Dans la majorité des cas, l’échec du greffon après une transplantation cardiaque est attribuable à des anomalies telles qu’une maladie coronarienne grave. Alors que les donneurs ayant des critères étendus comme l’âge avancé et les maladies cardiaques préexistantes deviennent éligibles à la transplantation cardiaque, un dépistage minutieux des anomalies congénitales est devenu crucial. L’angiographie coronarienne invasive est un outil de dépistage essentiel qui peut détecter la maladie coronarienne (CAD), une condition caractérisée par des dépôts de cholestérol dans les artères du cœur. Cependant, les défis logistiques limitent son utilité, de sorte qu’il est utilisé par moins d’un tiers des donneurs qui risquent de développer une coronaropathie.
Pour surmonter cette limitation, une nouvelle procédure de préservation du cœur appelée « ex-situ perfusion cardiaque » (ESHP) a été développé. En permettant l’apport de nutriments oxygénés au cœur via les vaisseaux sanguins, l’ESHP permet aux médecins de surveiller les performances du cœur et de dépister tout défaut extérieur au corps. L’ESHP est connue pour endommager le cœur et entraîner l’échec du greffon primaire.Des outils d’imagerie coronarienne alternatifs sont donc nécessaires pour identifier les flux sanguins anormaux dans les cœurs des donneurs et pour déterminer leur éligibilité à la transplantation.
Comme rapporté dans le Journal d’optique biomédicale (JBO), une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Elise Colin de l’Université Paris Saclay, France, a introduit une technique optique sûre et non invasive qui permet l’imagerie de la circulation sanguine coronarienne dans le cœur des donneurs pendant l’ESHP. La méthode utilise une technique d’imagerie de speckle récemment développée, connue sous le nom d’imagerie de contraste orthogonal de speckle laser (LSOCI), qui a été développée pour détecter la diffusion multiple des globules rouges en mouvement.
Dans cette étude, les chercheurs ont amélioré la capacité d’imagerie du LSOCI pour observer les petits vaisseaux sanguins dans le cœur. La méthode proposée analyse ainsi le flux sanguin dans le cœur à l’aide d’un processus de filtrage polarimétrique spécifique qui permet de supprimer la diffusion de surface. Ainsi, les motifs de chatoiement variant dans le temps utilisés pour le processus d’imagerie sont principalement générés par une diffusion multiple sur les globules rouges en mouvement à l’intérieur des vaisseaux périphériques.
La technique optique permet une imagerie à haute résolution de l’ensemble du système vasculaire périphérique du cœur en temps réel. »
Professeur Elise Colin de l’Université Paris Saclay, France
Pour tester cette méthode, les chercheurs ont développé un modèle clinique pour étudier la circulation coronarienne sur les cœurs des donneurs avant la transplantation. Ils ont ensuite utilisé un laser et une caméra montés sur un bras articulé fixé au-dessus du module de perfusion – qui contenait le cœur du donneur – pour générer et analyser des motifs de chatoiement variant rapidement.
Pour surmonter les défis du suivi de la vascularisation dus aux battements du cœur, les chercheurs ont encore optimisé la technique avec une méthode appelée Multi-Period-Enhanced Signal-to-Noise Ratio (MPE-SNR). Ils ont pris une série d’images au fil du temps pour construire un ensemble de cadres représentant le système vasculaire à des positions cardiaques similaires. Chaque image de cette séquence a ensuite été optimisée en utilisant les autres images pour réduire le bruit et améliorer les détails. L’image optimisée représentait le système vasculaire à un moment différent, et les chercheurs ont utilisé une séquence de telles images pour visualiser des systèmes vasculaires aussi petits que 100 microns en quelques secondes.
La technique d’imagerie nouvellement développée permet une visualisation précise de la circulation sanguine. À l’avenir, cette technique peut potentiellement identifier les anomalies de perfusion myocardique qui indiquent des affections cardiaques sous-jacentes, telles que la maladie coronarienne.
Selon Amy Oldenburg, professeur à l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill et rédactrice en chef adjointe de JBO, « La technique sans contact, basée sur le chatoiement laser, fournit une imagerie de la circulation sanguine dans les cœurs des donneurs et a des implications importantes pour l’identification des cœurs sûrs et adaptés pour la transplantation. »
