Grâce à la nouvelle technologie d'imagerie laser, les scientifiques peuvent déterminer efficacement si les cœurs des donneurs conviennent à la transplantation

Une nouvelle technique d'imagerie laser permettra, espérons-le, de déterminer quels cœurs de donneurs conviennent à la transplantation et lesquels conduiront à de mauvais résultats, a récemment découvert un groupe de chercheurs français. Rarement, il ne nécessite pas de coronarographie ou l'utilisation d'agents de contraste qui pourraient endommager le cœur greffé. Les résultats préliminaires ont été publiés dans le numéro d'avril 2023 du Journal of Biomedical Optics (JBO).
Grâce à la nouvelle technologie d'imagerie laser, les scientifiques peuvent déterminer efficacement l'aptitude du cœur du donneur à la greffe
L'imagerie par diffusion laser permet de visualiser les détails vasculaires des cœurs de donneurs en train de battre pour une évaluation de la viabilité in vitro (crédit d'image : chercheurs de Plyer et al., JBO)
Sur la base de l'expérience antérieure, la maladie coronarienne (CAD) sévère est un déterminant clé de la survenue d'un échec primaire du greffon et d'un décès précoce après une transplantation cardiaque. Et à mesure que les critères pour la population de donneurs s'élargissent, l'importance du dépistage cardiaque avant l'attribution d'une greffe cardiaque devient de plus en plus importante. Avec une longue liste d'attente pour une transplantation cardiaque, il est urgent de trouver des moyens de dépister les cœurs de donneurs (cœurs de donneurs) afin de déterminer leur viabilité et les complications potentielles.
Cependant, l'angiographie coronarienne invasive, actuellement considérée comme le "gold standard" pour l'évaluation du cœur des donneurs, n'est en fait réalisée que sur environ un tiers des cœurs des donneurs. Des études de perfusion ex vivo (ESHP) peuvent être réalisées après que le cœur du donneur a été retiré du donneur, et le contraste utilisé dans cette méthode provoque la dégénérescence du cœur.
Pour cette raison, les chercheurs ont cherché une méthode plus optimale pour mieux préserver le cœur.
L'équipe française susmentionnée a récemment étudié une technique d'imagerie basée sur la diffusion laser sans contact qui peut évaluer la structure et la fonction des vaisseaux sanguins du cœur sans avoir besoin de contraste. Les chercheurs ont mis au point la technique d'imagerie par contraste orthogonal à diffusion laser (LSOCI) pour la détection sélective de la diffusion multiple des globules rouges mobiles. Le laser est focalisé sur le cœur du donneur et la lumière rétrodiffusée des particules en mouvement peut être observée avec la caméra, ce qui produit un effet de flou qui peut être utilisé comme contraste entre les vaisseaux sanguins et les tissus environnants.
En tant que technique optique plein champ, LSOCI permet la création d'une imagerie haute résolution de l'ensemble du système vasculaire périphérique cardiaque avec des capacités d'imagerie en temps réel. Le professeur Elise Colin de l'Université de Paris Saclay, en France, a expliqué dans un communiqué de la Société internationale d'optique et de photonique (SPIE) : "La technique optique permet une imagerie à haute résolution de l'ensemble du système vasculaire périphérique du cœur en temps réel. "
Pour valider cette approche, les chercheurs ont développé un modèle clinique pour étudier la circulation coronarienne du cœur du donneur avant la greffe. Ils ont ensuite monté un laser et une caméra sur un bras articulé fixé au-dessus d'un module de perfusion (contenant le cœur du donneur) pour générer et analyser un motif de chatoiement en évolution rapide.
Pour surmonter les défis du suivi du système vasculaire en raison des battements du cœur, les chercheurs ont encore optimisé une méthode appelée "rapport signal/bruit amélioré multicycle" (MPE-SNR). Au fil du temps, ils ont pris une série d'images et construit un cadre pour représenter le système vasculaire à des endroits similaires dans le cœur. Chaque image de la séquence a ensuite été optimisée en utilisant d'autres images, en réduisant le bruit et en améliorant les détails.
Les images optimisées représentent le système vasculaire à différents moments. C'est en utilisant une série de telles images que les chercheurs ont visualisé des systèmes vasculaires aussi petits que 100 microns en quelques secondes et ont affiché avec précision la circulation sanguine. À l'avenir, cette technique sera, espérons-le, utilisée pour identifier les anomalies de la perfusion myocardique, ainsi que pour caractériser les maladies cardiaques sous-jacentes (par exemple, la maladie coronarienne).