Examen échocardiographique transthoracique dans le modèle lapin
Summary
Ici, nous décrivons, étape par étape, un protocole détaillé pour effectuer l’échocardiographie dans le modèle de lapin. Nous montrons comment obtenir correctement les différentes vues échocardiographiques et les plans d’imagerie, ainsi que les différents modes d’imagerie disponibles dans un système d’échocardiographie clinique couramment utilisé chez les patients humains et vétérinaires.
Abstract
Les grands modèles animaux comme le lapin sont précieux pour la recherche préclinique translationnelle. Les lapins ont une électrophysiologie cardiaque similaire à celle des humains et celle d’autres grands modèles animaux tels que les chiens et les porcs. Cependant, le modèle de lapin a l’avantage supplémentaire de réduire les coûts d’entretien par rapport à d’autres grands modèles animaux. L’évaluation longitudinale de la fonction cardiaque à l’aide de l’échocardiographie, lorsqu’elle est mise en œuvre de façon appropriée, est une méthodologie utile pour l’évaluation préclinique de nouvelles thérapies pour l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection réduite (par exemple, la régénération cardiaque). L’utilisation correcte de cet outil non invasif nécessite la mise en œuvre d’un protocole d’examen normalisé suivant les lignes directrices internationales. Ici, nous décrivons, étape par étape, un protocole détaillé supervisé par des cardiologues vétérinaires pour effectuer l’échocardiographie dans le modèle de lapin, et démontrons comment obtenir correctement les différentes vues échocardiographiques et les plans d’imagerie, aussi bien que le différents modes d’imagerie disponibles dans un système clinique d’échocardiographie couramment utilisé chez les patients humains et vétérinaires.
Introduction
L’évaluation longitudinale de la fonction cardiaque dans de grands modèles animaux est une méthodologie de recherche robuste couramment utilisée pour l’évaluation des effets des thérapies nouvelles pour traiter la cardiomyopathie ischémique et non ischémique. Parmi les nombreuses techniques d’imagerie cardiovasculaire disponibles pour la recherche préclinique, l’échocardiographie a été largement utilisée en raison de ses caractéristiques non invasives et portables. Dans les mains expérimentées, l’échocardiographie est également une technique d’imagerie très reproductible pour étudier l’anatomie cardiaque ainsi que la fonction systolique et diastolique du cœur.
Les grands modèles animaux précliniques tels que les porcs, les chiens et les lapins, sont primordiaux pour la recherche translationnelle préclinique1,2,3. En effet, l’avantage potentiel de nouvelles thérapies telles que la médecine régénérative cardiaque dans le cadre de la cardiomyopathie nécessite des tests d’hypothèses approfondies dans de grands modèles précliniques avant qu’ils puissent être considérés pour l’utilisation humaine2,4 . Par rapport à d’autres grands modèles précliniques, le modèle lapin offre certains avantages, y compris son faible coût d’entretien, qui est comparable à celui des souris et des rats. Cependant, contrairement aux souris et aux rats, le système de transport Ca2 et l’électrophysiologie cardiaque sont similaires chez les lapins que chez les humains, et ceux d’autres grands modèles animaux tels que les chiens et les porcs, augmentant ainsi le potentiel translationnel du lapin modèle1,5. Par conséquent, le lapin, en tant que grand modèle préclinique expérimental, a un équilibre exceptionnel de coût et de reproductibilité pour la recherche translationnelle préclinique.
Le lapin a l’avantage supplémentaire de son agréabilité pour l’imagerie échocardiographique utilisant des unités d’ultrason clinique couramment utilisées dans les patients humains et vétérinaires, profitant ainsi de la supériorité de l’imagerie harmonique et de l’état de l’art technique. Pour cela, les transducteurs sectoriels (également connus sous le nom de tableau de phase) de fréquence relativement élevée (jusqu’à 12 MHz), comme ceux utilisés en cardiologie néonatale/pédiatrique, sont préférés. L’examen échocardiographique dans le modèle préclinique de lapin permet l’évaluation complète de la fonction systolique et diastolique utilisant les vues multiples et les différents modes disponibles dans les unités échocardiographiques modernes (par exemple d’onde continue Doppler (CWD), doppler à ondes pulsées (PWD) et formation image d’edau-de-tissu (TDI)).
L’échocardiographie est une technique dépendante de l’opérateur et nécessite donc une formation approfondie et une connaissance approfondie de la technique en accord avec les directives internationales. Une partie de cette formation peut être facilitée par la visualisation de vidéos expliquant en détail comment différentes vues échocardiographiques peuvent être obtenues. La réalisation d’une grande compétence en imagerie échocardiographique, ainsi que le développement d’un protocole standardisé et d’une technique correcte, sont essentiels pour minimiser l’influence de l’opérateur et pour générer des données quantitatives fiables, comme l’exige la rigueur recherche scientifique.
