Name: In Vivo évaluation quantitative de la structure du myocarde, Fonction, perfusion et la viabilité utilisant la tomographie cardiaque Micro-calculées (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: Découvrez l'évaluation cardiaque par micro-tomographie à rayons X chez la souris avec ischémie myocardique expérimentale. Cette technique non invasive permet l'analyse longitudinale rapide de la morphologie, de la fonction et de la perfusion cardiaques.

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Ce travail a été soutenu par la Stichting Lijf en Leven, projet dilatant contre stenosing maladie artérielle.

Ed van D., RR, JE déclarer qu&#39;ils ont aucun intérêt financier concurrentes. SB est un salarié de PerkinElmer, qui fabrique les instruments d&#39;imagerie. Les frais de publication de cet article cette vidéo ont été payés par PerkinElmer.

Cardiopathie ischémique (IHD) continue d&#39;être la principale cause de morbidité et de mortalité pour les hommes et les femmes dans le monde entier 1. En raison de la complexité et les interrelations qui existent entre les organes et systèmes au niveau de organismal, l&#39;utilisation de l&#39;animal entier comme un modèle de l&#39;IHD demeure pertinent non seulement pour notre meilleure compréhension de la physiopathologie de la maladie, mais permettant également l&#39;évaluation de nouvelles stratégies préventives et thérapeutiques . Des modèles de souris, en particulier, ont contribué à notre connaissance du développement cardiaque, la pathogenèse de l&#39;infarctus du myocarde, l&#39;hypertrophie du myocarde, une myocardite, et des lésions anévrismales 2-7. Les paramètres qui déterminent la performance cardiaque et qui sont utiles en termes de pronostic et le choix d&#39;une intervention thérapeutique sont la masse cardiaque et de la géométrie, la fonction mondiale et régionale, la distribution spatiale du flux sanguin myocardique et la viabilité myocardique. Cependant, la plupart des traditional Méthodes d&#39;enquête utilisées dans des modèles murins de maladies du cœur impliquent mesures invasives qui nécessitent des heures pour l&#39;achèvement, ainsi que l&#39;animal ne peut pas être utilisé pour des mesures répétées, ou de la méthode, il faudra sacrifier des animaux 8-12. Par exemple, pour mesurer la perfusion myocardique régionale, des microsphères marquées par radioactivité ou par fluorescence sont utilisés lorsque comptage radioactif ou des signaux fluorescents sont détectés sur un coeur disséqué physiquement ou in situ 13,14. De même, l&#39;évaluation de la taille de l&#39;infarctus chez les modèles animaux de l&#39;infarctus du myocarde est le plus souvent réalisée par le chlorure de triphényltétrazolium (TTC) de coloration, et en vue de déterminer l&#39;évolution temporelle de l&#39;évolution de l&#39;infarctus et de l&#39;effet d&#39;interventions thérapeutiques, cette technique exige que les animaux doivent être sacrifié pour le coeur examen histopathologique à divers points dans le temps 15. En tant que tel, non destructives et humaines techniques qui permettraient quantitative et de l&#39;analyse longitudinale de la morphologie cardiaque, la fonction, le métabolisme et la viabilité sont d&#39;une importance primordiale. Dans ce contexte, l&#39;imagerie préclinique est d&#39;une grande pertinence. Parmi les techniques d&#39;imagerie actuellement disponibles imagerie par résonance magnétique (IRM) et l&#39;échographie sont les plus couramment utilisés 16,17,18. Cependant, et malgré le fait que l&#39;IRM est considérée comme la modalité de référence à la fois dans le travail clinique et préclinique, le coût élevé pour acquérir et maintenir les systèmes d&#39;IRM petits animaux dédiés, ainsi que la complexité de cette technologie pour les utilisateurs non-avancés de fonctionner , font de l&#39;IRM un coût prohibitif pour une utilisation courante. En ce qui concerne l&#39;échocardiographie, il existe des inconvénients importants à la façon dont la fonction cardiaque est mesurée. Les données produites par la plupart des examens échocardiographiques sont en deux dimensions, et afin d&#39;en tirer les volumes, les hypothèses géométriques doivent être faits 19. En