3D Tüm kalp Miyokard Doku Analizi

* These authors contributed equally
Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 1 hour trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Bu protokol, MRI ile bütün kalp miyokard dokusu 3D karşılaştırmak için yeni bir yöntem tarif eder. Bu miyokard enfarktüsü, kronik domuz modelinde enfarktüs sınır bölgesinde intramiyokardiyal enjeksiyonları tam olarak değerlendirilmesi için tasarlanmıştır.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Van den Broek, H. T., De Jong, L., Doevendans, P. A., Chamuleau, S. A., Van Slochteren, F. J., Van Es, R. 3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis. J. Vis. Exp. (122), e54974, doi:10.3791/54974 (2017).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Kardiyak rejeneratif tedaviler korumak ve iskemik kalp hastalığı olan hastalarda yaralanan kalbi onarmak amaçlıyoruz. kök hücreler veya enfarktüs sınır bölge (IBZ) içine anjio veya vaskülojenezi artırmak için diğer biyo enjekte ederek, doku perfüzyonu geliştirilir ve miyokardın daha fazla zarar korunabilir. Maksimum terapötik etkisi için yenileyici madde iyi IBZ teslim edilir varsayılmaktadır. Bu doğru iğnesi yapılması gerekir ve yeni enjeksiyon tekniklerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Bu yeni teknikler geçerli kılmak için, miyokardiyal doku analizine dayalı bir doğrulama protokolü tasarladık. Bu protokol ayrıntılı iki boyutlu (2D) ve kardiyak anatomi ve intramiyokardiyal enjeksiyonların üç boyutlu (3D) analizine olanak tanır bütün kalp miyokard doku işleme içerir. bir domuz olarak, miyokardiyal enfarktüs, koroner arter, sol ön inen bir 90-dakikalık bir oklüzyonundan ve oluşturuldu. Dört hafta sonra, bir mikstsüperparamanyetik demir oksit parçacıkları (SPIOs) ve flüoresan boncuklar ile bir hidrojel ure minimal invaziv endokardiyal yaklaşım kullanılarak IBZ enjekte edilmiştir. 1 saat enjeksiyon işleminden hemen sonra, domuz ötenazi edildi ve Kalp kesilip çıkartılmış ve agaroz gömülü (ağar). agar sertleşmesinden sonra, manyetik rezonans görüntüleme (MRI), kalbin dilimleme ve fluoresans görüntü gerçekleştirilmiştir. görüntü post-processing sonra 3D analiz IBZ hedefleyen doğruluğu değerlendirmek amacıyla yapıldı. Bu protokol, IBZ içine intramiyokardiyal enjeksiyonları hedefleme doğruluk değerlendirme için yapılandırılmış ve yeniden üretilebilir bir usul sağlamaktadır. yara dokusu ve / veya bütün kalp enjeksiyon doğruluk doğrulama işleme istendiği zaman protokolü kolay kullanılabilir.

Introduction

İskemik kalp hastalığı geçmiş yıllarda 1 ölüm dünyanın önde gelen nedenidir olmuştur. Miyokardiyal enfarktüs sonrası akut tedavi perkütan koroner müdahale ya da koroner arter bypass aşılama yoluyla miyokard kan akışının sağlanması amaçlanmaktadır. Şiddetli enfarktüsü olarak, geniş bir miyokard alanı izlerini taşıyor ve bu vakalar genellikle iskemik kalp yetersizliği (KY) 2 sonuçlanabilir. HF önlenmesi odaklanmak ve HF hastalar için kalp fonksiyonunun korunması için mevcut tedavi seçenekleri değil yenilenmesine.

