L’accouchement lytique assisté par histotripsie ou lysotripsie est en cours de développement pour le traitement de la thrombose veineuse profonde. Une procédure in vitro est présentée ici pour évaluer l’efficacité de cette thérapie combinée. Les principaux protocoles pour le modèle de caillot, les conseils d’image et l’évaluation de l’efficacité du traitement sont discutés.
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Article de méthode
Un système in vitro pour évaluer l’efficacité thrombolytique de l’histotripsie et d’un médicament lytique
Dans cet article
Résumé
Résumé
La thrombose veineuse profonde (TVPH) est un problème de santé mondial. La principale approche pour obtenir la recanalisation des vaisseaux pour les obstructions critiques est la thrombolytique dirigée par cathéter (CDT). Pour atténuer les effets secondaires caustiques et la longue durée du traitement associée à la TDC, des approches adjuvantes et alternatives sont en cours de développement. L’une de ces approches est l’histotripsie, une thérapie par ultrasons focalisés pour ablater les tissus via la nucléation des nuages de bulles. Des études précliniques ont démontré une forte synergie entre l’histotripsie et les thrombolytiques pour la dégradation des caillots. Ce rapport décrit une méthode de paillasse pour évaluer l’efficacité du traitement thrombolytique assisté par histotripsie, ou lysotripsie.
Des caillots fabriqués à partir de sang veineux humain frais ont été introduits dans un canal d’écoulement dont les dimensions et les propriétés acousto-mécaniques imitent une veine iliofémorale. Le canal a été perfusé avec du plasma et l’activateur lytique recombinant de type tissulaire plasminogène. Des nuages de bulles ont été générés dans le caillot avec une source d’ultrasons focalisée conçue pour le traitement des caillots veineux fémoraux. Des positionneurs motorisés ont été utilisés pour traduire le foyer source le long de la longueur du caillot. À chaque emplacement d’insonation, les émissions acoustiques du nuage de bulles ont été enregistrées passivement et formées par faisceau pour générer des images de cavitation passive. Les mesures permettant d’évaluer l’efficacité du traitement comprenaient la perte de masse de caillots (efficacité globale du traitement) et les concentrations de D-dimère (fibrinolyse) et d’hémoglobine (hémolyse) dans le perfusate. Cette conception in vitro présente des limites, notamment le manque de moyens pour évaluer les effets secondaires in vivo ou les changements dynamiques du débit à mesure que le caillot se lyse. Dans l’ensemble, la configuration fournit une méthode efficace pour évaluer l’efficacité des stratégies basées sur l’histotripsie pour traiter la TVC.
Introduction
La thrombose est l’état de formation de caillots dans un vaisseau sanguin par ailleurs sain qui obstrue la circulation1,2. La thromboembolie veineuse a un coût annuel des soins de santé de 7 à 10 milliards de dollars, avec 375 000 à 425 000 cas aux États-Unis3. L’embolie pulmonaire est l’obstruction de l’artère pulmonaire et est la conséquence la plus grave de la thromboembolie veineuse. La principale source d’obstruction pulmonaire est le thrombus veineux profond, principalement à partir des segments veineux iliofémoraux4,5
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Protocole
Pour les résultats présentés ici, du sang humain veineux a été prélevé pour former des caillots après approbation du comité d’examen interne local (CISR no 19-1300) et consentement éclairé écrit fourni par des donneurs bénévoles24. Cette section décrit un protocole de conception pour évaluer l’efficacité de la lysotripsie. Le protocole est basé sur un travail antérieur de Bollen et al.24.
1. Modélisation des caillots
REMARQUE: Préparez les caillots dans les 2 semaines mais plus de 3 jours avant le jour de l’expérience pour assurer la stabilité des caillots et maximise....
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Résultats
Le protocole décrit dans cette étude met en évidence les détails de la modélisation des caillots veineux, de la lysotripsie pour la perturbation des caillots et de l’imagerie échographique dans une configuration in vitro de TVP. La procédure adoptée démontre les étapes nécessaires pour évaluer la perturbation des caillots due aux effets combinés de la rt-PA et de l’activité des nuages de bulles d’histotripsie. La configuration de la paillasse a été conçue pour imiter les caractéristiques d’une veine iliofémorale veineuse.......