outre, une mauvaise repr intra- et inter-observateuroducibility est une autre limitation importante de cette technique. Imagerie par radio-isotopes avec unique tomographie d&#39;émission (SPECT) et la tomographie par émission de positons (PET) sont principalement utilisés pour l&#39;évaluation de la perfusion myocardique et le métabolisme 17,20,21. Toutefois, la résolution spatiale limitée de ces modalités d&#39;imagerie permet l&#39;imagerie cardiaque chez la souris difficiles. D&#39;autre part, avec l&#39;avènement de la technologie de détecteur à panneau plat qui permet une meilleure sensibilité aux rayons X et plus rapide temps de lecture, l&#39;état actuel de la technique des systèmes de microCT peuvent maintenant fournir cardio-respiratoire fermée en trois dimensions (3D) et à quatre dimensions ( 4D) des images de qualité IRM de qualité. Ils sont les coûts de maintenance pratiquement gratuit et facile à utiliser par les utilisateurs non-avancés. Ainsi, de tels instruments de microCT peuvent être bien adapté pour un examen de routine de petits animaux comme modèles de maladies humaines. Surtout, avec le développement préclinique d&#39;un nouveau produit de contraste iodé, sévaluation fonctionnelle et métabolique imultaneous du cœur est devenu possible 22-24. Cet agent de contraste contenant une forte concentration d&#39;iode (160 mg / ml), la production de fort contraste sang piscine après son administration par voie intraveineuse permettant l&#39;imagerie in vivo du système vasculaire et les cavités cardiaques. Moins d&#39;une heure après l&#39;administration, une augmentation continue de contraste myocardique associée à son absorption métabolique peut être observée, donc le même agent de contraste peut être utilisé pour l&#39;évaluation de la sidération myocardique et la viabilité. L&#39;objectif de la technique décrite dans ce manuscrit est de permettre aux chercheurs d&#39;utiliser le système de microCT à grande vitesse avec intrinsèque déclenchement cardio-respiratoire, en conjonction avec le sang-piscine produit de contraste iodé, pour déterminer la fonction globale et régionale du myocarde avec la perfusion myocardique et la viabilité des souris en bonne santé et dans un modèle murin d&#39;ischémie cardiaque induite par une occlusion permanentede l&#39;artère interventriculaire antérieure coronaire (LAD). En utilisant cette technique de formation d&#39;image de modèle et animale, l&#39;évaluation rapide des paramètres cardiaques les plus importantes peut être effectuée de manière répétitive avec une seule modalité d&#39;imagerie et sans la nécessité de procédures invasives ou de la nécessité de sacrifier les animaux. La technique peut être effectuée pour évaluer de nouvelles stratégies préventives et thérapeutiques.

<table><tbody><tr><td>Système d’imagerie Quantum FX MicroCT</td><td>PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA</td><td></td><td>Système de microtomographie</td></tr> assistée par ordinateur <tr><td>XGI-8 Système d’anesthésie</td><td>PerkinElmer, Hopkinton, MA, États-Unis</td><td>Cat. N° 118918</td><td>Système d’anesthésie gazeuse</td></tr><tr><td>Analyze 12.0 Logiciel</td><td>Analyze Direct, Overland Park, KS, États-Unis</td><td></td><td>Logiciel de visualisation et d’analyse pour l’imagerie</td></tr><tr><td>eXIA160 MicroCT Contrast</td><td>Binitio Biomedical, Ottawa, ON, CANADA</td><td>Cat. Non. eXIA160-01 ; eXIA160-02 ; eXIA160-03 ; eXIA160-04 ; eXIA160-05</td><td>Radiocontraste à base d’iode pour l’imagerie MicroCT</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Pharmachemie BV, Haarlem, Pays-Bas</td><td>Cat. N° 45.112.110</td><td>anesthésie par inhalation</td></tr><tr><td>1/2CC U-100 28G1/2 Seringue à insuline</td><td>Becton Dickinson and Company, États-Unis</td><td>Cat. N° 329461</td><td>Seringues à insuline avec intérieur stérile</td></tr><tr><td>Microscope Leica type M80</td><td>Leica Microsystems BV, Eindhoven, Pays-Bas</td><td></td><td>Microscope stéréo zoom</td></tr></tbody></table>

in vivo évaluation quantitative de la structure du myocarde, fonction, perfusion et la viabilité utilisant la tomographie cardiaque micro-calculées

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

L’utilisation de la micro-tomodensitométrie (MicroCT) pour les études in vivo de petits animaux comme modèles de maladies humaines a considérablement augmenté en raison du fait que la MicroCT fournit des données anatomiques tridimensionnelles (3D) quantitatives à haute résolution de manière non destructive et longitudinale. Plus important encore, avec la mise au point d’un nouvel agent de contraste iodé préclinique appelé eXIA160, l’évaluation fonctionnelle et métabolique du cœur est devenue possible. Cependant, avant l’avènement des scanners MicroCT commerciaux équipés d’une technologie de détection à écran plat à rayons X et d’un gate cardio-respiratoire facile à utiliser, les études précliniques des maladies cardiovasculaires (MCV) chez les petits animaux nécessitaient un technologue MicroCT doté de compétences avancées, et étaient donc peu pratiques pour une mise en œuvre à grande échelle. L’objectif de ce travail est de fournir un guide pratique pour l’utilisation du système MicroCT à haute vitesse Quantum FX pour la détermination complète de la fonction myocardique globale et régionale ainsi que l’évaluation de la perfusion myocardique, du métabolisme et de la viabilité chez les souris saines et dans un modèle murin d’ischémie cardiaque induite par l’occlusion permanente de l’artère coronaire descendante antérieure gauche (DAL).

MicroCT Acquisition, Image reconstruction, et de l&#39;image d&#39;évaluation de la qualité. Quatre C57BL / 6 souris, trois avec l&#39;occlusion et de LAD permanente une opération fictive, avec succès récupéré de la chirurgie et complété le protocole d&#39;imagerie qui consistait en une administration intraveineuse en bolus de produit de contraste simple et deux de 4,5 min acquisitions de microCT cardio-respiratoire. La fréquence cardiaque moyenne au cours des études de microCT était de 385 ± 18 battements par minute. En fin de diastole et en fin de systole reconstruction d&#39;image utilisés intrinsèque propriétaire déclenchement à base d&#39;images, dans lequel dédié dispositifs respiratoires et de surveillance cardiaque tels que dérivations ECG et capteur pneumatique respiratoires ne sont pas nécessaires. À la suite de la reconstruction, de la qualité des deux ensembles de données de fin de diastole et en fin de systole image a été aperçu en utilisant un logiciel de visualisation 2D. La qualité de l&#39;image a été jugé satisfaisant et il n&#39;y avait pas besoinpour effectuer des acquisitions d&#39;images supplémentaires. Ainsi, toutes les données rapportées ont été obtenues à partir de deux balayages par la souris; le premier balayage prises 10 minutes après l&#39;injection pendant la phase de pool sanguin du contraste, et le deuxième balayage acquises après injection de 3-4 heures pendant la phase d&#39;absorption métabolique du contraste. Représentant sang-piscine sections de fin de diastole et en fin de systole court axiales d&#39;un coeur de souris avec un infarctus du myocarde (Figure 1) et d&#39;un coeur de souris sans infarctus du myocarde (Figure 2) a démontré une excellente délimitation de la cavité ventriculaire gauche avec peu de bruit de fond , permettant une évaluation précise anatomique et fonctionnelle. Zones de contraste raréfaction correspondant à l&#39;infarctus du myocarde ont été bien délimitées sur les images à court axiales du cœur de souris soumise à la LAD coronaire ligature de l&#39;artère (figure 1), mais pas dans l&#39;animal factice-exploitation (Figure 2). Évaluation quantitative des ventriculaire gauche Fonction. segmentations 3D basé sur un seuil ont été effectués sur les deux volumes de fin de diastole et de fin de systole pour déterminer le volume en fin de diastole ventriculaire gauche (VTDVG) et le volume final systolique ventriculaire gauche (LVESV) dans chaque animal. Gauche volume d&#39;éjection systolique ventriculaire (LVSV), gauche fraction d&#39;éjection ventriculaire gauche (FEVG), et le débit cardiaque (CO) ont été calculées à partir VTDVG et LVESV selon les formules décrites à la section 5. Les résultats de volume et de mesures fonctionnelles globales sont résumées dans le tableau 1 . Trois heures après la ligature, normalisé pour le poids corporel de l&#39;animal signifie VTDVG ne différait pas entre le groupe d&#39;infarctus du myocarde et l&#39;animal opération fictive (2,8 ± 0,23 contre 2,3). Cependant, le poids corporel moyen normalisé LVESV était plus élevé dans le groupe de l&#39;infarctus du myocarde (2,1 ± 0,31 vs 0,92). Correspondantly, la FEVG moyenne et du débit cardiaque (CO) chez des souris présentant une occlusion LAD de l&#39;artère coronaire sont plus faibles par rapport à la souris pseudo-opérées (23,1% ± 7,1% contre 60,5%, et 0,26 ml ± 0,08 ml par rapport à 0,55 ml, respectivement, ). Évaluation quantitative des LV Myocardial Infarction messe et Taille. Tant la masse ventriculaire gauche du myocarde (LVMM) et ventriculaire gauche indice de masse myocardique (LVMMI) ont été déterminés sur la base épicardique et segmentations endocardiques y compris les muscles papillaires et travées. Les deux reconstructions de fin de diastole et en fin de systole ont été traitées et les valeurs à la fois pour le groupe d&#39;infarctus du myocarde et l&#39;animal de pseudo-opérées sont résumés dans le tableau 1. Volumes d&#39;infarctus du myocarde ont été déterminés en fonction de contraste raréfaction aide à seuil volumétrie 3D. Comme le montre le tableau 1, trois heures après corona LADry ligature de l&#39;artère les zones à risque (AAR) chez la souris 1, 2 et 3 ont été de 22,4%, 13,3%, et 15,8% de la LVMM respectivement. Imagerie de perfusion myocardique (MPI). Représentant fin de diastole et circonférentielles polaires affichages de tracés de fin de systole (parcelles polaires Bulls Eye) de la perfusion myocardique chez la souris avec un infarctus du myocarde (souris 1) et une souris sans infarctus du myocarde (souris 4) sont présentés dans les figures 3 et 4. Les images utilisées pour produire les parcelles ont été acquises 10 minutes après l&#39;administration de l&#39;agent de contraste et 3 heures après la ligature de LAD. Les valeurs de homosegmental fin de diastole et de fin de systole obtenues à partir du même animal ne sont pas différents. Cependant, hypoenhancement a été observée à la mi-antérieure, mi-inférolatérale, mi-antérolatérale, antérieure apicale, et segments latéraux apical d&#39;une souris présentant un infarctus dansinfarctus, troubles démontrant dans le flux sanguin coronaire causés par l&#39;occlusion de l&#39;artère LAD (Figure 3). Aucune perte de valeur n&#39;a pu être observée dans le cœur de l&#39;animal opération fictive (Figure 4). Infarctus viabilité et métabolisme. Représentant fin de diastole et circonférentielles polaires affichages de tracés de fin de systole (parcelles polaires Bulls Eye) de fixation myocardique métabolique chez une souris avec un infarctus du myocarde (souris 1) et une souris sans infarctus du myocarde (souris 4) sont présentés dans les figures 7 et 8. Les images utilisées pour produire les parcelles ont été acquises 3-4 heures après l&#39;administration de contraste et 5-6 heures après la ligature de LAD. Dissemblables prise de contraste myocardique pourrait également être observé visuellement en sections courtes-axial d&#39;un coeur de souris qui a subi LAD occlusion de l&#39;artère coronaire ( <strong&gt; Figure 5), mais pas chez la souris subi une opération factice (Figure 6). Les valeurs homo-segmentaires fin de diastole et de fin de systole obtenues à partir du même animal ne sont pas différents. Les tracés polaires circonférentielles ont montré des anomalies spécifiques segment (figure 7) avec un motif similaire à ceux indiqués sur les cartes de perfusion myocardique (figure 2). Aucun contraste défauts d&#39;absorption ont été vus sur les tracés polaires périphériques de la souris opération fictive (figure 8). Évaluation quantitative des LV Fonction régional. La qualité d&#39;image est satisfaisante pour effectuer une évaluation visuelle de mouvement du ventricule gauche et l&#39;épaississement de reconstructions de fin de diastole et en fin de systole chez toutes les souris imagées. Le mouvement de la paroi du VG, épaississants et de la fraction d&#39;éjection régionale scores pour chaque segment d&#39;une souris avec et sans mon<html> infarctus ocardial sont donnés sur la figure 9 et la figure 10. Comme on s&#39;y attendait, la coronaire ligature de l&#39;artère LAD entraîné une diminution sensible des indices fonctionnels régionaux BT (figure 9), alors qu&#39;aucun effet n&#39;a été observé chez la souris subi une opération factice (figure 10). <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig1.jpg" /> Figure 1. Représentant sang-piscine à court axiale en fin de diastole (A) et en fin de systole (B) des sections d&#39;un coeur de souris avec un infarctus du myocarde (Souris 1). Les images ont été acquises après 3 heures LAD coronaire occlusion de l&#39;artère et 10 min après l&#39;administration de contraste. Le contraste négatif indiqué par des flèches jaunes est dû au manque de contraste opacification dans la région d&#39;infarctus. /53603/53603fig2.jpg &quot;/&gt; Figure 2. Représentant sang-piscine à court axiale en fin de diastole (A) et en fin de systole (B) des sections d&#39;un cœur de la souris sans infarctus du myocarde (souris 4). Les images ont été acquises 3 heures après sham-fonctionnement et 10 minutes après l&#39;administration de contraste. Opacification est uniformément présent dans toutes les tranches du myocarde. <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig3.jpg" /> Figure 3. Représentant fin de diastole et circonférentielles polaires affichages de tracés de fin de systole (parcelles Bulls Eye polaires) de la perfusion myocardique chez la souris avec un infarctus du myocarde (souris 1). (A) Le ventricule gauche est divisé en base, à mi-cavité, et les portions à court axiale apical en fonction de la 17-segment de modèle AHA 25. perfusion dissemblables est clairement visible à la mi-antérieure, mi-inférolatérale, miantérolatérale, antérieure apicale, et segments latéraux apical. Les valeurs indiquées représentent les moyens segmentaire en unités Hounsfield ± écart-type. (B) les cartes de perfusion myocardique sont montrées sans subdivision en 17 segments. Le centre de la parcelle correspondant à l&#39;apex cardiaque (segment 17) est pas représenté. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig4.jpg" /> Figure 4. Représentant fin de diastole et circonférentielles polaires affichages de tracés de fin de systole (parcelles Bulls Eye polaires) de la perfusion myocardique chez une souris sans infarctus du myocarde (souris 4). (A) Le ventricule gauche est divisé en base, à mi-cavité, et les portions à court axiale apical en fonction de la 17-segment de modèle AHA 25. perfusion similaire est présent dans tous les segments. Les valeurs indiquées représentent les moyens segmentaire en unités Hounsfield ± écart-type. (B) cartes de perfusion myocardique sont montrées sans subdivision en 17 segments. Le centre de la parcelle correspondant à l&#39;apex cardiaque (segment 17) est pas représenté. <img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig5.jpg" /> Figure 5. métabolique Représentant absorption à court axiale en fin de diastole (A) et en fin de systole (B) des sections d&#39;un coeur de souris avec un infarctus du myocarde (Souris 1). Les images ont été acquises 6-7 heures après LAD coronaire occlusion de l&#39;artère et 3-4 heures après administration de contraste. Le contraste négatif indiqué par des flèches blanches est due au manque d&#39;absorption contraste métabolique dans la région d&#39;infarctus. <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig6.jpg" /> Figure 6. métabolique Représentant absorption à court axiale en fin de diastole ( <strong&gt; A) et en fin de systole (B) des coupes transversales d&#39;un cœur de la souris sans infarctus du myocarde (4 souris). Les images ont été acquises 6-7 heures après sham-opération et 3-4 heures après administration de contraste. absorption métabolique myocardique de contraste est uniformément présent dans toutes les tranches. <img alt="Figure 7" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig7.jpg" /> Figure 7. Un représentant en fin de diastole et en fin de systole circonférentielles polaires intrigue affiche (parcelles polaires Bulls Eye) de l&#39;absorption métabolique du myocarde chez une souris avec un infarctus du myocarde. (A) Le ventricule gauche est subdivisée en de base, mi-cavité, et apicale courte