Son on yıl içinde, kardiyak rejeneratif tedaviler HF 3 için tedavi seçeneği olarak incelenmiştir. Bu terapi revaskülarizasyon, kardiyomiyosit koruması, farklılaşmayı etkileyen doğrudan yaralı miyokardiyuma, örneğin kök hücre ya da büyüme faktörleri gibi olarak biyolojik, sağlamayı amaçlar ve büyüme 4.. optimum içinTerapötik etki, biyolojik olarak biyolojik hayatta kalma ve hedef bölge 5, 6 için en uygun etki için iyi bir doku perfüzyonunun kolaylaştırmak için enfarktüs sınır bölgesi (IBZ) enjekte edilmelidir varsayılmaktadır. Çoklu teknikler intramiyokardiyal enjeksiyonları 7, 8, 9, 10, 11 rehberlik etmek IBZ belirlenmesini ve görselleştirme gerçekleştirmek için geliştirilmiştir. IBZ tanımlanması ve görselleştirme yanı sıra, teslimat da kullanılabilir biyomalzeme ve enjeksiyon kateter dayanır. uygulama teknikleri püskürtme doğruluğunu doğrulamak için, doğru ve tekrarlanabilir bir nicelendirme yöntemi gerekmektedir.

Biz bütün kalp miyokard dokusu iki boyutlu (2D) sunmaktadır işleme ve üç dimensio için bir protokol geliştirdilernitel ve nicel çalışma için kullanılabilecek nal (3D) görüntüleme, hedeflemektedir. protokol gömme işlemini ve dijital görüntü analizi kapsar. Bu çalışmada, kronik miyokart enfarktüsü, büyük domuz modelinde IBZ içinde intramiyokardiyal enjeksiyonları hedefleme doğruluk değerlendirme için bir protokol göstermektedir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

In vivo deney Laboratuar Hayvan Araştırmaları Enstitüsü tarafından hazırlanan Laboratuvar Hayvanları Bakım Kılavuzu esaslarına göre ve Kullanımında yürütülmüştür. Deney yerel Hayvan Deneyleri Komitesi tarafından onaylandı.

Enjekte ve Gömme Çözüm hazırlanması 1.

  1. Enjekte edilebilir jel hazırlayın.
    1. 13, daha önce tarif edilen protokollere 12 uygun olarak üreido-pirimidinon (UPy) jel, 1 mL hazırlayın.
    2. çözeltisine ilave süperparamanyetik demir oksit parçacıkları (SPIOs), 15 ug / mL'lik bir konsantrasyon elde ve homojen dağılımı için, 5 dakika için karıştırın için.
    3. 10.000 boncuk / mL'lik bir konsantrasyon elde etmek için çözeltiye floresan mikroboncuklar ekleyin ve homojen dağılımı için, 5 dakika için karıştırın.
    4. karanlık ortamda, oda sıcaklığında elde edilen karışım saklayın. Sıcak ve girdap veya karıştırma tkısa bir süre enjeksiyon prosedürü önce o çözüm.
  2. gömme çözeltisi hazırlayın.
    1. Oda sıcaklığında musluk suyu ile başlayın ve (ağar) ağırlıkça% 4 arasında bir konsantrasyona agaroz ekleyin.
    2. Yavaş yavaş bir mikrodalga fırın kullanılarak kaynama noktasına çözeltinin ısıtılması ve ısıtma sırasında sık sık karıştırılır. kaynama noktası, depolama ulaşan ve 2 saat boyunca 70 ° C'nin üzerinde, agar çözeltisi tutmak üzerine sıkışmış hava yüzey sağlamak için.
    3. ağar gömme zamanına kadar 50 ila 60 ° C arasındaki bir sıcaklıkta, oda sıcaklığında soğumasına izin verin.

2. Enjeksiyon Yöntemi

  1. Daha önce 14 tarif edildiği gibi, önceden ilaç (anti-aritmik maddeler, anti-platelet terapi ve ağrı kesiciler), anestezi, toplardamar erişim ve entübasyon gerçekleştirin.
  2. Bir intramiyokardiyal enjeksiyon kateter (Malzemelerin Tablo) kullanılarak enjeksiyon gerçekleştirin. Her enjeksiyon için, 0 için.Karışımın 2 ml bir enjeksiyon cihazı kullanılarak yaklaşık olarak 0.3 mL / dakikalık bir sabit oranda bir bolus olarak enjekte edilir. IBZ 12 boyunca farklı pozisyonlarda enjeksiyon yerleştirin.
  3. önce hayvan ötenazi bir gadolinyum bazlı kontrast madde, 15 dakika, 0.2 ml / kg (1.0 mmol / ml) uygulayınız.
  4. intravenöz hayvan euthanize% 7.5 potasyum klorür 20 mL yönetmek.
  5. Koudstaal ve arkadaşları tarafından tarif edildiği gibi, 8.3 - protokol takip güvenli mediastinal erişim 8.2 adımları tekrarlayın. 14. Sağ atrium dan aşağı vena kava 5 cm kesin ve bir emme cihazı ile kan akan çıkarın. kalp şekilde kesilmesi ve oda sıcaklığında,% 0.9 tuzlu su ile yıkayın.