Certaines considérations sont nécessaires en ce qui concerne le système et la configuration de laboratoire utilisé pour l’échocardiographie chez les lapins et autres grands modèles animaux. Pour une évaluation échocardiographique transthoracique standard de la fonction cardiaque, le système d’échographie doit inclure les modalités suivantes : mode bidimensionnel (mode B ou 2D), mode de mouvement (mode M), doppler de couleur, aussi bien que CWD, PWD et TDI. En outre, la machine devrait avoir un logiciel complet d’analyse cardiaque et de mesure installé, ainsi que suffisamment d’espace interne disque dur pour stocker suffisamment d’images fixes numériques de haute qualité et des boucles vidéo pour l’analyse hors ligne. Certains systèmes utilisent des transducteurs de tableau linéaires; cependant, pour la meilleure image du coeur, les transducteurs échelonnés de secteur de tableau avec un petit diamètre de tête de balayage sont préférés, parce que ceux-ci permettent un passage plus facile des ondes d’ultrason par les espaces intercostaux étroits. Pour les lapins, nous utilisons des transducteurs à fréquence relativement élevée (jusqu’à 12 MHz). La position de l’animal pour l’imagerie est de la plus haute importance pour acquérir des images de bonne qualité. Ainsi, les positions droites et gauches latérales couchées sont recommandées pour obtenir tous les plans d’imagerie standard au cours d’un examen échocardiographique. Pour cela, il est conseillé de déposer une table à un cran qui coïncide avec la zone cardiaque de la poitrine (figure 1A). Cette table encochée facilite l’accès avec le transducteur à la zone de la poitrine qui sera numérisée, et permet donc la libre mobilité de la main de l’opérateur whist maintenir la meilleure position de balayage de l’animal. Le positionnement de l’animal dans une position latérale couchée entraîne une chute du cœur vers le transducteur et l’élévation des poumons, ainsi que l’élargissement de la fenêtre d’accès du faisceau d’ultrasons à travers les espaces intercostaux, améliorant ainsi l’imagerie globale qualité (Figure 1A). L’examen échocardiographique doit être effectué de manière aveugle et suivant les directives du Comité d’échocardiographie de l’American College of Veterinary Internal Medicine et de l’American Society of Echocardiography/European Association pour l’imagerie cardiovasculaire6,7,8.
Une partie de notre équipe scientifique est associée au Service de cardiologie d’un hôpital d’enseignement vétérinaire qui s’occupe quotidiennement des patients vétérinaires (p. ex. chiens et chats), pour lesquels il a la formation et l’accréditation pertinentes en cardiologie vétérinaire et l’échocardiographie, et ses différentes modalités d’imagerie, ainsi qu’une vaste expérience dans l’imagerie de différentes tailles de patients animaux et de conformations thoraciques avec cette technique. En outre, nous utilisons généralement l’échocardiographie pour l’évaluation longitudinale de la fonction cardiaque dans un modèle de lapin de cardiomyopathie induite par des anthracyclines9. Ici, nous décrivons un protocole d’échocardiographie étape par étape pour l’évaluation de la fonction cardiaque utilisant une unité clinique d’ultrason dans un grand modèle préclinique tel que le lapin. Ce protocole est adapté aux lignes directrices internationales actuelles8, et comprend des recommandations pratiques basées sur nos propres expériences dans les milieux cliniques et expérimentaux.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nous avons décrit un protocole pour l’examen échocardiographique des paramètres de fonction cardiaque dans le lapin, représentant un grand modèle préclinique1,2,3. La méthodologie étape par étape décrite ci-contre devrait être considérée comme une orientation, qui, avec une étude complémentaire des principes de base de l’échocardiographie, et une connaissance de base de l’imagerie par ultrasons, aidera le cherche…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu en partie par: Fundacion Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnologa, Region de Murcia, Espagne (JT) (numéro de subvention: 11935/PI/09) et l’Université de Reading, Royaume-Uni (AG, GB) (Central Funding). Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte et l’analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit.
Materials
| Bluesensor | Medicotest | 13BY1062 | Disposable adhesive ECG lectrodes |
| Domtor (Medetomidine) | Esteve | CN 570686.3 | Veterinary prescription is necessary |
| HD11 XE Ultrasound System | Philips | 10670267 | Echocardiography system. |
| Heating Pad | Solac | CT8632 | |
| Imalgene (Ketamine) | Merial | RN 9767 | Veterinary prescription is necessary |
| Omnifix-F 1 ml syringe | Braun | 9161406V | |
| S12-4 | Philips | B01YgG | 4-12 MHz phase array transducer |
| Ultrasound Transmision Gel (Aquasone) | Parker laboratories Inc. | N 01-08 |
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