כל 3D-לב בדיקת רקמות שריר הלב
Summary
פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה השוואת 3D של רקמת שריר לב כולו-לב עם MRI. זה נועד עבור ההערכה המדויקת של זריקות intramyocardial באזור הגבול האוטם של מודל חזירי כרוני של אוטם שריר לב.
Abstract
טיפולים רגנרטיבית לב שואפים להגן ולתקן את הלב הפצוע בחולים עם מחלת לב איסכמית. באמצעות הזרקת תאי גזע או ביולוגיות אחרות שמשפרות angio- או vasculogenesis לאזור הגבול האוטם (IBZ), זלוף רקמות משתפרת, ואת שריר הלב יכול להיות מוגן מפני נזק נוסף. לקבלת האפקט הטיפולי מקסימלית, משערים כי החומר רגנרטיבית מועבר הטוב ביותר אל IBZ. זה דורש זריקות מדויקות הוביל את הפיתוח של טכניקות הזרקה חדשות. כדי לאמת את הטכניקות החדשות הללו, עצבנו פרוטוקול אימות מבוסס על בדיקת רקמות שריר לב. פרוטוקול זה כולל עיבוד רקמות שריר הלב כולו-לב המאפשר דו-מימדי (2D) מפורט תלת ממדי (3D) ניתוח של האנטומיה של הלב ואת זריקות intramyocardial. בשנת חזיר, אוטם שריר הלב נוצר על ידי חסימת 90-min של השמאלי הקדמי היורד לב כלילית. ארבעה שבועות מאוחר יותר, mixtיור של הידרוג'ל עם חלקיקי תחמוצת ברזל פאראמגנטי (SPIOs) וחרוזים פלורסנט היה מוזרק IBZ באמצעות גישה endocardial מינימלית פולשנית. 1 שעות לאחר הליך ההזרקה, היה מורדמים החזיר, והלב היה נכרת מוטבע agarose (אגר). לאחר התמצקות של אגר, הדמיה בתהודה מגנטית (MRI), חיתוך של לב, ו דימות פלואורסצנטי בוצעו. לאחר עיבוד תמונה להודעה, ניתוח 3D בוצע כדי להעריך את דיוק מיקוד IBZ. פרוטוקול זה מספק שיטה מובנית ודיר להערכת דיוק המיקוד של זריקות intramyocardial לתוך IBZ. הפרוטוקול יכול לשמש בקלות כאשר העיבוד של רקמת צלקת ו / או אימות של דיוק הזרקת הלב כולו רצוי.
Introduction
מחלת לב איסכמית הייתה הגורם המוביל בעולם של מוות עבור העשורים האחרונים 1. הטיפול האקוטי לאחר אוטם שריר הלב שואפת לשחזר את זרימת הדם לשריר הלב באמצעות התערבות כלילית מלעורית או השתלת מעקפים. בשנת אוטם חריף, שטח גדול של שריר הלב הוא מצולק, ומקרים אלה לעתים לגרום לאי ספיקת לב איסכמית (HF) 2. אפשרויות טיפול שוטף עבור הפוקוס HF על מניעה ושימור בתפקוד הלב לחולים HF, אבל לא על התחדשות.
בעשור האחרון, טיפולים רגנרטיבית לב נחקרו כאפשרות טיפול HF 3. טיפול זה נועד לספק ביולוגיות, כגון תאי גזע או גורמי גדילה, ישירות לשריר הלב הפצוע לגרום וסקולריזציה, גינת cardiomyocyte, בידול, וצמיחה 4. עבור אופטימליאפקט תרפויטי, משער כי ביולוגי חייבים להיות מוזרק באזור הגבול האוטם (IBZ) כדי להקל זלוף רקמות טוב להישרדות ביולוגית עבור אפקט אופטימלי לאזור היעד 5, 6. טכניקות מרובות פותחו כדי לבצע זיהוי להדמיה של IBZ להנחות זריקות intramyocardial 7, 8, 9, 10, 11. מלבד זיהוי להדמיה של IBZ, המשלוח גם מסתמך על החומרים הביולוגיים צנתרי הזרקה בשימוש. כדי לאמת את דיוק ההזרקה של הטכניקות המסירות, שיטת כימות מדויקת לשחזור נדרשה.
פתחנו פרוטוקול לעיבוד רקמות שריר לב כולו-לב, אשר מציע דו-ממדי (2D) ותלת dimensioהדמיה הסופית (3D), אשר ניתן להשתמש בהם למחקר איכותני וכמותי שואפת. הפרוטוקול מכסה את תהליך ההטבעה ואת ניתוח תמונה הדיגיטלי. במאמר זה, אנו מדגימים פרוטוקול הערכת דיוק המיקוד של זריקות intramyocardial ב IBZ במודל חזירי גדול של אוטם שריר לב כרוני.
Protocol
Representative Results
Discussion
כל 3D-לב עיבוד רקמות שריר לב פי פרוטוקול זה מספק שיטה מובנית המאפשרת ניתוח 3D של האוטם, את IBZ, ואת הזריקות בצעו ביחס האנטומיה של הלב. נפח המילוי של הלב תלוי בניתוח הרצוי. במחקר זה, כדי להעריך את דיוק ההזרקה, אנו מכוונים כדי למלא את הלב להידמות הגיאומטריה דיאסטולי-סוף ככל הא…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מבקשים להודות Marlijn ינסן, ג'ויס ויסר, ו Martijn ואן Nieuwburg על עזרתם עם ניסויים בבעלי חיים. אנחנו מאוד מודים Martijn Froeling ואנקה Wassink על עזרתם עם הדמיה MRI.
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 |
Referências
- 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).
- Kannel, W. B., Belanger, A. J. Epidemiology of heart failure. Am Heart J. 121 (3), 951-957 (1991).
- 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).
- Bartunek, J., Vanderheyden, M., Hill, J., Terzic, A. Cells as biologics for cardiac repair in ischaemic heart failure. Heart. 96 (10), 792-800 (2010).
- Orlic, D., Kajstura, J., et al. Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium. Nature. 410 (6829), 701-705 (2001).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Pape, a. C. 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).
- 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).
- Koudstaal, S., Jansen of Lorkeers, S. J., et al. Myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs. J. Vis. Exp. (86), (2014).