3. Gömme Prosedürü

  1. kalbi hazırlayın.
    1. bozulmamış Atriumlarm ve ventriküllere tutarken kalpten perikard çıkarın. ± 1 cm Klinkenberg kullanılarak aort kapağının çıkan aort teşrihmakas. atriyum aşağı vena kava ± 1 cm kesin ve pulmoner venlerin için aynı işlemi.
    2. Plastik bir gömme kap (17 x 15 x 15 cm, G x D x H) gömme sırasında kalbin yüzmesini önlemek için 2-0 sütür ile (Şekil 1A) tabanına kalbin apeksi dikin.
    3. Kalp ortalanmış emin ve kabın (Şekil 1B) duvarlarını temas etmeyen, 2-0 kullanılarak kabın jantlara aort kalan kısmını dikin.

Şekil 1
Şekil 1: Şematik genel ve katıştırma Konteyner fotoğrafı. (A), gömme işleminin şematik gösterimi. Kalp (kırmızı) sütür kullanılarak konteyner (mavi) içinde sabitlenir. Agar çözeltisi ile kalbi doldurduktan sonra kalbin çevresinde boşluk doldurulur. En sonunda,iki sert plastik tüpler (sarı) görüntü kaydı sırasında bir referans olarak hizmet etmek üzere, kalp dokunmadan değil, yan yana, bir kap içinde konumlandırılır. Gömme kap içinde sabitlenmiş bir kalbin (B) fotoğrafı. Dikişler sivrisinek kelepçeler kullanılarak kap kenarına sabitlenir. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.

  1. bir uç-diastolik geometriye kalbin yerleştirin.
    NOT: hava kabarcığı yaratılış önlenmesi gereklidir. Büyük hava agar çözeltisi içinde mevcut kabarcıklar halinde hava kabarcıkları yüzey sağlayan, 40 ° C 'de agar tutun.
    1. sivrisinek kelepçeler kullanılarak ven inferior vena Kelepçe. Yavaş yavaş sağ atriyum ve ventrikül de tamamen dolana kadar üstün kaval damar yoluyla sağ atriyum içinde 50 mL'lik bir şırınga kullanılarak sıvı agar enjekte edilir.
    2. Mosquit kullanılarak pulmoner venlerin KelepçeO kelepçeler. Yavaşça aort valfler üzerinden retrograd bir agar doldurulmuş 50 ml hava geçmektedir. Yavaş yavaş LV ve sol atriyum tamamen dolana kadar sol ventrikül (LV) solüsyonu enjekte edilir. LV doldurduktan sonra LV içinde agar tutmak için aort kelepçe.
    3. Kalp tamamen kaplıdır kadar kaba kalan agar dökün. Daha sonra görüntü kaydı (Şekil 1A) referans yapılar olarak hizmet etmek için gömme kap içinde iki katı plastik tüpler yerleştirin. Tüpler konteyner veya kalbin duvarlara dokunmayın emin olun.
    4. 7 ° C - agar 2 katılaşmaya olsun.

