リアルタイム3D心エコー造影によって誘導された非侵襲的軟骨切削のためのパルスキャビテーション超音波

目的：基底骨座手術は、虚血性僧帽弁逆流（IMR）の減少に効果的であることが示されています。非侵襲的平均によってこのセクションを達成することで、すでに梗塞している心筋に対するこの介入の罹患率を大幅に減らすことができます。リアルタイムの3D心エコー検査に導かれた非侵襲的脈絡膜切断のためのパルスキャビテーション焦点超音波（Histotripsy）の実現可能性と安全性をin vitroおよびin vivoで調査しました。 方法と結果：12匹の羊の心臓で実験を行い、羊のハートを脱いでいる羊のハートに5個のin vitro、羊の心を鼓動するin vivoで実験しました。in vitroでは、基底および辺縁の胆嚢を含む僧帽弁（MV）装置を除去し、水タンクのホルダーに固定しました。高強度の超音波パルスは、治療装置（1-MHz集中トランスデューサー、8 µs持続時間のパルス、17 MPaのピーク陰圧、100 Hzの繰り返し周波数）から放出され、3Dエコー層のガイダンスの下で64 mmの距離に配置されました。in vivoでは、胸骨切開後、同じ治療装置が鼓動心に適用されました。基底脊柱切断の前後のリアルタイム3D心エコー検査により、MVの合併症と軟骨を分析しました。犠牲の後、MV装置を解剖学的および組織学的な死後探査のために採取して、胆嚢のセクションを確認しました。in vitroでは、平均処置期間5.5±2.5分後にすべての胆嚢が完全に切断されました。手順の持続時間は、軟骨の直径とともに直線的に増加することがわかりました。in vivoでは、前葉の中央の基底脊索骨が完全に切断されました。平均手順の期間は20±9分でした（min = 14、max = 26）。切断された胆嚢は心エコー造影で見えるものであり、MVの合併症は有意な僧帽弁逆流なしで正常なままでした。心臓の解剖学的および組織学的後死後探査により、胆嚢のセクションが確認されました。 結論：3Dエコーに導かれたHistotripsyは、in vitroおよびin vivoで心臓を鼓動することに成功しました。この手法が、近い将来、機能的IMRの非侵襲的治療にドアを開けることを願っています。

AIMS: Basal chordae surgical section has been shown to be effective in reducing ischaemic mitral regurgitation (IMR). Achieving this section by non-invasive mean can considerably decrease the morbidity of this intervention on already infarcted myocardium. We investigated in vitro and in vivo the feasibility and safety of pulsed cavitational focused ultrasound (histotripsy) for non-invasive chordal cutting guided by real-time 3D echocardiography. METHODS AND RESULTS: Experiments were performed on 12 sheep hearts, 5 in vitro on explanted sheep hearts and 7 in vivo on beating sheep hearts. In vitro, the mitral valve (MV) apparatus including basal and marginal chordae was removed and fixed on a holder in a water tank. High-intensity ultrasound pulses were emitted from the therapeutic device (1-MHz focused transducer, pulses of 8 µs duration, peak negative pressure of 17 MPa, repetition frequency of 100 Hz), placed at a distance of 64 mm under 3D echocardiography guidance. In vivo, after sternotomy, the same therapeutic device was applied on the beating heart. We analysed MV coaptation and chordae by real-time 3D echocardiography before and after basal chordal cutting. After sacrifice, the MV apparatus were harvested for anatomical and histological post-mortem explorations to confirm the section of the chordae. In vitro, all chordae were completely cut after a mean procedure duration of 5.5 ± 2.5 min. The procedure duration was found to increase linearly with the chordae diameter. In vivo, the central basal chordae of the anterior leaflet were completely cut. The mean procedure duration was 20 ± 9 min (min = 14, max = 26). The sectioned chordae was visible on echocardiography, and MV coaptation remained normal with no significant mitral regurgitation. Anatomical and histological post-mortem explorations of the hearts confirmed the section of the chordae. CONCLUSIONS: Histotripsy guided by 3D echo achieved successfully to cut MV chordae in vitro and in vivo in beating heart. We hope that this technique will open the door in the near future to the non-invasive treatment of functional IMR.