iš skirtingo amžiaus ir skirtingos patologijos širdžių preparatų, fiksuoti ir nefiksuoti buferiniame formalino tirpale, matuojant savitosios fluorescencijos bei jos žadinimo spektrus. Iš rezultatų matyti, kad šie audiniai pasižymi skirtingais fluorescencijos ir fluorescencijos žadinimo spektrais. Žadinant aromatinių aminorūgščių sugerties juostoje, galima vienareikšmiškai atskirti His’o pluošto ir miokardo audinius pagal fluorescencijos spektrų intensyvumų ties 340 nm ir 450 nm santykį, kuris His’o pluoštui yra 2,5, o miokardui – 6,4. His’o pluošto ir miokardo audinius pagal jų fluorescencijos intensyvumą galima atskirti ir žadinant ilgesnių bangų spinduliuote, kurios aromatinės aminorūgštys nesugeria. His’o pluošto mėginiuose spektriniame ruože nuo 350 nm iki 550 nm fluorescuoja keli fluoroforai, kurių fluorescencijos spektrai persikloja. Tų fluoroforų fluorescencijos intensyvumas His’o pluošte žymiai didesnis nei miokarde. His’o pluošto ir miokardo audinių fluorescencijos spektrai geriausiai atskiriami žadinant fluorescenciją 360–390 nm ruože. Audinių fluorescencijos signalo registracija 440–480 nm srityje užtikrintų optimalų širdies laidžiosios sistemos vizualizaciją.


References / Nuorodos


[1] D.J. Aziz, A. Caruso, M. Aguire, and A.F. Gmitro, Fluorescence response of selected tissues in the canine heart: An attempt to find the conduction system, in: Diagnostic and Therapeutic Cardiovascular Interventions II, ed. G.S. Abela, Proc. SPIE, Vol. 1642 (1992) pp. 166–175,
http://dx.doi.org/10.1117/12.137301
[2] G.E. Kochiadakis, S.I. Chrysostomakis, M.D. Kalebubas, G.M. Filippidis, and I.G. Zacharakis, The role of laser induced fluorescence in myocardium tissue characterization: Experimental in vitro study, Chest 120, 233–239 (2001),
http://dx.doi.org/10.1378/chest.120.1.233
[3] M. Perk, G.J. Flynn, S. Gulamhusein, Y. Wen, C. Smith, B. Bathgate, J. Tulip, N.A. Parfrey, and A. Lucas, Laser induced fluorescence identification of sinoatrial and atrioventricular nodal conduction tissue, Pacing Clin. Electrophysiol. 16, 1701–1712 (1993),
http://dx.doi.org/10.1111/j.1540-8159.1993.tb01041.x
[4] E. Žurauskienė, E. Žurauskas, G. Streckytė, S. Bagdonas, K. Žvaigždinas, and R. Rotomskis, Premises of visualization of the conduction system of heart: Spectroscopic investigations, Lithuanian J. Phys. 41, 505–508 (2001)
[5] G.A. Wagnieres, W.M. Star, and B.C. Wilson, In vivo fluorescence spectroscopy and imaging for oncological applications, Photochem. Photobiol. 68, 603–632 (1998),
http://dx.doi.org/10.1111/j.1751-1097.1998.tb02521.x
[6] M. Kwasny and Z. Mierczyk, Application of fluorimetric analysis methods in diagnostics of early phases of tumours, in: Photodynamical Methods of Recognition and Curing, ed. A. Graczykowa (Dom Wydawniczy Bellona, Warszawa, 1999) pp. 300–331 [in Polish]
[7] A. Pirie and K.J. Dilley, Photo-oxidation of N-formylkynurenine and tryptophan peptides by sunlight or simulated sunlight, Photochem. Photobiol. 19, 115–118 (1974),
http://dx.doi.org/10.1111/j.1751-1097.1974.tb06486.x
[8] R.A. Edwards, G. Jickling, and R.J. Turner, The light-induced reactions of tryptophan with halocompounds, Photochem. Photobiol. 75, 362–368 (2002),
http://dx.doi.org/10.1562/0031-8655(2002)075<0362:TLIROT>2.0.CO;2