4. Görüntü Alma

  1. Kap içinde gömülü olduğu kalbin enine ex vivo MR taramaları gerçekleştirin.
    1. Bir kafa bobin içinde gömülü kalp (Malzemelerin Tablo) kap yerleştirin.
    2. Dilimler, kabın tabanına paralel Angulate. kullanımHer bir ex vivo MR dizisinde aynı yönlendirme ve bir açı vardır.
    3. miyokardı görselleştirmek için, bir sıvı-zayıflatılmış ters kurtarma aşağıdaki parametrelerle (FLAİR) sekansı gerçekleştirmek: tekrar zamanı [TR] / eko zamanı [TE] = 10 s / 140 ms, dönüş açısı = 90 °, piksel boyutu = 0.5 x 0.5 mm, [FOV] = 169 x 169 mm alanı, 320 x 320 matris ve 3 mm kesit kalınlığı.
    4. [TR] / [TE] = 5.53 ms / 1.69 ms, dönüş açısı = 25 °, piksel boyutu = 1.0 x 1.0 mm, [miyokard enfarktüsü görselleştirmek için aşağıdaki parametrelerle (LGE) sekansı geliştirilmiş bir geç-gadolinyum gerçekleştirmek FOV] = 169 x 169 mm, 176 x 176 matris ve 3 mm kesit kalınlığı.
    5. - 24.6 ms, dönüş açısı = 15 °, piksel [TR] / [TE] = 88.7 ms / 1.9 bir dizi ile 15 eş dağılmış TEler: bir T2, aşağıdaki parametreler ile * -ağırlıklı gradyan eko dizisi yerine, SPIOs görselleştirmek için boyutu = 0.5 x 0.5 mm, [FOV] = 169 x 169 mm, 320 x 320 matris ve 3 mm kesit kalınlığı.
  2. Doku süreçşarkı söyle
    1. baş aşağı kabı çevirin ve kaptan, kalp de dahil olmak üzere, katı agar çözüm kaldırmak için agar ve kabın kenarları arasındaki havayı bekleyin. katı agar plastik çubuklar çıkarın.
    2. Bölüm et dilicisi kullanılarak kalbin tabanına apeksten 5 mm dilimleri kalp içeren agar bloğu. Agar bloğun altına paralel keserek kesik dilimler edinilen MR görüntülerinde aynı açısal şeklinin tutun.
    3. 37 ° C'de% 0.9 salin içinde çözülmüş 2,3,5-trifenil-(TTC) ile 1 ağırlık% 'si, 15 dakika boyunca (kalp de dahil), agar dilimleri Leke ve dik bir görünüm, her iki tarafta da dilim fotoğraf (Şekil 2A). Daha sonra, dikkatli bir şekilde% 0.9 salin içinde dilimleri yıkayın.
      NOT: Bu çalışmada, uygun bir lens / objektif, bir tripod ve tekdüze aydınlatma ile dSLR kurulum kullandı. Ancak, fotoğraflar, sadece yara bölgenin değerlendirilmesi için bir kontrol olarak görev yaptıbu yüzden farklı bir düzenleme kullanmış olabilir.
  3. floresan görüntüleme
    NOT: bu nedenle seçilen uyarım lazer floresan mikrotaneciklerin uyarma ve emisyon dalga boyları bağlı olarak (örneğin, burada kullanılan kırmızı microboncuklar sırasıyla 580 nm ve 605 nm uyarma ve emisyon dalga boylarına sahiptir uygun filtre bloğu ve uyarma lazerler seçmek ve bant geçiş filtreleri, 532 nm, 580/30 nm ve 610/30 nm, sırasıyla) ayarlanmıştır.
    1. Değişken modu tarayıcı üzerinde Seç floresan modu görüntüleme. 430 V veya eşdeğeri fotomultiplikatör tüpü ve 100 x 100 um piksel boyutunu ayarlayın. Floresan mikro boncuklar uyarılma dalga boyunda bir uyarım lazer (532 nm), en yakın seçin.
    2. Birinci filtre blok için, enjekte edilen flüoresan boncuklar (kanal 1) emisyon dalga boyu ile örtüşen bir bant geçiş filtresi (580/30 nm) seçin. dışındaki bir ikinci filtre bloğu (610/30) için bir bant geçiren filtre seçinGörev dalga boyu (kanal 2).
      İkinci filtre bloğu bir negatif kontrol olarak hizmet eder ve bozulmamış enjeksiyon bölgeleri tutarken otomatik floresan kaldırmak için: NOT.
    3. İki kanalları kullanarak değişken modlu lazer tarayıcının floresan modunda Agar dilim her iki tarafını tarayın. Her dilim tamamen referans delikleri dahil taranır emin olun.

5. Post-işleme

NOT: görüntü post-processing ilk adım endo- ve epikardiyal sınırları yanı sıra enjeksiyon yerlerini iz in-house geliştirilen komut dosyalarını kullanarak miyokard manuel segmentasyondur. Bu MR ve floresan taramaları ikisi için aynıdır.

