Évaluation des cardiaques morphologiques et fonctionnelles changements dans le modèle de souris de Transverse Aortic Constriction par échocardiographie Imaging

L'objectif général de cette procédure est d'évaluer la structure et la fonction cardiaques à l'aide de l'imagerie échocardiographique chez un modèle murin de maladie cardiaque induite par une constriction aortique transverse, ou TAC. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la recherche cardiovasculaire concernant les images de la maladie cardiaque chez les modèles animaux. Le principal avantage de cette technique est qu'elle permet de surveiller de manière fiable l'évolution de la maladie cardiaque dans le temps de façon non invasive.

En général, l'introduction de cette méthode est réellement difficile, car l'acquisition d'images et de mesures échocardiographiques est complexe sans démonstration pratique. Avant de commencer l'imagerie, appliquer un gel électrode sur les pattes de la souris soumise à une constriction aortique transverse et fixer les pattes sur un coussin d'électrodes. Puis insérer une sonde rectale afin de surveiller la température corporelle pendant l'intervention.

Lorsque l'animal est prêt, régler l'appareil d'imagerie sur le mode B et incliner le côté gauche de la plateforme vers le haut aussi loin que possible afin de positionner la souris en décubitus latéral gauche. Tenir le transducteur d'échographie par son support en position verticale et placer la sonde sur la poitrine de l'animal le long de la ligne parasternale droite, avec la crête orientée vers le menton. Ensuite, incliner légèrement la sonde vers la scapula et la faire pivoter légèrement dans le sens horaire jusqu'à ce que l'arc aortique apparaisse à l'écran.

Observer le site de constriction aortique transverse situé entre le tronc brachio-céphalique et l'artère carotide commune gauche. Une fois le site de constriction identifié, cliquer sur le bouton Doppler couleur de la station de travail pour passer en mode Doppler couleur. Puis acquérir des images de la direction et de la vitesse du flux sanguin à travers le site de constriction.

Cliquez sur « cine store » pour enregistrer les images. Ensuite, cliquez sur le bouton de doppler en onde impulsionnelle pour passer en mode doppler en onde impulsionnelle. Placez la zone d'échantillonnage du curseur en pointillés immédiatement en aval du site de rétrécissement afin de détecter le jet sténosé de vitesse maximale, puis cliquez à nouveau sur le bouton de doppler en onde impulsionnelle pour obtenir les formes d'onde du flux aortique. Mesurez ensuite la vitesse maximale et utilisez l'équation modifiée de Bernoulli pour calculer le gradient de pression à travers le site de rétrécissement.

Pour évaluer les dimensions cardiaques et la contractilité, placez une souris ayant subi une chirurgie de constriction aortique transverse (TAC) sur la plateforme en position supine, puis positionnez le transducteur verticalement avec l'encoche orientée vers la tête de la souris. Abaissez le transducteur sur le thorax parallèlement à la ligne parasternale gauche et faites pivoter la sonde de 30 degrés dans le sens antihoraire. Réglez l'appareil d'imagerie en mode B.

Réglez l'angle du transducteur et focalisez la profondeur afin de visualiser le ventricule gauche, la paroi septale interventriculaire et une légère portion de la paroi du ventricule droit. Cliquez sur enregistrement ciné pour sauvegarder les images en vue d'une mesure ultérieure de l'épaisseur pariétale cardiaque et des dimensions des cavités. À l'aide du module cardiaque du logiciel d'imagerie approprié, sélectionnez les paramètres d'intérêt et tracez les lignes correspondantes pour chaque paramètre sur l'image échocardiographique souhaitée afin d'obtenir les mesures d'épaisseur pariétale cardiaque et de dimension des cavités.

Ensuite, observez les schémas de mouvement de la paroi cardiaque afin de détecter d'éventuelles anomalies du mouvement. Puis, passez en mode M et placez le curseur du mode M perpendiculairement aux parois du ventricule gauche au niveau du muscle papillaire. Cliquez ensuite sur « cine store » pour acquérir des images destinées à la mesure ultérieure des dimensions cardiaques et de la fraction de raccourcissement.

