Application de l’échographie et de l’imagerie par élastographie par ondes de cisaillement dans un modèle de rat de NAFLD / NASH

L’utilisation de l’échographie et de l’élastographie par ondes de cisaillement permet aux chercheurs de mesurer les changements dans la graisse hépatique et la fibrose implicites dans les modèles de stéatohépatite non alcoolique. Cette modalité d’imagerie est une technique non invasive, à haut débit et cliniquement traduisible, et peut être utilisée pour évaluer le stade de la maladie et l’efficacité dans les modèles de stéatohépatite non alcoolique lors de la découverte de médicaments. Pour commencer, placez des rats Wistar Han mâles âgés de six à sept semaines pesant de 150 à 175 grammes par paires dans des cages ventilées individuellement avec une litière appropriée à environ 22 degrés Celsius et une humidité relative de 40 à 70% avec un cycle lumière/obscurité de 12 à 12 heures.

Fournissez à 20 rats un régime riche en choline avec 1% de cholestérol et 20 autres rats avec le chow de rongeur de laboratoire standard. Pour installer l’instrument d’imagerie, placez une surface chauffée dans la zone d’imagerie pour garder l’animal au chaud pendant l’imagerie et fixez le cône du nez d’anesthésie pour délivrer l’anesthésie par inhalation. Utilisez le support de sonde à ultrasons pour déplacer la sonde à ultrasons à l’endroit souhaité et pour empêcher la sonde de reposer sur l’animal.

Une fois que le rat est complètement anesthéstisé, transférez-le de la chambre d’induction à une couverture de circulation d’eau chaude chaude. Utilisez une crème d’épilation chimique pour enlever les poils de la cage thoracique au bassin du côté droit du rat. Placez le rat en position couchée latérale gauche et collez les pattes supérieures au-dessus de la tête sur une plate-forme d’imagerie chaude.

Appuyez sur la touche patient du tableau de bord et identifiez le sujet en fonction de la conception de l’étude. Appliquez une petite quantité de gel à ultrasons réchauffé sur la région de la peau épilée du rat. Déplacez la sonde à ultrasons pour toucher la zone recouverte de gel.

Une fois que l’image en mode B en direct des organes internes apparaît à l’écran, déplacez la sonde à ultrasons vers la zone légèrement au-dessus de la hanche, juste parallèle aux vertèbres lombaires. Utilisez l’affichage en mode B pour localiser le rein droit en identifiant la grande artère rénale et la séparation de la moelle médullaire du cortex. Observez une partie du foie dans un seul plan de l’image et assurez-vous que des bulles d’air ou des ombres ne sont pas présentes dans l’image.

Ajustez la mise au point et assurez-vous que le cortex rénal et le parenchyme hépatique sont dans le même plan pour obtenir une image claire. Assurez-vous que l’animal est entre les respirations lorsque vous congelez l’écran pour éviter de capturer des images floues. Sélectionnez le rapport du mode B pour mesurer la luminosité relative du tissu à partir de la région d’intérêt sélectionnée.

Créez un cercle de deux millimètres et placez-le sur la région d’intérêt de l’image du foie, située à droite du rein. Placez un nouveau cercle sur l’image du cortex rénal, en gardant les profondeurs des cercles sur le foie et le cortex rénal les mêmes. Appuyez sur le bouton de sélection du panneau de commande pour afficher l’indice hépato-rénal en mode B et répétez la mesure trois fois à différentes profondeurs et plans du tissu, puis calculez la moyenne.

Déplacez la sonde transversalement dans la zone sous-costale droite pour localiser le foie en mode B. Localisez une zone claire du foie qui est principalement un parenchyme et exempte de gros vaisseaux sanguins, tels que la veine porte et l’artère hépatique, puis appuyez sur le bouton SWE du panneau de commande pour générer une carte d’élasticité de cisaillement du tissu. Ajustez la taille et la position de la boîte SWE sous la capsule hépatique dans une zone exempte d’ombres.

Lorsque la boîte est pleine et stable, appuyez sur le bouton de congélation du panneau de commande pendant que le rat est entre deux respirations. Appuyez sur la Q-Box sur l’écran tactile de l’instrument pour calculer l’élasticité à partir de la région d’intérêt sur la carte d’élasticité de l’onde de cisaillement. Un cercle et une boîte de données apparaîtront.

Positionnez le cercle dans la zone sans ombre avec une coloration uniforme, en évitant les zones de rigidité. Répétez la procédure trois fois en déplaçant la sonde de haut en bas ou latéralement sur l’abdomen pour recueillir des images cartographiées SWE de différentes zones du foie. Lorsque vous avez terminé, retirez le ruban adhésif des pattes et essuyez l’excès de gel.

Replacez le rat dans une cage chaude et sèche et laissez-le récupérer complètement. Sélectionnez tous les scans requis pour l’analyse des données en cochant la case à côté du nom du patient à l’aide de la boule de suivi et du bouton Sélectionner. Après avoir exporté les fichiers, ouvrez un fichier JPG individuel de chaque numérisation et observez les données sur le côté droit de l’image.

Copiez toutes les données dans une feuille de calcul ou un autre logiciel de gestion de base de données et effectuez les analyses statistiques souhaitées. Les images représentatives des indices hépato-rénaux des groupes témoins et riches en choline et riches en graisses montrent que la luminosité du foie dans le cortex rénal était presque la même et que l’indice hépato-rénal était inférieur à un dans le groupe témoin. Dans le groupe de régime riche en graisses, l’éclat du foie a augmenté et l’indice hépato-rénal a été élevé jusqu’à 1,91 à six semaines et à 1,79 à 12 semaines.

Les valeurs de l’indice hépato-rénal du groupe de régime riche en graisses ont augmenté rapidement au cours des trois à six premières semaines, avant d’atteindre un plateau. Les sections hépatiques colorées avec du colorant O rouge huile ont montré une augmentation significative de la zone colorée dans le groupe de régime riche en graisses par rapport au groupe témoin. Une corrélation a également été trouvée entre le pourcentage de surface tachée et l’indice hépato-rénal.

La raideur des tissus a augmenté progressivement dans le groupe de régime riche en graisses sur 12 semaines et a atteint 23,1 kilopascals en raison de la fibrose. Les échantillons de foie ont été colorés avec du rouge picrosirius pour localiser le collagène comme indicateur de fibrose. Une augmentation significative du pourcentage de surface colorée a été observée dans le groupe de régime riche en graisses par rapport au groupe témoin.

Et une forte corrélation a également été trouvée entre la zone colorée en pourcentage et les nombres du module E de l’onde de cisaillement. Il est important de placer correctement le transducteur et les cercles ou boîtes de mesure. Éviter les artefacts dans les images permettra des mesures reproductibles et cohérentes.

Après la procédure, des mesures ex vivo des triglycérides hépatiques et de l’expression des gènes du collagène peuvent également être effectuées sur le tissu de nécropsie pour confirmer les résultats observés dans l’imagerie.