  1. Segment MR taramalarında miyokard.
    1. Segment FLAIR MR dizisi görüntülerde endokardiyal ve epikardiyal LV borders.
    2. LGE MR dizisine IgE MR veri kümesi ve segmente aşama 5.1.1 gelen yara AG bölümleme kopyalama.
    3. AG miyokardiyumda * -ağırlıklı veri kümesi ve kademeli SPIO çökelmeler T2 aşama 5.1.1 den miyokardiyum bölümleme kopyalar.
  2. floresan görüntüleri işleyin ve segmentasyonları gerçekleştirin.
    1. Değişken modlu tarayıcı elde edilen dosyaları yükleyin ve her kesit kalp dilim ayrı bir görüntüsünü oluşturuyor.
    2. yönünü apekse ve apeksinden tabanına dönük olan iki kanal için bir istif halinde flüoresan görüntülerini sıralamak için bir baz tarandı dilimleri çevirin.
    3. floresan görüntülerde Segment endokardiyal ve epikardiyal LV borders.
    4. Segment floresan görüntülerde el yara ve kullanımı LGE-MRI taraması ve fotoğraflar yara morfolojiyi onaylamak için.
    5. otomatik floresan hariç tutmak için kanal 1 görüntü yığınından kanal 2 Görüntü yığını çıkarın. Elle segmenti floresan microbead ifadelerin veya onay için * görüntüleri T2 kullanın.
  3. YaratmakBir anatomik doğru 3 boyutlu geometri, referans yapılarının (sert tüpler tarafından oluşturulan delikler) göre görüntü yığını içinde dilimlerinin bir katı kaydını gerçekleştirilir. Hesaplayın ve her resmin tatbik çeviri ve döndürme saklayın.
  4. görüntü yığınlarından ve segmentasyon için saklanan dönüşümleri uygulayın. Doğrusal Olarak orijinal kesit kalınlığı yeniden yapılandırmak ve verilerin bir 3D modeli oluşturmak için dilimlerin her iki tarafın segmentlerini sokmak.

6. analizi

  1. Enjeksiyon doğruluğunu değerlendirmek için enjeksiyon sitelerin merkezleri ve IBZ arasındaki mesafenin 2D ve / veya 3D ölçümlerini gerçekleştirin. LV Segmentasyonun endokardiyal sınırı boyunca mesafeyi ölçün. Şekil 2C ve 2F'de ise, 2 ve 3 boyutlu ölçümler örnek kırmızı çizgi ile gösterilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Doku Gömme

gömme işlemi sayesinde, bir uç-diastolik benzeri geometri kurulmuştur. Başarılı bir şekilde doku sağlayarak, kalp dokusuna yapışık agar eşit kesit kalınlıkları (Şekil 2A ve 2C) ile istenilen açı ile dilimlenmiş.

Scar- ve Enjeksiyon yerinde Değerlendirmesi

Her görüntüleme yöntemlerinde için, enfarktüs ve enjeksiyon yeri değerlendirmeler başarı ile uygulandı. Her ikisi de 2D fluoresans görüntü ve MR görüntülemede, yara ve enjeksiyon bölgeleri (net bir şekilde farklı olan Şekil 2C, 2D, 2E, sırasıyla). TTC-lekeli doku ve IgE MR görüntüleri Fotoğraf fluoresans görüntü skar değerlendirilmesi için bir kontrol sağlar (Şekil2A ve 2C).

3D Yeniden

referans markerleri görüntü kayıt için doğru ve güvenilir bir yöntem sağlar. Görüntü işlem sonrası bölümlere ve kalp (Şekil 2F) floresans görüntüleri göre ex vivo olarak kalbin 3B geometrisinin yeniden sağlar. Bölümlere 3B geometri doğru 3 boyutlu enjeksiyon doğruluk değerlendirme (Şekil 2F) sağlar.

