In vivo Near Infrared fluorescência de imagem intravascular (NIRF) Molecular da placa inflamatória, uma Abordagem Multimodal para imagem da Aterosclerose

Neste procedimento, um novo cateter de fluorescência de infravermelho próximo ou cateter NIRF é usado para obter imagens bidimensionais da biologia vascular intra-arterial e monitorar processos biológicos, incluindo aterosclerose, inflamação e angiogênese. Primeiro, um modelo experimental de aterosclerose na aorta e ilíaca de um coelho branco da Nova Zelândia é gerado em seguida no momento apropriado. Um nanossensor NIRF Activat é injetado para rotular uma placa inflamada.

24 horas depois, uma angiografia arterial co-registrada, ultrassonografia intravascular e fluorescência intravascular in vivo e ex vivo no infravermelho próximo. Imagens de coelho, um cigano são necessárias. A aorta e as artérias ilíacas são então dissecadas para realizar imagens de reflectância de fluorescência ex vivo, análise imuno-histoquímica da placa inflamada.

Os resultados finais mostram sinais quantificáveis que se correlacionam com uma placa aterosclerótica inflamatória. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da imagem molecular, como in vivo, detecção em tempo real de inflamação e placas, marcadores-chave de placas vulneráveis ou precursores de infarto agudo do miocárdio. As implicações desta técnica se estendem à terapia da aterosclerose, pois pode permitir a detecção in vivo em tempo real da inflamação, o que pode se traduzir em terapias específicas para alvos e pacientes que reduzem a inflamação na área humana.

A aterosclerose coronária humana é a chave para prevenir o temido infarto agudo do miocárdio. Embora esse método possa fornecer informações sobre a aterosclerose coronariana, ele também pode ser aplicado a outros sistemas, incluindo doença vascular periférica, por exemplo, para caracterizar lesões na aorta carotídea, artérias ilíacas ou femorais, as culpadas pela doença vascular periférica. Após a desnudação pós-balão e o estabelecimento do modelo de aterosclerose, os animais são mantidos em uma dieta de 1% de colesterol por quatro semanas e, na quinta semana, os animais são transferidos para uma dieta de 0,3% de colesterol.

Oito semanas após a lesão do balão e 24 horas antes da imagem, o coelho é injetado por via intravenosa através de uma veia da orelha para rotular placas inflamadas proli ativas usando o nanossensor injetável pro sense 750 VM 110 após 24 horas. Os animais são preparados para a cirurgia raspando a área cirúrgica e, em seguida, desinfetando completamente com iodopovidona a 10%, os animais são então anestesiados e o eixo arterial é obtido pela artéria carótida comum direita. Para obter imagens facilmente do tecido, a heparina intra-arterial é administrada e uma angiografia basal é obtida.

Um cateter IVUS é carregado em um fio-guia clínico da artéria coronária de 0,014 polegada e inserido na bainha usando orientação fluoroscópica. A ponta do pacote de rádio do fio é posicionada distalmente na artéria ilíaca direita. Um recuo de 100 milímetros abrangendo a bifurcação ilíaca da AOR para as artérias renais é iniciado e as imagens são registradas.

A reconstrução longitudinal do vaso é obtida e a placa luminal é identificada. Um recuo de 100 milímetros é então usado para cobrir todo o comprimento da aorta. Reconstruções longitudinais são geradas a partir da série para imagens axiais bidimensionais usando o software de programação MATLAB.

O cateter NIRF é carregado no fio. O cateter é cuidadosamente inserido na bainha e a cabeça de imagem é posicionada distalmente na artéria ilíaca esquerda enquanto realiza vários recuos automatizados do cateter NIRF. Os sinais fluorescentes dentro das zonas de aterosclerose são observados.

Essas imagens são gravadas e processadas posteriormente usando o software MATLAB, dimensionamento e janelas apropriados com base na faixa de sinal alcançada. O animal é então sacrificado e o tecido aorto-ilíaco é isolado ex-vivo. A aorta aterosclerótica e as artérias ilíacas são identificadas e dissecadas livres dos tecidos circundantes.

Além disso, pequenos pedaços de fígado, rim, baço e coração de dois centímetros também são obtidos. Uma vez isolada, a árvore arterial é perfundida com solução salina normal até que o espeleólogo da veia inferior esteja livre de sangue. Uma vez concluído o Exvivo NIRF, o tecido ilíaco AOR dissecado é colocado em 10 a 20 centímetros cúbicos de solução salina normal e transportado para imagem de refletância de fluorescência ou análise de FRI.