À partir de la vue long-axiale parasternale, tournez la sonde de 90 degrés dans le sens horaire pour obtenir une vue courte-axiale parasternale. Ajustez la sonde afin d'obtenir une vue transversale horizontale en coupe transversale du cœur en mode B, avec les muscles papillaires visibles aux positions deux et quatre heures. Ensuite, passez en mode M et placez l'axe du mode M au milieu du ventricule gauche.

Cliquez sur « cine store » pour enregistrer les images. Ensuite, à l'aide du package cardiaque, sélectionnez les paramètres appropriés de l'axe court et cliquez sur l'image pour tracer les lignes correspondantes à chaque paramètre afin d'obtenir les mesures. Pour visualiser à la fois les ventricules gauche et droit ainsi que les oreillettes en mode B selon la vue en axe court, inclinez le coin supérieur gauche de la plateforme afin d'orienter la tête de la souris vers le bas et positionnez le transducteur vers l'épaule droite.

Une vue coronaire du cœur sera obtenue. Visualisez la valve mitrale. Puis passez en mode Doppler couleur et placez le volume d'échantillonnage de la croix pointillée sur la pointe de la valve mitrale.

Pour évaluer les profils d'écoulement à travers la valve mitrale, passez en mode Doppler à onde pulsée et alignez le curseur de la sonde Doppler parallèlement à la direction du flux sanguin mitral en utilisant un angle inférieur à 20 degrés afin de déterminer la vélocité maximale. Après avoir sauvegardé les images, sélectionnez le module cardiaque puis le flux valvulaire mitral. Choisissez les paramètres d'intérêt et tracez les lignes correspondantes pour obtenir les mesures appropriées.

Ensuite, calculez l'indice de performance myocardique. Comme le montrent ces images représentatives en mode B, on peut observer l'arc aortique, l'artère innominée, l'artère carotide commune gauche et l'artère subclavière gauche dans les cœurs soumis à une chirurgie Sham ainsi que dans ceux soumis à une chirurgie TAC. Toutefois, la constriction aortique est visible uniquement dans les cœurs TAC.

L'imagerie Doppler couleur et en ondes de pouls du flux aortique à travers le site de constriction montre qu'une TAC réussie entraîne une augmentation significative de la vitesse du flux en aval du site de constriction. De plus, les enregistrements en mode M sur plusieurs cycles cardiaques provenant de cœurs ayant subi une opération Sham ou une TAC démontrent une épaisseur pariétale et une dilatation ventriculaire significativement accrues dans les cœurs soumis à la TAC par rapport aux cœurs témoins ayant subi une chirurgie Sham. En vue para-esternale courte, une augmentation de l'épaisseur pariétale, une dilatation ventriculaire, une contractilité réduite et une masse ventriculaire gauche accrue sont également observables dans les cœurs soumis à la TAC.

En outre, dans les conditions pathologiques associées à un dysfonctionnement cardiaque diastolique ou systolique, comme chez les souris soumises à une constriction aortique transverse (TAC), on observe généralement, en vue apicale à quatre cavités, une diminution du rapport des vitesses E et A ainsi qu'une augmentation de l'indice de performance myocardique. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en moins de trente minutes, à condition d'être effectuée correctement. Lors de la réalisation de cette procédure, il est essentiel de respecter les directives institutionnelles relatives aux études animales.

Après cette procédure, d'autres méthodes telles que l'analyse systématique peuvent être réalisées afin d'évaluer davantage la relation pression-volume. Après son développement, cette technique ouvre la voie aux chercheurs dans le domaine de la recherche cardiovasculaire pour étudier l'hypertrophie cardiaque et l'insuffisance cardiaque chez les modèles animaux. Après avoir visionné cette vidéo, nous devrions avoir une bonne compréhension de la manière d'évaluer les modifications structurelles et fonctionnelles du cœur chez les modèles animaux de battements cardiaques à l'aide de l'imagerie échocardiographique.

N'oubliez pas que le travail avec l'isoflurane peut présenter des risques et que des mesures de protection collective adéquates ainsi qu'une équipement de protection individuelle approprié doivent toujours être utilisés lors de l'exécution de cette procédure.