Ölçümler

Bu çalışmada, enjeksiyon ifadelerin veya IBZ endokardiyal duvara yansıyor bulundu. Daha sonra, endokardiyal yüzeyi üzerinde çıkıntılar arasındaki mesafe (Şekil 2C ve 2F) ölçüldü. yüksek çözünürlüklü (0,1 x 0,1 mm) floresan görüntülerizin hassas ölçümler. 3D rekonstrüksiyonu olarak, bağlı dilim kalınlığı z-yönünde çözünürlüğü 2.5 mm idi.

şekil 2
Şekil 2: Tipik Ex vivo görüntüleme veriler ve 3D rekonstrüksiyonu. Bu protokolde kullanılan farklı yöntemleri tarafından satın çıkan görüntüler. Bütün resimler gömülü kalbin aynı enine dilim göstermektedir. TTC-lekeli dilim (A) Fotoğraf olan yara görülebilir. (B), anatomik yapıların şematik gösterimi. Birleştirilen her iki kanal (C) Floresans Resim. Boncuk emisyon spektrumunu kapsayan kanal kırmızı gösterilir ve negatif kontrol yeşil gösterilir. Kırmızı daire enjeksiyon bölgesini gösterir. IBZ için enjeksiyondan mesafe ölçüm belirtilen zekâh kırmızı çizgi. (D), kısa ekseni, IgE-MR; enfarktüs alanı bir hiper-yoğun beyaz alan olarak gösterilmiştir. (E) T2 * MR -ağırlıklı; enjekte madde içinde SPIO partiküllerinin, kırmızı bir daire ile gösterilir yerel sinyal boşluk olarak kabul edilebilir. Flüoresan görüntülerde segmente olarak enjeksiyon yerlerinde (kırmızı), skar dokusu (beyaz) ve miyokard (yeşil) (F) 3D görselleştirme. Ok C ve E aynı enjeksiyon yerinde gösterir. Bu resimde, aynı mesafe ölçümü kırmızı çizgi ile gösterilir. LV = Sol Ventrikül, RV = Sağ Ventrikül. ölçek çubuğu 10 mm'yi temsil eder. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu protokole göre bütün kalp 3D miyokardiyal doku işleme enfarktüs, IBZ ve kardiyak anatomiye göre yapılan enjeksiyon 3D analiz sağlar yapısal bir yöntem sağlar. Kalbin dolum hacmi istenen analizine bağlıdır. Bu çalışmada, enjeksiyon doğruluğunu değerlendirmek için, biz mümkün olduğunca yakından diyastol sonu geometriyi benzemeye kalp doldurmak amaçladık. Bu zorlamak için, LV apeks kabın tabanına sabitlenir ve pulmoner venler sıkıştırılmış iken AG agar ile doldurulur. LV doldurulduğunda, aort LV dışarı akan ve mümkün olduğu kadar yakın bir diyastol sonu geometri taklit ederek agar önlenmesi, hem de kenetlenir. Gömülü kalbi Kesit üniforma dilim kalınlığının fayda sunar ve dilimler halinde ex vivo görüntüleme aynı açılanma olmasını sağlar. dilimleme sonra gömme kütlesi neden olduğu deformasyon doku önlergörüntü alımı sırasında dilim taşıma. boyama metabolik olarak aktif ve -inactive dokular arasında ayırt etmek için enzim kullanır İdeal olarak, TTC lekeleme, vücuttan çıkarıldıktan sonra mümkün olan en kısa sürede yapılmalıdır. Bizim protokolde ise, gömülü kalp agar katılaşmaya soğutulduğu gömme işleminin dahil gerçekleşebilir TTC boyama önce yapılmalıdır birçok önemli adımlar vardır. Hepimizin dilimleri tıkanmış doku saydam bir lekelenme gözlemledim yana, bu etkinin asgari olduğuna inanıyoruz.

Burada kullanılan görüntüleme ekipmanı aynı işlevi sağlayan farklı ekipman ile değiştirilebilir. Değişken modu lazer tarayıcı ve etkili ve doğru bir dokuyu işlemek için birden fazla filtre bloklarını ayarlamak için seçeneği yüksek çözünürlüklü floresan görüntüleme detaylı analiz için gereklidir. görüntü post-processing için yazılım paketleri tam özgürlük yönlü kullan izin verdiğindenorm görüntü analizi gereklidir. Deneyimlerimize göre, enjeksiyon doğruluk değerlendirmesi için 3D analiz kullanılır, ancak 2B görüntülerde analiz de mümkündür edildi.