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Discussion
Le protocole proposé présente un modèle pour quantifier l’efficacité du traitement de la lysotripsie. Bien que les détails clés aient été discutés, il y a certains aspects critiques à considérer pour le succès de ce protocole. L’activité enzymatique de rt-PA a une dépendance de température d’Arrhenius30. La température est également un facteur contribuant à la vitesse du son dans l’eau et les tissus, et les variations de température peuvent entraîner des modifications mineures de la géométrie de l.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Ce travail a été financé par les National Institutes of Health, Grant R01HL13334. Les auteurs aimeraient remercier le Dr Kevin Haworth pour son aide au test de Drabkin et le Dr Viktor Bollen pour son soutien dans la conception du protocole. Les auteurs sont également reconnaissants au Dr Adam Maxwell pour ses conseils sur la conception de la source d’histotripsie.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Feuilles absorbantes | Acoustique de précision | F28-SMALL-M | 300mm x 300 mm x 10 mm |
| Borosilicate Pasteur pippettes | Fisher Scientific | 1367820A | 14,6 cm de longueur, capacité de 2 mL |
| Tubes à centrifuger | Eppendorf | 22364111 | capacité de 1,5 mL |
| Drabkin’s assay | Sigma Aldrich | D5941-6VL | |
| Seringue | de tirageCole-Parmer | EW-07945-43 | 60 ml |
| Sacs filtrants | McMaster-Carr | 5162K111 | Enlever la taille des particules jusqu’à 1 micron |
| Tube de canal d’écoulement | McMaster-Carr | 5154K25 | Tube en plastique EVA doublé de polyéthylène (Diamètre extérieur : 3/8 », Diamètre intérieur : 1/4 |
| » Éléments chauffants | Won Brothers | HT 300 Titane | Tiges en titane placées au fond du réservoir |
| Réseau d’imagerie | Verasonics | L11-5v | 128 élément avec sensibilité de -55 à -49 dB |
| Agarose à faible gélification | Millipore Sigma | A9414 | |
| Modèle de récipient | McMaster-Carr | 5234K98 | 6,6 cm de longueur, 0,6 cm de diamètre intérieur, 1 mm d’épaisseur |
| Eau nanopure | Barnstead | Nanopure Diamond | ASTM type I, résistivité 18 Mohm-cm |
| Plasma | Vitalant | 4PF000 | Plasma congelé dans les 24 heures |
| Lecteur de plaques | Biotek | Synergy Neo HST Lecteur de plaques | Pour la quantification de l’hémoglobine |
| Couvercle de la sonde | Civco | 610-362 | |
| Plateforme de programmation | MATLAB (the Mathworks, Natick, MA, USA) | ||
| Activateur de plasminogène de type tissulaire recombinant (rt-PA) | Genentech | Activase | |
| Réservoir | Cole-Parmer | EW-07945-43 | d’une capacité de 60 ml |
| Pompe Cole-Parmer | EW-74900-20 | fixée à la seringue pour aspirer le débit dans le canal d’écoulement à un débit prédéterminé | |
| Transducteur | Capteur à | en interne (axe principal de 9 cm, axe mineur de 7 cm et distance focale de 6 cm), alimenté par une classe D conçue et fabriquée sur mesure amplificateur et réseau correspondant | |
| Système d’échographie | Verasonics | Vantage Research Système d’échographie | |
| Réservoir d’eau | Acryliques avancés | C133 | 14 x 14 x 12, 1/2" |
Références
- Oklu, R. Thrombosis. Cardiovascular Diagnosis and Therapy. 7, Suppl 3 131-133 (2017).
- Satoh, K., Satoh, T., Yaoita, N., Shimokawa, H. Recent advances in the understanding of thrombosis. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 39 (6), 159-165 (2019).....
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Réimpressions et autorisations
