3D Whole-cuore Analisi tessuto miocardico
Summary
Questo protocollo descrive un nuovo metodo per il confronto 3D del tessuto miocardico con tutto il cuore con la risonanza magnetica. Questo è progettato per la valutazione accurata di iniezioni intramiocardici nella zona infartuata confine di un modello suino cronica di infarto miocardico.
Abstract
Cardiaci terapie rigenerative hanno lo scopo di proteggere e riparare il cuore danneggiato nei pazienti con cardiopatia ischemica. Iniettando le cellule staminali o altre biologici che migliorano angio- o vasculogenesi nella zona infartuata confine (IBZ), perfusione tissutale è migliorata, e il miocardio può essere protetto da ulteriori danni. Per il massimo effetto terapeutico, si ipotizza che la sostanza rigenerativa è meglio consegnato al IBZ. Ciò richiede iniezioni accurate e ha portato allo sviluppo di nuove tecniche di iniezione. Per convalidare queste nuove tecniche, abbiamo progettato un protocollo di validazione basato sull'analisi del tessuto miocardico. Questo protocollo include tutto-cuore elaborazione tessuto miocardico che consente dettagliata bidimensionale (2D) e tridimensionali (3D) analisi dell'anatomia cardiaca e iniezioni intramiocardici. In un maiale, infarto del miocardio è stato creato da un 90-min occlusione della discendente anteriore sinistra dell'arteria coronaria. Quattro settimane più tardi, un mixture di un idrogel con particelle superparamagnetiche di ossido di ferro (SPIOs) e perline fluorescenti è stata iniettata nel IBZ utilizzando un approccio endocardico minimamente invasivo. 1 h dopo la procedura di iniezione, il maiale è stata eutanasia, e il cuore è stato asportato e incorporato in agarosio (agar). Dopo la solidificazione del agar, la risonanza magnetica (MRI), affettare del cuore, e imaging di fluorescenza sono state eseguite. Dopo immagine di post-trattamento, l'analisi 3D è stata effettuata per valutare la precisione di targeting IBZ. Questo protocollo fornisce un metodo strutturato e riproducibile per la valutazione della precisione di targeting di iniezioni intramiocardica nella IBZ. Il protocollo può essere facilmente utilizzato quando il trattamento di tessuto cicatriziale e / o la convalida della precisione iniezione di tutto il cuore è desiderato.
Introduction
Cardiopatia ischemica è la principale causa di morte nel mondo negli ultimi decenni 1. Trattamento acuto dopo infarto miocardico mira a ripristinare il flusso di sangue al miocardio mediante angioplastica coronarica o bypass coronarico. In infarti gravi, una vasta area del miocardio è sfregiato, e questi casi spesso portare a insufficienza cardiaca ischemica (HF) 2. opzioni di trattamento attuali per concentrarsi HF sulla prevenzione e la conservazione della funzione cardiaca per i pazienti con scompenso cardiaco, ma non sulla rigenerazione.
Negli ultimi dieci anni, cardiaci terapie rigenerative sono state studiate come opzione di trattamento per le HF 3. Questa terapia mira a fornire biologici, come le cellule staminali o fattori di crescita, direttamente al miocardio danneggiato per indurre rivascolarizzazione, protezione dei cardiomiociti, la differenziazione e la crescita 4. per ottimaleeffetto terapeutico, si ipotizza che il biologico deve essere iniettato nella zona infartuata confine (IBZ) per facilitare una buona perfusione tissutale per la sopravvivenza del biologico e per effetto ottimale alla zona target 5, 6. Molteplici tecniche sono state sviluppate per eseguire l'identificazione e visualizzazione del IBZ per guidare iniezioni intramiocardici 7, 8, 9, 10, 11. Oltre identificazione e visualizzazione del IBZ, la consegna basa anche sui biomateriali e cateteri utilizzati iniezione. Per convalidare l'accuratezza iniezione delle tecniche di consegna, è necessario un metodo di quantificazione accurata e riproducibile.
Abbiamo sviluppato un protocollo per intero-cuore elaborazione tessuto miocardico che offre bidimensionali (2D) e tridimnal (3D), che può essere utilizzato per lo studio qualitativo e quantitativo mira. Il protocollo riguarda il processo di incorporazione e l'analisi di immagine digitale. In questo lavoro, dimostriamo un protocollo per la valutazione della precisione di targeting di iniezioni intramiocardica nel IBZ in un grande modello suino di infarto miocardico cronico.
Protocol
Representative Results
Discussion
Intero-cuore elaborazione tessuto miocardico 3D secondo questo protocollo fornisce un metodo strutturato che permette l'analisi 3D dell'infarto, l'IBZ, e le iniezioni attuate rispetto alla anatomia cardiaca. Il volume di riempimento del cuore dipende dalla analisi desiderata. In questo studio, di valutare la precisione di iniezione, abbiamo voluto riempire il cuore per assomigliare alla geometria telediastolico il più fedelmente possibile. Per imporre questo, l'apice LV è fissato al fondo del contenito…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori desiderano ringraziare Marlijn Jansen, Joyce Visser, e Martijn van Nieuwburg per la loro assistenza con gli esperimenti su animali. Abbiamo molto riconosciamo Martijn Froeling e Anke Wassink per la loro assistenza con la risonanza magnetica per immagini.
Materials
| 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 |
References
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