Bu, şimdiye kadar 10 domuzlarda bu miyokardiyal doku işleme yöntemini ve 118 yapılan enjeksiyon toplam enjeksiyon noktaları% 73 bulmak mümkün olmuştur. yapılan enjeksiyon miktarı ve tanımlanan enjeksiyon bölgesi değerleri arasındaki fark muhtemelen 5 mm kesit kalınlığında ve florasan tarayıcının 1,5-aaa penetrasyon derinliği arasındaki farkın neden olur. Teorik olarak, doku her biri 2 mm dilim ölçülmez. Tiner dilimleri bu sorunu çözecek.

Sınırlamalar

gömme işleminin başlangıcında diyastol sonu benzeri geometri rağmen, bazı kalpleri agarda biraz sözleşmeli ortaya çıktı. Biz diyastol sonu hacminde hiçbir büyük sapmalar gözlenen bu yana, inanıyoruzBu etkinin az ve enjeksiyon doğruluğu değerlendirmesini etkilemedi. Ince doku dilimleri kullanarak değerlendirmenin doğruluğunu geliştirmek ve ex vivo MRI ile daha detaylı karşılaştırma için izin verecek. Başka bir seçenek, penetrasyon derinliği ve muhtemelen algılanan payının arttırılması için, NIRF maddeler yerine flüoresan mikroboncuklar kullanmak olacaktır. Bundan başka, gömülü kalbin düşük sıcaklık TTC lekelemesi zamanlaması lekelenme bu tipi için gerekli olan bir enzim kaybına neden olabilir. Yine de, ispat lekeli dilimler fotoğrafları yara değerlendirmesi için iyi bir denetim olması.

Gelecek perspektifler

Bu yöntem ilk intramiyokardiyal enjeksiyonlar doğruluğu değerlendirmeler için tasarlanmış olmasına rağmen, diğer uç noktaları ile çalışmalar da bu yöntem yararlanabilir (örneğin, enfarkt boyutu, morfoloji değerlendirmesi, ya da diğer organlar). MRI ek olarak, BT gibi diğer 3D görüntüleme yöntemleri,PET veya SPECT, gösterilen yöntem aşağıdaki miyokardiyal doku kullanılabilir. Ayrıca, bu farklı görüntüleme yöntemi entegrasyonu muhtemelen daha da 2D optimize olabilir ve 3D analiz eder.

Sonuç

Sonuç olarak, biz 3D bütün kalp miyokard doku işlem gerçekleştirmek için standart bir roman, ve tekrarlanabilir bir yöntem sağlamıştır. Ağar, istenen bir açı ile ve eşit kalınlıkta dilimlenmeye doku sağlayarak, bütün kalp yerleştirilmesi için uygun bir ortam olduğu kanıtlanmıştır. Ayrıca, görüntü kaydı nitel ve nicel çalışma amaçları için kullanılabilecek bir uzaysal çözünürlüğü yüksek, 3D değerlendirmesini sağlayan miyokard görüntüleme 3D yeniden inşası için uygun olduğunu kanıtladı.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgments

Yazarlar hayvan deneylerinde ile yardım için Marlijn Jansen Joyce Visser ve Martijn van Nieuwburg teşekkür etmek istiyorum. Biz büyük ölçüde MR görüntüleme ile yardım için Martijn Froeling ve Anke Wassink edersiniz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% Saline Braun
Agarose Roche Diagnostics Scientific grade multipurpose agar
Biomolecular fluorescence scanner Typhoon 9410  GE Healthcare
Embedding container Plastic, dimensions 17 x 14.5 x 14 cm
FluoSpheres Polystyrene Microspheres Invitrogen F8834 red, 10 µm
Gadolinium Gadovist 1.0 mmol/mL
dS 32 channel head coil Philips Or similar
Matlab Mathworks To insure compatability 2015a or newer
Meat slicer Berkel
Myostar injection catheter Biosense Webster
Super paramagnetic iron oxide particles Sinerem
Triphenyl-tetrazolium chloride Merck
UPy-PEG10k
Vicryl 2-0 Ethicon

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics