Ultrasound micro-elastography: A new imaging modality to phenotype hypertension in rat models

Auteurs-es

  • Roch L. Maurice Laboratory of Biorheology and Medical Ultrasonics, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Jérémie Fromageau Laboratory of Biorheology and Medical Ultrasonics, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • François Yua Laboratory of Molecular Medicine, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Ékatherina Stoyanova Laboratory of Biorheology and Medical Ultrasonics, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Zhao Qin Laboratory of Biorheology and Medical Ultrasonics, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Junzheng Peng Laboratory of Cellular Biology of Hypertension, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Pavel Hamet Laboratory of Molecular Medicine, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Johanne Tremblay Laboratory of Cellular Biology of Hypertension, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.
  • Guy Cloutier Laboratory of Biorheology and Medical Ultrasonics, Research Center, University of Montreal Hospital, Montreal, Que.

Mots-clés :

Biological organs, Blood, Blood vessels, Elasticity, Rats, Stiffness, Ultrasonic imaging, Carotid artery, Elastogram, Strain cartography, Ultrasound probes

Résumé

L’hypertension est connue pour entraîner des dommages d’organes incluant les vaisseaux sanguins et les reins. Notamment, des études menées sur des modèles de rongeurs ont permis de démontrer que cette pathologie est influencée par certains facteurs structuraux et fonctionnels touchant les artères, tels l’hypertrophie et le remodelage. En d’autres termes, l’hypertension s’accompagne de modulations des propriétés mécaniques des artères. Similairement, la néphrosclérose est caractérisée par des changements de propriétés mécaniques du tissu rénal. Cet article introduit deux nouvelles modalités d’imagerie ultrasonore ayant pour objectifs la caractérisation non-intrusive des propriétés mécaniques des artères superficielles (MicroNIVE) et des reins (MicroNIKE) de rongeurs. Ceci permettrait d’étudier les artères et les reins affligés par cette pathologie dans leur milieu physiologique naturel. En ce qui concerne la MicroNIVE, la paroi vasculaire est naturellement assujettie à une cinétique induite par le flux sanguin. Un algorithme dédié, connu sous l’appellation de Lagrangian Speckle Model Estimator (LSME), est utilisé pour estimer, à partir de séquences temporelles d’images ultrasonores, le mouvement de la paroi artérielle et en déduire la déformation. Le LSME assumant des conditions d’élasticité linéaire, la déformation est inversement proportionnelle à la rigidité. L’étude, ici reportée, a été effectuée in situ sur des rats hypertendus SHR (n = 5) et normotendus BN (n = 5), âgés de 15 semaines. Il a été observé que la carotide commune des SHR, avec 4.46 ± 1.79 % de déformation, était plus rigide que celle des BN, avec 6.76 ± 1.48 % (p < .059). Une étude préliminaire in vitro, menée sur un rein excisé d’un rat hypertendu, est aussi reportée. Dans ce contexte, une compression externe a été appliquée pour induire une cinétique au tissu rénal lors de l’acquisition des images ultrasonores. La cartographie des déformations obtenue avec le LSME, dite élastogramme, distingue clairement les structures du rein dont la médulla avec une rigidité spécifique. Ces résultats permettent de croire dans le potentiel de la Micro-Élasto-graphie pour des applications ultérieures dans les domaines de la pathophysiologie et de la pharmacogénéti-que de l’hypertension.

Fichiers supplémentaires

Publié-e

2007-06-01

Comment citer

1.
Maurice RL, Fromageau J, Yua F, Stoyanova Ékatherina, Qin Z, Peng J, Hamet P, Tremblay J, Cloutier G. Ultrasound micro-elastography: A new imaging modality to phenotype hypertension in rat models. Canadian Acoustics [Internet]. 1 juin 2007 [cité 27 juill. 2024];35(2):55-60. Disponible à: https://jcaa.caa-aca.ca/index.php/jcaa/article/view/1878

Numéro

Vol. 35 No. 2 (2007)

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