Os vasos da aorta e ilíacos são alongados para comprimentos aproximados em tempo real e as imagens são obtidas em vários comprimentos de onda usando um sistema de imagem de refletância de fluorescência disponível comercialmente equipado com filtros multicanais, uma série de tempos de exposição são utilizados para cada comprimento de onda e adquiridos. As imagens são exportadas como arquivos DICOM para análises posteriores como controles positivos e negativos. Órgãos específicos, como fígado, baço, rim e coração, são visualizados em canais e tempos de exposição semelhantes.

Quaisquer áreas de aumento do sinal fluorescente no canal do infravermelho próximo são observadas nas artérias ateroscleróticas. O aumento do sinal se correlaciona com áreas de aumento da placa, sinal de catepsina B e macrófagos da placa, marcadores de inflamação que demarcam placas vulneráveis de alto risco. As áreas de tecido normal não lesionado, como a artéria ilíaca esquerda e as áreas de placa, são identificadas, pequenos anéis de tecido de cinco a 10 milímetros são incorporados em temperatura de corte ideal ou meio OCT até que sejam necessários.

Para seccionamento, os blocos são armazenados a menos 80 graus Celsius usando técnicas padrão de corte e análise imuno-histoquímica. A coloração de hematina e eosina e a coloração RAM 11 são realizadas. Os arquivos DICOM são usados para processar dados de imagem de NIRF e FRI, que são obtidos no infravermelho próximo.

O canal de 750 nanômetros e os pullbacks são processados usando os softwares MATLAB e OIC, respectivamente. A janela adequada para exibir toda a gama de intensidade do sinal é alcançada. As imagens finais são exportadas como arquivos TIFF.

Os arquivos são importados para a análise de imagem padrão. O software e as imagens são alinhados com base em pontos de referência, como vértebras, bifurcação ilíaca e artéria renal. Na angiografia, são identificadas áreas de vasos normais e placas.

As regiões de interesse ou ROI são rastreadas manualmente para tecido normal e áreas de placa para orientar o traçado apropriado. A imagem longitudinal do IVUS do vaso é usada e a identificação do vaso normal e da placa é facilmente identificada. As intensidades médias de sinal são adquiridas usando MATLAB e oix, respectivamente, para imagens FRI e NIRF.

Finalmente, os índices de fundo ou TBR direcionados são calculados para as zonas de placa. Para calcular o TBR, o sinal médio de ROI da área da placa é dividido pelo sinal de ROI do ruído de fundo. Após a conclusão do protocolo acima, podemos identificar e caracterizar áreas de atividade aumentada de kassina ou protease de molécula inflamatória em uma placa inflamatória dentro da aorta e vasos ilíacos injeção de um nanossensor de ativação.

O pro sense VM 110 permite identificar a placa ativa proteolítica. Eles aparecem como zonas brilhantes ou intensas de sinal quando fotografados usando FRI no canal do infravermelho próximo. Os pullbacks do NIRF se correlacionam com o aumento da intensidade do sinal por FRI e alinhamentos com IVUS, que permitem o registro anatômico dos sinais NIRF tbrs de placa calculados obtidos de FRI e NIRF com análise imuno-histoquímica semelhante de placa brilhante confirma presença intensa de atividade de RAM 11 em áreas de placa Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em cerca de duas a quatro horas se for realizada corretamente.

Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de ter cuidado com os dados consistentes de janelas e imagens e o alinhamento adequado com a angiografia. O ultrassom intravascular e o FRI são essenciais para a interpretação correta dos dados após seu desenvolvimento. Essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da imagem molecular explorarem a aterosclerose em vasos coronários humanizados.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como utilizar uma estratégia de imagem multimodal que utiliza este novo cateter de nervo intravascular in vivo para obter imagens e quantificar a placa inflamatória no ateroma rápido inflamado ativo proteolítico. Não se esqueça de que trabalhar com instrumentos cirúrgicos e fluidos corporais, como sangue, pode ser perigoso e precauções como técnicas cirúrgicas cuidadosas e materiais de segurança pessoal, como luvas e máscaras, devem sempre ser tomadas durante a realização deste procedimento.