portions -axial selon le 17 segments modèle AHA 25. absorption métabolique dissemblables est clairement visible à la mi-antérolatérale, antérieure apicale apicale inférieure, et les segments latéraux apical. Les valeurs indiquées représentent les moyens segmentaires dans Hounsfield units ± écart-type. (B) les cartes d&#39;absorption métaboliques du myocarde sont montrées sans subdivision en 17 segments. Le centre de la parcelle correspondant à l&#39;apex cardiaque (segment 17) est pas représenté. <img alt="Figure 8" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig8.jpg" /> Figure 8. représentatifs fin de diastole et en fin de systole circonférentielles polaires intrigue affiche (parcelles polaires Bulls Eye) de l&#39;absorption métabolique du myocarde chez une souris sans infarctus du myocarde. (A) Le ventricule gauche est subdivisée en de base, mi-cavité, et apicale courte portions -axial selon le 17 segments modèle AHA 25. absorption métabolique dissemblables est clairement visible à la mi-antérolatérale, antérieure apicale apicale inférieure, et les segments latéraux apical. Les valeurs indiquées représentent les moyens segmentaire en unités Hounsfield ± écart-type. (B) Metaboli myocardecartes c d&#39;absorption sont montrées sans subdivision en 17 segments. Le centre de la parcelle correspondant à l&#39;apex cardiaque (segment 17) est pas représenté. <img alt="Figure 9" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig9.jpg" /> Figure 9. Représentant mouvement de la paroi du myocarde (mm), un épaississement de la paroi (%), et la fraction régionale d&#39;éjection (en%) circonférentielles polaires intrigue affiche (des tracés polaires Bulls Eye) d&#39;une souris avec un infarctus du myocarde. (A) Le ventricule gauche est divisé en basale, mi-cavité, et les portions à court axiale apical selon le 17 segments modèle AHA 25. La présence de régions, et hypokinétiques, akinétiques dyskinétiques au milieu de la cavité et des parties apicales représentent une vaste défaut du myocarde. (B) Les cartes régionales de mesure du myocarde sont montrées sans subdivision en 17 segments. Le centre de la parcelle correspondant à l&#39;apex cardiaque (segment 17) estpas montré. <img alt="Figure 10" src="/files/ftp_upload/53603/53603fig10.jpg" /> Figure 10. Représentant mouvement de la paroi du myocarde (mm), un épaississement de la paroi (%), et la fraction régionale d&#39;éjection (en%) circonférentielles polaires intrigue affiche (des tracés polaires Bulls Eye) d&#39;une souris sans infarctus du myocarde. (A) Le ventricule gauche est divisé en basale, mi-cavité, et les portions à court axiale apical selon le 17 segments modèle AHA 25. Aucune anomalie apparente est détectée. (B) Les cartes régionales de mesure du myocarde sont montrées sans subdivision en 17 segments. Le centre de la parcelle correspondant à l&#39;apex cardiaque (segment 17) est pas représenté. <img alt="Tableau 1" src="/files/ftp_upload/53603/53603table1.jpg" /> Tableau 1. volumes ventriculaires gauches et indices fonctionnels mondiaux AME. ured dans trois souris 3 heures après l&#39;occlusion de l&#39;artère coronaire LAD et à une souris d&#39;opération fictive * BPM, battements par minute; VTDVG, laissé volume de fin de diastole ventriculaire; LVESV, a quitté le volume en fin de systole ventriculaire; LVSV, le volume d&#39;éjection ventriculaire gauche; FEVG, la fraction d&#39;éjection ventriculaire gauche; CO, le débit cardiaque; LVMV TOTAL, le volume ventriculaire gauche infarctus totale; LVMM, masse myocardique ventriculaire gauche; LVMMI, ventriculaire gauche indice de masse myocardique; LVMV MI, le volume ventriculaire gauche infarctus du myocarde; % LVMIS,% ventriculaire gauche taille de l&#39;infarctus du myocarde.

Cette méthode décrit l’utilisation de la microtomodensitométrie quantique (MicroCT) pour évaluer la morphologie, la fonction, la perfusion, le métabolisme et la viabilité cardiaques avec un agent de contraste iodé chez des souris atteintes d’ischémie myocardique induite expérimentalement. La technique peut être appliquée pour l’imagerie longitudinale in vivo non destructive à haut débit de divers modèles animaux de maladies cardiaques humaines.

In Vivo évaluation quantitative de la structure du myocarde, Fonction, perfusion et la viabilité utilisant la tomographie cardiaque Micro-calculées

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

L'objectif général de cette procédure est de démontrer l'utilisation de la micro-tomodensitométrie à haute vitesse pour l'imagerie avec synchronisation intrinsèque cardio-respiratoire afin d'évaluer les fonctions myocardiques globales et régionales dans un modèle murin d'ischémie cardiaque. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en physiopathologie cardiaque, telles que les effets de la pathologie ou des traitements malfa sur la fonction myocardique globale et régionale. Le principal avantage de cette technique réside dans le fait qu'elle permet une évaluation rapide, longitudinale et non invasive des paramètres cardiaques les plus importants, facilement réalisable par des non-spécialistes.Les implications de cette technique s'étendent à la thérapie des maladies cardiovasculaires. Elle peut être utilisée comme outil préclinique pour obtenir des connaissances approfondies sur le développement des maladies cardiaques. La démonstration de la procédure sera assurée par Nicole van Vliet, technicienne, ainsi que par Elza van Deel, post-doctorante, et Yanto Ridwan, un autre technicien de notre laboratoire.Commencez par faire une petite incision dans la peau d'une souris âgée de 12 semaines entre la deuxième et la troisième côte. Ensuite, à l'aide de petits crochets, écartez les muscles thoraciques pour exposer les muscles intercostaux. Puis, utilisez des ciseaux courbes à lame de deux millimètres avec ressort pour couper soigneusement le troisième muscle intercostal sans endommager les poumons.Ensuite, à l’aide de pinces, rompre le péricarde et utiliser un morceau de gaze humide pour écarter les poumons. Repositionner les crochets à l’intérieur du thorax afin qu’une grande partie de la paroi libre du ventricule gauche et une partie de l’oreillette gauche soient visibles. Puis, en utilisant l’oreillette comme repère pour localiser l’artère coronaire gauche, insérer une suture chirurgicale en soie de calibre sept zéro sous l’artère coronaire gauche et nouer la suture à deux millimètres en dessous du bord de l’oreillette gauche afin de standardiser la taille de l’infarctus.Après avoir confirmé visuellement la réussite de l'induction de l'infarctus par la décoloration de la paroi libre du ventricule gauche, réinsufflez soigneusement le poumon et refermez hermétiquement la cage thoracique à l’aide d’un fil de suture chirurgicale en soie de calibre six zéro. Nettoyez la plaie avec du sérum physiologique et utilisez davantage de fils de suture en soie pour fermer la peau, puis appliquez un spray pour plaies afin de stimuler la cicatrisation et prévenir toute infection. Ensuite, placez la souris dans une cage sur un tapis chauffant jusqu’à ce qu’elle soit complètement réanimée.Trois à quatre heures après la chirurgie, allumez le scanner microCT, ouvrez le logiciel de contrôle du microCT et faites chauffer le tube à rayons X. Ensuite, traitez le bouchon en caoutchouc du flacon contenant l'agent de contraste iodé avec de l'alcool à 70 % et utilisez une seringue à faible espace mort pour prélever de cinq à dix microlitres de l'agent par gramme de poids corporel de l'animal. Après avoir éliminé les bulles d'air, passez un coton imbibé d'alcool à 70 % sur la queue de la souris anesthésiée et dilatez les veines de la queue par chauffage.Injectez l'agent de contraste dans une veine latérale de la queue. Lorsque le bouton du mode en direct apparaît dans le logiciel de contrôle, le tube à rayons X est prêt. Insérez le couvercle à petit diamètre et le plateau pour petit animal.Cliquez sur le bouton de nouvelle base de données dans la fenêtre de la base de données et saisissez un nom pour la nouvelle base de données. Lorsque la boîte de dialogue apparaît, cliquez sur le bouton Parcourir et accédez au lecteur où la base de données sera enregistrée. Ensuite, cliquez sur OK et observez la nouvelle base de données dans la fenêtre de la base de données.Pour définir les conditions de numérisation, sélectionnez les paramètres appropriés. Placez maintenant la souris injectée et anesthésiée sur le plateau pour animal dans le scanner et faites glisser