Name: 3D Whole-hart myocard Tissue Analyse (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 53 s
Description: Leer een gestandaardiseerde methode voor 3D-weefselverwerking van het hele hart met MRI om de nauwkeurigheid van intramyocardiale injecties in het infarctgrensvlak te beoordelen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen graag Marlijn Jansen, Joyce Visser en Martijn van Nieuwburg bedanken voor hun hulp bij de dierproeven. We sterk erkennen Martijn Froeling en Anke Wassink voor hun hulp bij de MRI-beeldvorming.

De in vivo experiment werd uitgevoerd in overeenstemming met de Gids voor de zorg en het gebruik van proefdieren opgesteld door het Institute of Laboratory Animal Research. Het experiment werd goedgekeurd door de lokale Dierexperimentencommissie. 1. Bereiding van injecteerbare and Embedding Solution <ol><li> Bereid de injecteerbare gel. <ol><li> Bereid 1 ml ureido-pyrimidinon (UPy) gel volgens eerder beschreven protocollen 12, 13. </li><li> Voeg superparamagnetische ijzeroxidedeeltjes (SPIOs) aan de oplossing tot een concentratie van 15 ug / ml te krijgen en roer het mengsel gedurende 5 minuten voor gelijkmatige verdeling. </li><li> Voeg de fluorescente microkraaltjes aan de oplossing tot een concentratie van 10.000 kralen / ml te krijgen en roer het mengsel gedurende 5 minuten voor gelijkmatige verdeling. </li><li> Bewaar het resulterende mengsel bij kamertemperatuur in een donkere omgeving. Warme en vortex of roer thij oplossing kort voor de injectie procedure. </li></ol></li><li> Bereid de inbedding oplossing. <ol><li> Begin met leidingwater bij kamertemperatuur en voeg agarose (agar) tot een concentratie van 4 gew%. </li><li> Langzaam verwarmen van de oplossing tot het kookpunt onder toepassing van een microgolfoven en roer regelmatig tijdens het verwarmen. Bij het bereiken van het kookpunt, opslaan en houd de agar oplossing boven 70 ° C gedurende 2 uur om luchtbellen naar het oppervlak. </li><li> Laat de agar afkoelen bij kamertemperatuur tot een temperatuur tussen 50 en 60 ° C tot het tijdstip van inbedden. </li></ol></li></ol> 2. Injectie Procedure <ol><li> Voeren premedicatie (anti-aritmica, anti-bloedplaatjes therapie en pijnstillers), verdoving, veneuze toegang en intubatie, zoals eerder beschreven 14. </li><li> Injecties voeren via een injectie intramyocardiale katheter (Table of Materials). Voor elke injectie, 0.2 ml van het mengsel geïnjecteerd in een bolus met een constante snelheid van ongeveer 0,3 ml / min met behulp van een injectie-inrichting. Plaats de injecties op verschillende plaatsen langs de IBZ 12. </li><li> Toedienen van 0,2 ml / kg (1,0 mmol / ml) van een op gadolinium gebaseerde contrastmiddel 15 minuten voorafgaand aan euthanasie het dier. </li><li> Dienen 20 ml 7,5% kaliumchloride intraveneus toegediend aan het dier inslapen. </li><li> Veilige toegang mediastinale onderstaande voorschriften stappen 8,2-8,3, zoals beschreven door Koudstaal et al. 14. Snijd de inferieure vena cava 5 cm van de rechter atrium en verwijder uitstromende bloed met een zuiginrichting. Accijnzen het hart en spoel deze met 0,9% zoutoplossing bij kamertemperatuur. </li></ol> 3. Inbedding Procedure <ol><li> Bereid het hart. <ol><li> Verwijder het hartzakje van het hart terwijl de boezems en kamers intact. Ontleden de opgaande aorta ± 1 cm boven de aortaklep via Klinkenbergschaar. Snijd de inferieure vena cava ± 1 cm van het atrium, en doe hetzelfde voor de longaders. </li><li> Hechten de apex van het hart naar de bodem van een plasticinsluiting houder (17 x 15 x 15 cm, B x D x H) met een 2-0 hechtdraad flotatie van het hart tijdens het inbedden voorkomen (Figuur 1A). </li><li> Hechten het resterende deel van de aorta naar de randen van de container via 2-0, ervoor zorgen dat het hart wordt gecentreerd en de wanden van de houder (figuur 1B) niet aanraken. </li></ol></li></ol><img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/54974/54974fig1.jpg" /> Figuur 1: Schematische weergave en de Foto van Embedding Container. (A) Schematische weergave van het inbeddingsproces. Het hart (rood) is bevestigd in de container (blauw) met behulp van hechtingen. Na het vullen van het hart met de agar-oplossing, wordt de ruimte rond het hart gevuld. Tenslotte,twee stijve kunststofbuizen (geel) zijn gepositioneerd in het vat, naast maar niet aanraken van het hart, om te dienen als referentie tijdens beeldregistratie. (B) Foto van een hart vastgezet in de inbedding container. De hechtingen worden vastgeklemd aan de rand van de houder via mosquito klemmen. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54974/54974fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a> <ol start="2"><li> Insluiten het hart in een eind-diastolische-achtige geometrie. NB: Het voorkomen van luchtbel schepping nodig is. Indien grote aanwezige lucht in de agaroplossing bellen, houdt de agar bij 40 ° C, zodat de luchtbellen naar het oppervlak. <ol><li> Klem de inferieure vena cava gebruik mosquito klemmen. Injecteer langzaam het vloeibare agar met een 50 ml spuit in het rechter atrium via de superior vena cava totdat zowel het rechter atrium en ventrikel volledig gevuld zijn. </li><li> Klem de longaders behulp mosquito klemmen. Voorzichtig langs een agar-gevulde 50 ml spuit retrograde door de aortaklep. Injecteer langzaam de oplossing in de linker ventrikel (LV) totdat de LV en het linker atrium volledig gevuld. Na het vullen van de LV, klem de aorta om de agar op de LV houden. </li><li> Giet de rest van agar in de container, totdat het hart volledig is afgewerkt. Plaats twee stijve kunststof buizen binnen de inbedding houder dienen als referentiestructuren voor latere beeldregistratie (Figuur 1A). Zorg ervoor dat de buizen niet over de wanden van de container of het hart te raken. </li><li> Laat de agar vast worden bij 2-7 ° C. </li></ol></li></ol> 4. Image Acquisition <ol><li> Voer transversale ex vivo MRI-scans van het hart dat is ingebed in de container. <ol><li> Plaats de container met de embedded hart binnen een kopspoel (Table of Materials). </li><li> Angulate de segmenten parallel aan de bodem van de houder. Gebruikdezelfde oriëntatie en gehoekt elke ex vivo MRI sequentie. </li><li> Om myocardium visualiseren Voer een fluïdum verzwakt inverse recovery (FLAIR) sequentie met de volgende parameters: herhalingstijd [TR] / echotijd [TE] = 10 s / 140 ms, flip = 90 °, pixelgrootte = 0,5 x 0,5 mm, gezichtsveld [FOV] = 169 x 169 mm, 320 x 320 matrix en 3 mm plakdikte. </li><li> Het myocardinfarct visualiseren, voert een late gadoliniumversterkte (LGE) sequentie met de volgende parameters: [TR] / [TE] = 5,53 ms / 1,69 ms, flip-hoek = 25 °, pixelgrootte = 1,0 x 1,0 mm, [ FOV] = 169 x 169 mm, 176 x 176 matrix en 3 mm plakdikte. </li><li> SPIOs te visualiseren Voer T2 * gewogen gradiëntecho-sequentie met de volgende parameters: [TR] / [TE] = 88,7 ms / 15 gelijkelijk verdeelde TEs met een bereik van 1,9-24,6 ms, flip-hoek = 15 °, pixel size = 0,5 x 0,5 mm, [FOV] = 169 x 169 mm, 320 x 320 matrix en 3 mm plakdikte. </li></ol></li><li> tissue proceszingen <ol><li> Draai de houder ondersteboven en er lucht tussen de agar en de zijkanten van de houder naar de vaste agar-oplossing te verwijderen, met inbegrip van het hart, van de houder. Verwijder het plastic staven van de vaste agar. </li><li> Gedeelte agar blok met het hart in 5 mm segmenten van de apex tot de basis van het hart met behulp van een vlees snijmachine. Houd de angulatie van de gesneden plakken hetzelfde als in de verworven MR-beelden door parallelle snijden aan de bodem van de agar blok. </li><li> Vlekken op de agar plakjes (met inbegrip van het hart) gedurende 15 min bij 1 gew% 2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride (TTC) opgelost in 0,9% zoutoplossing bij 37 ° C en fotograferen de segmenten aan weerszijden van een verticaal aanzicht (figuur 2A). Vervolgens zorgvuldig spoelen segmenten in 0,9% zoutoplossing. LET OP: In deze studie, gebruikten we een dSLR setup met een geschikte lens / objectief, een statief, en uniforme verlichting. Echter, de foto&#39;s er alleen maar als een controle voor de beoordeling van het litteken gebied,dus konden we een andere opzet hebben gebruikt. </li></ol></li><li> fluorescentiebeeldvorming Opmerking: Afhankelijk van de excitatie- en emissiegolflengten van de fluorescerende microbolletjes, de juiste filterblok en excitatie lasers (bijvoorbeeld rood microkralen hier gebruikt hebben excitatie- en emissiegolflengte van 580 nm en 605 nm, respectievelijk, dus de geselecteerde excitatielaser en banddoorlaatfilters werden ingesteld op 532 nm, 580/30 nm en 610/30 nm, respectievelijk). <ol><li> Selecteer fluorescentie beeldvormende van de variabele-modus scanner. Stel de fotovermenigvuldigerbuis tot 430 V of equivalent en pixelgrootte 100 x 100 urn. Selecteer een excitatie laser (532 nm) het dichtst bij de excitatiegolflengte van het fluorescerende microbolletjes. </li><li> Voor het eerste filterblok, selecteer een banddoorlaatfilter (580/30 nm) die overlapt met de emissiegolflengte van de geïnjecteerde fluorescentie korrels (kanaal 1). Selecteer een banddoorlaatfilter voor het tweede filterblok (610/30) buiten het emissie golflengte (kanaal 2). OPMERKING: De tweede filterblok dient als een negatieve controle en auto-fluorescentie te verwijderen terwijl de injectieplaatsen intact. </li><li> Scant beide zijden van de segmenten in de agar fluorescentiemodus van de variabele-modus laserscanner met de twee kanalen. Zorg ervoor dat elk segment volledig wordt gescand, met inbegrip van de referentie-holes. </li></ol></li></ol> 5. Post-processing LET OP: De eerste stap in het post-processing is de handmatige segmentatie van het myocard met behulp van in-house ontwikkelde scripts om de endo- en epicardiale grenzen, evenals de injectieplaats traceren. Dit is hetzelfde voor zowel MRI en fluorescentie scans. <ol><li> Segment het myocard in de MRI-scans. <ol><li> Segment de endocardiale en epicardiale LV grenst aan het FLAIR MRI reeks beelden. </li><li> Kopieer LV segmentatie van stap 5.1.1 naar LGE-MRI dataset segment litteken op de LGE MRI sequentie. </li><li> Kopieer het myocard segmentatie van stap 5.1.1 om de T2 * gewogen dataset en het segment van de SPIO afzettingen in de LV myocard. </li></ol></li><li> Verwerk de fluorescentiebeelden en voer segmentaties. <ol><li> Laad de bestanden verkregen uit de variabele-modus scanner en een afzonderlijk beeld van elke dwarsdoorsnede hart slice. </li><li> Flip de plakken die in de basis zijn gescand oriëntatie apex en fluorescentiebeelden tot een stapel gekozen voor beide kanalen die gericht van apex naar basis. </li><li> Segment de endocardiale en epicardiale LV grenst aan de fluorescentie beelden. </li><li> Segment het litteken met de hand op de fluorescentie beelden en gebruik de LGE-MRI-scan en de foto te litteken morfologie bevestigen. </li><li> Trek de afbeeldingsstapel van kanaal 2 van de afbeeldingsstapel van kanaal 1 tot auto-fluorescentie sluiten. Handmatig segment de fluorescerende microbead deposities en het gebruik van de T2 * beelden ter bevestiging. </li></ol></li><li> Makeneen anatomisch correcte 3D geometrie Voer een rigide registratie van de segmenten in de afbeeldingsstapel basis van de referentiestructuren (de gaten door de stijve buizen). Berekenen en de toegepaste translatie en rotatie van elke afbeelding. </li><li> Breng de opgeslagen transformaties om het beeld stacks en de segmentaties. Lineair interpoleren van de segmentaties van beide zijden van de segmenten naar de oorspronkelijke plakdikte reconstrueren en een 3D-model van de gegevens. </li></ol> 6. Analyse <ol><li> Voeren 2D en / of 3D-metingen van de afstand tussen de centra van de injectieplaatsen en IBZ op de injectie nauwkeurig te beoordelen. Meet de afstand langs de endocardgrens van de LV segmentatie. In figuur 2C en 2F is een voorbeeld van 2D- en 3D-metin- gen door de rode lijn. </li></ol>

<ol><li>Nowbar, A. N., Howard, J. P., Ja Finegold,, Asaria, P., Francis, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2014+global+geographic+analysis+of+mortality+from+ischaemic+heart+disease+by+country%2C+age+and+income%3A+statistics+from+World+Health+Organisation+and+United+Nations%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cardiol%22%5BJournal%5D)">2014 global geographic analysis of mortality from ischaemic heart disease by country, age and income: statistics from World Health Organisation and United Nations.</a> Int J Cardiol. 174 (2), 293-298 (2014).</li>
<li>Kannel, W. B., Belanger, A. J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2000773">Epidemiology of heart failure.</a> Am Heart J. 121 (3), 951-957 (1991).</li>
<li>Ibáñez, B., Heusch, G., Ovize, M., Van De Werf, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolving+therapies+for+myocardial+ischemia%2Freperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Evolving therapies for myocardial ischemia/reperfusion injury.</a> J Am Coll Cardiol. 65 (14), 1454-1471 (2015).</li>
<li>Bartunek, J., Vanderheyden, M., Hill, J., Terzic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cells+as+biologics+for+cardiac+repair+in+ischaemic+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Heart%22%5BJournal%5D)">Cells as biologics for cardiac repair in ischaemic heart failure.</a> Heart. 96 (10), 792-800 (2010).</li>
<li>Orlic, D., Kajstura, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+marrow+cells+regenerate+infarcted+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium.</a> Nature. 410 (6829), 701-705 (2001).</li>
<li>Nguyen, P. K., Lan, F., Wang, Y., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging%3A+Guiding+the+Clinical+Translation+of+Cardiac+Stem+Cell+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Imaging: Guiding the Clinical Translation of Cardiac Stem Cell Therapy.</a> Circ Res. 109 (8), 962-979 (2011).</li>
<li>Psaltis, P. J., Worthley, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endoventricular+electromechanical+mapping-the+diagnostic+and+therapeutic+utility+of+the+NOGA+XP+Cardiac+Navigation+System%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiovasc+Transl+Res%22%5BJournal%5D)">Endoventricular electromechanical mapping-the diagnostic and therapeutic utility of the NOGA XP Cardiac Navigation System.</a> J Cardiovasc Transl Res. 2 (1), 48-62 (2009).</li>
<li>Tomkowiak, M. T., Klein, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+transendocardial+therapeutic+delivery+guided+by+MRI-x-ray+image+fusion%5BTitle%5D)+AND+%22Catheter+Cardiovasc+Interv%22%5BJournal%5D)">Targeted transendocardial therapeutic delivery guided by MRI-x-ray image fusion.</a> Catheter Cardiovasc Interv. 78 (3), 468-478 (2011).</li>
<li>Dauwe, D. F., Nuyens, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+rotational+angiography+fused+with+multimodal+imaging+modalities+for+targeted+endomyocardial+injections+in+the+ischaemic+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional rotational angiography fused with multimodal imaging modalities for targeted endomyocardial injections in the ischaemic heart.</a> Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 15 (8), 900-907 (2014).</li>
<li>van Slochteren, F. J., van Es, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodality+infarct+identification+for+optimal+image-guided+intramyocardial+cell+injections%5BTitle%5D)+AND+%22Neth+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Multimodality infarct identification for optimal image-guided intramyocardial cell injections.</a> Neth Heart J. 22 (11), 493-500 (2014).</li>
<li>van Slochteren, F. J., van Es, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+fusion+of+electromechanical+mapping+and+magnetic+resonance+imaging+for+real-time+navigation+of+intramyocardial+cell+injections+in+a+porcine+model+of+chronic+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Three dimensional fusion of electromechanical mapping and magnetic resonance imaging for real-time navigation of intramyocardial cell injections in a porcine model of chronic myocardial infarction.</a> Int J Cardiovasc Imaging. 32 (5), 833-843 (2016).</li>
<li>Pape, aC. H., Bakker, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Injectable+and+Drug-loaded+Supramolecular+Hydrogel+for+Local+Catheter+Injection+into+the+Pig+Heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart.</a> J Vis Exp. (100), (2015).</li>
<li>Bastings, M. M. C., Koudstaal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fast+pH-switchable+and+self-healing+supramolecular+hydrogel+carrier+for+guided%2C+local+catheter+injection+in+the+infarcted+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">A fast pH-switchable and self-healing supramolecular hydrogel carrier for guided, local catheter injection in the infarcted myocardium.</a> Adv Healthc Mater. 3 (1), 70-78 (2014).</li>
<li>Koudstaal, S., Jansen of Lorkeers, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+infarction+and+functional+outcome+assessment+in+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs.</a> J. Vis. Exp. (86), (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Whole-hart 3D hartspierweefsel verwerken volgens dit protocol een gestructureerd methode die de 3D-analyse van het infarct, de IBZ en de uitgevoerde injecties met betrekking tot de cardiale anatomie mogelijk. Het vulvolume van het hart afhankelijk van de gewenste analyse. In deze studie, op de injectie nauwkeurig te beoordelen, hebben we geprobeerd om het hart te vullen tot het einde-diastolische geometrie zo dicht mogelijk lijken. Om dit te dwingen, wordt de LV apex aan de bodem van de houder en de LV wordt gevuld met ...

Ischemische hartziekte heeft &#39;s werelds grootste doodsoorzaak in de afgelopen decennia 1. Acute behandeling na een myocardinfarct is bedoeld om de bloedstroom naar de hartspier te herstellen via percutane coronaire interventie of coronaire bypass operatie. In ernstige infarcten, is een groot gebied van het myocardium littekens en deze gevallen vaak tot ischemisch hartfalen (HF) 2. De huidige behandeling opties voor het HF aandacht voor preventie en het behoud van de hartfunctie van de HF-patiënten, maar niet op regeneratie. In de afgelopen tien jaar hebben cardiale regeneratieve therapieën onderzocht als een optie voor de behandeling HF 3. Deze therapie is gericht op biologische, zoals stamcellen of groeifactoren leveren direct naar gewonden myocardium revascularisatie, bescherming cardiomyocyten, differentiatie induceren en groei 4. voor een optimaletherapeutische werking, wordt verondersteld dat de biologische het infarct grenszone (ALC) moet worden geïnjecteerd om goede weefselperfusie voor het voortbestaan van de biologische en voor een optimaal effect op de doelzone 5, 6 te vergemakkelijken. Meerdere technieken zijn ontwikkeld voor de identificatie en visualisatie van de IBZ uitvoeren om intramyocardiale injecties 7, 8, 9, 10, 11 geleiden. Naast de identificatie en visualisatie van de IBZ de levering voert tevens aan biomaterialen en injectie katheters. Aan de injectie nauwkeurigheid van de afgiftetechnieken valideren, is een nauwkeurige en reproduceerbare kwantitatieve methode vereist. We hebben een protocol voor het hele hart hartspierweefsel verwerking die tweedimensionale (2D) biedt en drie-Dimensio ontwikkeldNal (3D) beeldvorming, die kan worden gebruikt voor de kwalitatieve en kwantitatieve studie beoogt. Het protocol omvat het inbedden en digitale beeldanalyse. In dit artikel tonen we een protocol voor de beoordeling van de richtende nauwkeurigheid van intramyocardiale injecties in de IBZ een grote varkensmodel van chronische myocardiaal infarct.

```html
<table><tbody><tr><td>0.9% Saline</td><td>Braun</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Roche Diagnostics</td><td></td><td>Wetenschappelijke kwaliteit multifunctionele agar</td></tr><tr><td>Biomolecular fluorescence scanner Typhoon 9410&nbsp;</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inbedding container</td><td></td><td></td><td>Kunststof, afmetingen 17 x 14,5 x 14 cm</td></tr><tr><td>FluoSpheres Polystyrene Microspheres</td><td>Invitrogen</td><td>F8834</td><td>rood, 10 &micro;m</td></tr><tr><td>Gadolinium</td><td>Gadovist</td><td></td><td>1,0 mmol/mL</td></tr><tr><td>dS 32 kanaals hoofdspoel</td><td>Philips</td><td></td><td>Of soortgelijk</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks</td><td></td><td>Voor compatibiliteit 2015a of nieuwer</td></tr><tr><td>Vleessnijder</td><td>Berkel</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Myostar injectiekatheter</td><td>Biosense Webster</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Superparamagnetische ijzeroxidedeeltjes</td><td>Sinerem</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trifenyl-tetrazoliumchloride</td><td>Merck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UPy-PEG10k</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vicryl 2-0</td><td>Ethicon</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>
```

3d whole-hart myocard tissue analyse

3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis

Cardiale regeneratieve therapieën gericht op de bescherming en het herstel van de gewonde hart bij patiënten met een ischemische hartziekte. Door het injecteren van stamcellen of andere biologische stoffen die angio of vasculogenese te verbeteren in de infarct randgebied (ALC) wordt weefselperfusie verbeterd en het myocardium te beschermen tegen verdere beschadiging. Voor een maximaal therapeutisch effect, is de hypothese dat de regeneratieve stof is het beste geleverd aan de IBZ. Dit vereist een nauwkeurige injecties en heeft geleid tot de ontwikkeling van nieuwe injectietechnieken. Om deze nieuwe technieken te valideren, hebben we een validatie protocol ontworpen op basis van hartspierweefsel analyse. Dit protocol omvat hele hart myocardiaal weefsel processing uitvoerige tweedimensionale (2D) en driedimensionale (3D) analyse van de cardiale anatomie en intramyocardiale injecties mogelijk maakt. In een varken, werd myocardiaal infarct door een 90 min occlusie van de linker voorste dalende kransslagader. Vier weken later, een mixture van een hydrogel met superparamagnetische ijzeroxidedeeltjes (SPIOs) en fluorescente korrels werd geïnjecteerd in de IBZ gebruikmaking van een minimaal-invasieve endocardiale benadering. 1 uur nadat de injectieprocedure, werd het varken euthanized en het hart werd uitgesneden en ingebed in agarose (agar). Na het stollen van de agar werd magnetische resonantie beeldvorming (MRI), snijden van het hart en fluorescentie beeldvorming uitgevoerd. Na het post-processing, werd 3D-analyse uitgevoerd om de IBZ targeting nauwkeurigheid te beoordelen. Dit protocol verschaft een gestructureerde en reproduceerbare werkwijze voor het beoordelen van de targeting nauwkeurig intramyocardiale injecties in de ALC. Het protocol kan gemakkelijk worden gebruikt bij de behandeling van littekenweefsel en / of valideren van de injectie nauwkeurigheid van het gehele hart gewenst.

tissue Embedding Door het inbedden werd een eind-diastolische-achtige geometrie vastgesteld. De agar succes gehecht aan het hartweefsel, waardoor het weefsel te snijden op de gewenste angulatie gelijke plakdikten (figuur 2A en 2C). Schaarser en de injectieplaats Assessment Voor...

Dit protocol beschrijft een nieuwe werkwijze voor de vergelijking van 3D gehele hart hartspierweefsel met MRI. Dit is bedoeld voor nauwkeurige vaststelling van intramyocardiale injecties in het infarct grensgebied van een chronische varkensmodel van myocardiaal infarct.

3D Whole-hart myocard Tissue Analyse

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other ...

Vertaling}Het algemene doel van dit protocol is om een gestructureerde en reproduceerbare methode voor 3D-bewerking van volledig hartweefsel te faciliteren die kan worden gebruikt om de doeltreffendheid van intramyocardial injecties in de infarctgrenszone te beoordelen. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen in het veld van cardioregeneratieve geneeskunde te beantwoorden, zoals de ontwikkeling en optimalisatie van injectietechnieken. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een gestandaardiseerde en reproduceerbare methode biedt voor 3D-bewerking van volledig hartweefsel.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot de ontwikkeling van regeneratieve harttherapieën en het valideren van de nauwkeurigheid van normale afgiftetechnieken. Het doel van deze hartstamceltherapie is om cellen te injecteren in de infarctgrenszone voor stimulatie van lokale vasculogenese en bescherming van cardiomyocyten. Het vastleggen van het hart in de einddiastolische fase vereist oefening en geduld.Een visuele demonstratie van deze stappen is cruciaal. Begin met het scheiden van het pericardium van het met microbead geïnjecteerde hart, waarbij de atria en ventrikels intact blijven. Wanneer al het weefsel is verwijderd, gebruik Klinkenberg-schaar om de opgaande aorta ongeveer een centimeter boven de aortaklep te disseceren en snijd de inferieure cavale en pulmonale aders ongeveer een centimeter van het atrium af.Nadat de top van het hart aan de bodem van de plastic inbeddingscontainer is bevestigd om drijfvermogen te voorkomen, plaats 2-0 hechtingen door het resterende deel van de aorta naar de randen van de container en fixeer het hart. Zorg ervoor dat het hart gecentreerd is en de wanden van de container niet raakt. Wanneer het orgaan is bevestigd in een end-diastolische geometrie, gebruik pincetten om de inferieure cavale ader vast te grijpen en gebruik een spuit van 50 milliliter om langzaam vers bereide agar van 50 tot 60 graden Celsius in het rechter atrium te injecteren via de superieure cavale ader totdat zowel het rechter atrium als ventrikel volledig gevuld zijn.Om een ingebed hart te verkrijgen dat zo dicht mogelijk bij de einddiastolische geometrie lijkt, bevestig de apex van de linker ventrikel aan de bodem van de container en vul de rechter ventrikel met agar terwijl de longaders geklemd zijn. Plaats vervolgens een pincet op de longaders en steek voorzichtig een nieuwe met agar gevulde 50 milliliter spuit in retrograde richting door de aortakleppen. Injecteer langzaam de oplossing in de linker ventrikel totdat de ventrikel en het linker atrium volledig gevuld zijn, waarbij de aorta wordt geklemd zodra de linker ventrikel is gevuld.Giet nu de resterende agar in de container totdat het hart volledig bedekt is en plaats twee stijve plastic buizen in de inbeddingscontainer om als referentiestructuren te dienen tijdens de beeldregistratie. Plaats vervolgens het hart bij twee tot zeven graden Celsius gedurende ten minste vier uur om de agar te laten stollen. Na magnetische resonantiebeeldvorming, draai de container ondersteboven en laat lucht tussen de agar en de zijden van de container om de vaste agaroplossing en het hart uit de container te verwijderen.Verwijder de plastic staven. Gebruik vervolgens een vleessnijder om de agarblok en het hart in vijf millimeter plakken van de apex tot de basis van het hart te snijden, parallel aan de bodem van het agarblok, om de hoek van de plakken hetzelfde te houden als in de verkregen magnetische resonantiebeelden. Wanneer alle plakken zijn verkregen, kleurt u de weefselmonsters in TTC.Na 15 minuten, fotografeer de plakken aan beide kanten onder een haaks hoek, spoel vervolgens de secties voorzichtig in 0,9%zoutoplossing. Om de monsters met behulp van fluorescentiemicroscopie te bekijken, selecteert u beeldvorming in fluorescentiemodus op de variabele modusscanner en stelt u de pixelgrootte in op 100 bij 100 micrometer. Selecteer voor het eerste filterblok een bandpassfilter dat overlapt met de emissiegolflengte van de parelkerf in kanaal een, vervolgens een bandpassfilter voor het tweede filterblok buiten de emissiegolflengte in kanaal twee.Selecteer vervolgens het juiste filterblok, stel de fotomultiplierbuis in op de juiste spanning en de excitatielaser op de excitatiegolflengte die het dichtst bij die van de geïnjecteerde microbeads ligt. Nadat alle afbeeldingen zijn verkregen, segmenteert u in de juiste postverwerkingssoftware het myocardium en de endo- en epicardiale linker ventrikelgrenzen in de magnetische resonantiebeelden, gevolgd door een vergelijkbare segmentatie van het myocardium en injectieplaatsen in de fluorescentieafbeeldingen. Interpoleer vervolgens lineair de geregistreerd beeldsegmenten van beide kanten van de plakken om de oorspronkelijke monsterdikte te reconstrueren en om een 3D-model van de gegevens te creëren.Met het hart vastgezet in een eind-diastolische geometrie zoals zojuist gedemonstreerd, slaagde de agar er in dit representatieve experiment in om aan het hartweefsel te hechten, waardoor het weefsel op de gewenste hoek met gelijke snedediktes kan worden gesneden. In zowel de 2D-fluorescentie- als magnetische resonantiebeelden zijn de littekens en injectieplaatsen duidelijk te onderscheiden. TTC-gekleurd weefsel en late gadoliniumversterkte magnetische resonantiebeelden bieden een controle voor littekenbeoordeling in fluorescentiebeeldvorming.Post-processing beeldvorming maakt de reconstructie van de 3D-geometrie van het ex vivo-hart mogelijk op basis van de segmentaties en fluorescentiebeelden, waardoor beoordeling van de 3D-injectie-nauwkeurigheid mogelijk is. In deze studie werden de injectiedeposito's en de infarctgrenszone beschermd op de endocardiale wand en de afstanden tussen de projecties op het endocardial oppervlak werden gemeten. Na deze procedure kunnen andere methoden zoals chirurgische evaluatie, infarctgroottekwantificering of validatie van andere driedimensionale beeldvormingsmodaliteiten worden uitgevoerd.We hebben deze techniek gebruikt om de nauwkeurigheid van injectie in de infarctgrenszone te beoordelen. Dit onderzoek werd uitgevoerd om cardioregeneratieve therapie voor hartfalen te verbeteren. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u het hart voorbereidt, hoe u cardiaal weefsel inbedt en verwerkt en hoe u fluorescentiebeeldvorming van cardia

3d-whole-heart-myocardial-tissue-analysis

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Echocardiografie wordt vaak gebruikt om veranderingen in de hartstructuur en -functie niet-invasief te karakteriseren en te kwantificeren. We beschrijven een op echografie gebaseerd beeldalgoritme dat een verbeterde surrogaatmeting van myocardmicrostructuur biedt en kan worden uitgevoerd met behulp van open-access beeldanalysesoftware.

Ultrasone beoordeling van myocard microstructuur

Deze methode beschrijft het gebruik van Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) om de hartmorfologie, functie, perfusie, metabolisme en levensvatbaarheid te beoordelen met behulp van een gejodeerd contrastmiddel bij muizen met experimenteel geïnduceerde myocardischemie. De techniek kan worden toegepast voor niet-destructieve, longitudinale in vivo beeldvorming met hoge doorvoer van verschillende diermodellen van menselijke hartaandoeningen.

In vivo kwantitatieve beoordeling van myocard structuur, functie, perfusie en levensvatbaarheid Met behulp van Cardiac Micro-computertomografie

Dit protocol beschrijft een netto schimmel gebaseerde methode om te maken van driedimensionale steiger-vrije cardiale weefsels met bevredigende structurele integriteit en synchrone kloppend gedrag.

Een netto schimmel gebaseerde methode van de steiger-free driedimensionale cardiale weefsel schepping

In dit artikel bieden we een stapsgewijs acquisitie- en analyseprotocol voor de volumetrische beoordeling en spikkelvolganalyse van de linker ventrikel door 3D-echocardiografie, met bijzondere aandacht voor praktische aspecten die de haalbaarheid van deze techniek maximaliseren.

Evaluatie van linkerventrikelstructuur en -functie met behulp van 3D-echocardiografie

Hier beschrijven we een eenvoudig te gebruiken methodologie om 3D zelfgeassembleerde cardiale microtissue-arrays te genereren die zijn samengesteld uit vooraf gedifferentieerde door de mens geïnduceerde pluripotente stamcel-afgeleide cardiomyocyten, cardiale fibroblasten en endotheelcellen. Deze gebruiksvriendelijke en laagcellige techniek die nodig is om cardiale microtissues te genereren, kan worden geïmplementeerd voor ziektemodellering en vroege stadia van medicijnontwikkeling.

Fabricage van 3D cardiale microtissue arrays met behulp van menselijke iPSC-afgeleide cardiomyocyten, cardiale fibroblasten en endotheelcellen

Het doel van dit protocol is om de ontwikkeling van een driedimensionaal (3D) microfluïdisch model van sterk uitgelijnd menselijk hartweefsel, samengesteld uit stamcel-afgeleide cardiomyocyten, samen met hartfibblasten (CFs) in een biomimetische, op collageen gebaseerde hydrogel, uit te leggen en aan te tonen, voor toepassingen in hartweefseltechniek, geneesmiddelenscreening en ziektemodellering.

Het ontwikkelen van 3D georganiseerd menselijk hartweefsel binnen een microfluïdisch platform

We rapporteren een methode voor mesoscopische reconstructie van het hele muizenhart door nieuwe ontwikkelingen in weefseltransformatie en kleuring te combineren met de ontwikkeling van een axiaal gescande lichtplaatmicroscoop.

Mesoscopische optische beeldvorming van het hele muizenhart

Hier presenteren we een protocol om hoge resolutie microcomputertomografiebeelden te verkrijgen van gezonde en pathologische grote zoogdierharten met collageenselectieve contrastverbetering.

Weefselvoorbereidingstechnieken voor contrastverbeterde microcomputertomografie beeldvorming van grote hartmodellen bij zoogdieren met chronische ziekte

Dit protocol presenteert een uitgebreide pijplijn voor het analyseren van monsters die zijn verkregen uit menselijke harten die de microscopische en macroscopische schaal overspannen.

Pijplijn voor driedimensionale anatomische studie op meerdere schaal van het menselijk hart

Driedimensionale (3D) reconstructie van hartschade bij gerefused acuut myocardinfarct (repAMI) maakt getrouwe kwantificering en co-lokalisatie van geassocieerde ziekte-beïnvloedende patronen mogelijk. Hier wordt een automatiseerbare lichtbladgeleide beeldvormingsbenadering geboden voor gelijktijdige meting van hartschade, risicogebied en immuuncelrespons.

Gelijktijdige 3D-analyse van hartbeschadiging en immuunrespons bij recidorsus acuut myocardinfarct met behulp van fluorescentiemicroscopie

De huidige 2,3,5-Trifenyltetrazoliumchloride (TTC) test introduceert een verfijnd TTC-kleuringsprotocol dat de analyse van myocardletsel met microscopische resolutie mogelijk maakt, waardoor hoogwaardige beelden worden geproduceerd die een nauwkeurige en betrouwbare beoordeling van infarctgrootte en levensvatbaarheid van cardiomyocyten op cellulair niveau mogelijk maken.

Een microscopische 2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride-assay voor nauwkeurige en betrouwbare analyse van myocardschade

Leer een gestandaardiseerde methode voor 3D-weefselverwerking van het hele hart met MRI om de nauwkeurigheid van intramyocardiale injecties in het infarctgrensvlak te beoordelen.

3D Whole-hart myocard Tissue Analyse

Meer video's verkennen