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

L’objectif global de cette procédure est de démontrer l’utilisation de la micro-tomodensitométrie à grande vitesse dans l’imagerie du déclenchement cardio-respiratoire intrinsèque afin d’évaluer les fonctions myocardiques globales et régionales dans un modèle d’ischémie cardiaque chez la souris. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en physiopathologie cardiaque, telles que quels sont les effets sur la pathologie ou les traitements de malfa sur la fonction myocardique globale et régionale ? Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet une évaluation rapide, longitudinale et non invasive des paramètres cardiaques les plus importants, facilement réalisée par des non-experts.

Les implications de cette technique s’étendent au traitement des maladies cardiovasculaires. L’AS peut être utilisé comme outil préclinique pour obtenir des informations avancées sur le développement des maladies cardiaques. Nicole van Vliet, technicienne, Elza van Deel, post-doc et Yanto Ridwan, un autre technicien de notre laboratoire, feront la démonstration de la procédure.

Commencez par faire une petite incision dans la peau d’une souris de 12 semaines entre la deuxième et la troisième côte. Ensuite, à l’aide de petits crochets, écartez les muscles de la poitrine pour exposer les muscles intercostaux. Ensuite, utilisez des ciseaux à ressort incurvés à deux lames millimétriques pour couper soigneusement le troisième muscle intercostal sans endommager les poumons.

Ensuite, à l’aide d’une pince, rompez le péricarde et utilisez un morceau de gaze humide pour écarter les poumons. Repositionnez les crochets à l’intérieur du thorax de manière à ce qu’une grande partie de la paroi libre du ventricule gauche et une partie de l’oreillette gauche soient visibles. Ensuite, en utilisant l’oreillette pour localiser l’artère coronaire gauche, insérez une suture chirurgicale à sept zéros sous l’artère coronaire gauche et nouez la suture à deux millimètres sous le bord de l’oreillette gauche pour normaliser la taille de l’infarctus.

Après avoir confirmé visuellement le succès de l’induction de l’infarctus par le pâlissement de la paroi libre du ventricule gauche, regonflez soigneusement le poumon et fermez hermétiquement la poitrine avec une suture chirurgicale à six zéros de soie. Nettoyez la plaie avec une solution saline et utilisez plus de sutures en soie pour fermer la peau, suivies de l’application d’un spray pour stimuler la cicatrisation et prévenir l’infection. Placez ensuite la souris dans une cage sur un coussin chauffant jusqu’à ce qu’elle soit complètement récupérée.

Trois à quatre heures après l’opération, allumez le scanner microCT, ouvrez le logiciel de contrôle microCT et réchauffez le tube à rayons X. Traitez ensuite le bouchon en caoutchouc d’un récipient d’agent de contraste iodé avec de l’alcool à 70 % et utilisez une seringue à faible espace mort pour prélever cinq à 10 microlitres de l’agent par gramme de poids corporel de l’animal. Après avoir purgé les bulles d’air, frottez la queue de la souris anesthésiée avec de l’alcool à 70 % et dilatez les veines de la queue.

Injectez l’agent de contraste dans une veine latérale de la queue. Lorsque le bouton de mode en direct apparaît dans le logiciel de commande, le tube à rayons X est prêt. Insérez le couvercle du petit alésage et le lit du petit animal.

Cliquez sur le bouton Nouvelle base de données dans la fenêtre de la base de données et entrez un nom pour la nouvelle base de données. Lorsque la boîte de dialogue apparaît, cliquez sur le bouton Parcourir et accédez au lecteur sur lequel la base de données sera enregistrée. Cliquez ensuite sur OK et observez la nouvelle base de données dans la fenêtre de la base de données.

Pour définir les conditions de balayage, sélectionnez les paramètres appropriés. Placez maintenant la souris injectée et anesthésiée sur le lit de l’animal dans le scanner et faites glisser la porte de l’instrument vers la droite pour enclencher le verrouillage de sécurité. Cliquez sur le bouton du mode en direct pour afficher le sujet en temps réel et observer la fenêtre de capture X et l’animal.

En appuyant sur les boutons de contrôle de l’axe Z de la platine d’avant en arrière, déplacez le lit de l’animal jusqu’à ce que le coffre de la souris soit 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 de la boîte englobante bleue. Sélectionnez 90 dans la liste déroulante du contrôle de rotation dans la fenêtre du logiciel de contrôle et cliquez sur le bouton de réglage pour faire pivoter le portique en vous assurant que l’animal reste dans la boîte englobante bleue de la fenêtre de capture X.

Dans la fenêtre de capture X, cliquez avec le bouton gauche de la souris pour redimensionner la région cardio-respiratoire d’intérêt. Glisser les bords pour que les traces cardio-respiratoires soient clairement visibles dans la vue de synchronisation. Appuyez sur la position d’origine et redimensionnez la région d’intérêt pour les maladies cardiorespiratoires.

Assurez-vous que la région d’intérêt couvre le diaphragme et la partie apicale du cœur dans toutes les positions du portique. Faites ensuite pivoter le portique de 90 degrés pour vous assurer que les traces cardiorespiratoires sont toujours bien visibles. Lorsque l’animal est en position, cliquez sur le bouton CT scan pour initialiser l’acquisition.

Le message de confirmation de la tomodensitométrie apparaîtra. Cliquez sur oui. L’indicateur rouge d’activation des rayons X allumera l’instrument et le balayage commencera.

À la fin du scan, observez les vues transaxiales, coronales et sagittales des reconstructions dans un logiciel de visualisation 2D. Enfin, retirez l’animal du scanner et surveillez-le jusqu’à ce qu’il soit complètement rétabli. Ici, des coupes transversales axiales courtes, end-diastoliques et end-systoliques représentatives d’un cœur de souris avec un infarctus du myocarde sont présentées.

Sur ces images, les coupes transversales axiales end-diastolique et end-systolique d’un cœur de souris sans infarctus du myocarde présentent une excellente délimitation de la cavité ventriculaire gauche avec peu de bruit de fond. Notez comment les zones de raréfaction de contraste, correspondant à l’infarctus du myocarde, étaient bien délimitées sur les images axiales courtes du cœur de souris soumis à la ligature de l’artère coronaire descendante antérieure gauche. Mais pas chez l’animal opéré par un simulacre.

Selon le modèle à 17 segments de l’American Heart Association, le ventricule gauche peut être subdivisé en parties basales, cavitaires moyennes et axiales courtes apicales. Dans ces graphiques polaires circonférentiels représentatifs, une profusion dissemblable est clairement visible dans les segments médio-antérieur, mi-inférolatéral, mi-antérolatéral, apical antérieur et apical chez la souris ayant subi un infarctus du myocarde par rapport à l’animal opéré par placebo. Une fois maîtrisée, l’induction de l’infarctus du myocarde peut être réalisée en 45 minutes, tandis que l’imagerie microCT ultérieure nécessite quatre heures.

Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler 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 physiologique que possible pendant l’acquisition de l’image. Après sa mise au point, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la pharmacologie pour explorer des stratégies d’intervention chez la souris et pour analyser l’impact des stratégies de traitement de niveau sur la progression de la maladie.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la chirurgie de l’infarctus du myocarde et savoir comment utiliser le système microCT à grande vitesse en conjonction avec l’agent de contraste à base d’iode dans le sang. N’oubliez pas que travailler avec de l’isoflurane peut être dangereux et que des précautions telles qu’une bonne ventilation doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.