la porte de l'appareil vers la droite pour activer la sécurité de verrouillage. Cliquez sur le bouton du mode direct pour visualiser le sujet en temps réel et observer la fenêtre de capture X et l'animal.Appuyez sur les boutons de contrôle de l'axe Z de la platine pour déplacer le lit d'animal jusqu'à ce que la poitrine de la souris se trouve dans le champ de vision. Utilisez ensuite les flèches gauche et droite du contrôle du lit d'animal pour positionner l'animal à l'intérieur du cadre bleu. Sélectionnez 90 dans la liste déroulante du contrôle de rotation située dans la fenêtre du logiciel de commande, puis cliquez sur le bouton « définir » pour faire pivoter le bâti, en veillant à ce que l'animal reste à l'intérieur du cadre bleu de la fenêtre de capture X.Dans la fenêtre de capture X, cliquez avec le bouton gauche de la souris pour redimensionner la région d'intérêt cardio-respiratoire. Faites glisser les bords de manière à ce que les tracés cardio-respiratoires soient clairement visibles dans la vue de synchronisation. Appuyez sur la position initiale et redimensionnez la région d'intérêt pour la fonction cardio-respiratoire.Veillez à ce que la région d'intérêt couvre le diaphragme et la portion apicale du cœur dans toutes les positions du gantry. Ensuite, faites pivoter le gantry de 90 degrés pour vous assurer que les tracés cardiorespiratoires restent clairement visibles. Lorsque l'animal est en place, cliquez sur le bouton de scan CT pour initialiser l'acquisition.Le message de confirmation du scanner CT s'affichera. Cliquez sur oui. L'indicateur rouge d'activation des rayons X s'allumera, mettra l'appareil sous tension et le balayage commencera.À la fin du balayage, observer les vues transversales, coronales et sagittales des reconstructions dans un logiciel de visualisation 2D. Enfin, retirer l'animal du scanner et le surveiller jusqu'à ce qu'il soit complètement réveillé. Ci-dessous, des sections transversales courtes en fin de diastole et en fin de systole, représentatives du compartiment sanguin, d'un cœur de souris présentant un infarctus du myocarde sont montrées.Dans ces images, des coupes transversales en fin de diastole et en fin de systole selon l'axe court d'un cœur de souris sans infarctus du myocarde présentent une excellente délimitation de la cavité du ventricule gauche avec peu de bruit de fond. Remarquez comment les zones de raréfaction du contraste, correspondant à l'infarctus du myocarde, étaient bien délimitées sur les images en axe court du cœur de souris soumis à la ligature de l'artère coronaire descendante antérieure. Mais pas dans l'animal soumis à une intervention factice.Selon le modèle de l'American Heart Association à 17 segments, le ventricule gauche peut être subdivisé en portions basales, médianes et apicales en coupe axiale courte. Sur ces représentations polaires circonférentielles typiques, une perfusion dissemblable est clairement visible dans les segments médiano-antérieur, médino-inférolatéral, médino-antérolatéral, apico-antérieur et apico-latéral chez la souris infarctus par rapport à l'animal soumis à une intervention factice. Une fois maîtrisée, l'induction d'un infarctus du myocarde peut être réalisée en 45 minutes, tandis que l'imagerie microCT subséquente nécessite quatre heures.Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de garder à l'esprit que la performance fonctionnelle cardiaque dépend du type et du degré d'anesthésie. Ainsi, pour des mesures précises, la fréquence cardiaque doit être maintenue aussi proche que possible de la physiologie pendant l'acquisition des images. Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la pharmacologie pour explorer des stratégies d'intervention chez la souris et analyser l'impact de traitements à différents niveaux sur l'évolution de la maladie.Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la chirurgie d'infarctus du myocarde et savoir comment utiliser le système microCT à haute vitesse en conjonction avec l'agent de contraste à base d'iode pour le pool sanguin. N'oubliez pas que le travail avec l'isoflurane peut présenter des risques et que des précautions telles qu'une bonne ventilation doivent toujours être prises lors de la réalisation de cette procédure.

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