Modelo de edema tisular tras daño por isquemia / reperfusión en colgajo miocutáneo: generación y técnicas de imagen para su evaluación Translated title: MRI mapping for muscular edema quantification in a porcine model of ischemia / reperfusion

Abstract

Resumen Introducción y objetivo. Mejorar la tolerancia de los colgajos miocutáneos a la isquemia es clínicamente relevante y por tanto, ha sido objeto de numerosos estudios usando diversos métodos de evaluación y modelos animales. La formación de edema es de vital importancia en el proceso patofisiológico del daño por isquemia-reperfusión y aún no se ha descrito un método adecuado para su evaluación in vivo. La resonancia magnética en secuencias "Fast T2 gradient-spin-echo" ha sido recientemente validada para la cuantificación del edema del miocardio tras daño por isquemia-reperfusión. Sin embargo, aun no ha sido descrita para la evaluación del edema en el tejido muscular esquelético. Nuestro objetivo fue la validación de secuencias de resonancia magnética para la evaluación rápida y precisa del edema muscular que pueda integrarse fácilmente en centros especializados para el estudio del daño por isquemia-reperfusión. Material y método. Utilizamos 14 cerdos Large-White. Levantamos 18 colgajos de recto abdominal en 9 de ellos usando los vasos epigástricos superiores como pedículo. En cada animal, sometimos uno de los colgajos a 6 horas de isquemia normotérmica y el otro lo usamos como control. Sacrificamos los animales en diferentes momentos tras la intervención para evaluar el contenido de agua en el músculo. Cinco animales fueron sacrificados tras la resonancia de base y utilizados como control no quirúrgico. Resultados. Obtuvimos las secuencias para el mapeo de resonancia magnética en 30 minutos. Tanto las mediciones histológicas como las de secuencias T2 mostraron una mayor cantidad de agua en el músculo que recibió el daño por isquemiareperfusión como esperábamos. Las secuencias obtenidas de resonancia mostraron una correlación con el contenido en agua medido en la pieza histológica. Se demostró un patrón de edema bimodal durante la evolución en la primera semana tras el insulto isquémico. Conclusiones. La introducción de la resonancia magnética en los centros de investigación especializados en daño por isquemia-reperfusión supone una herramienta útil para la caracterización del patrón de edema bimodal y para la evaluación apropiada de distintas terapias de condicionamiento.

Translated abstract

Abstract Background and objective. Improving the tolerance of myocutaneous flaps to ischemia is clinically relevant and therefore it has been the subject of numerous investigations, using a wide variety of measuring methods and animal models. Edema formation is key in the pathophysiology process of the ischemia-reperfusion injury and an accurate method for its evaluation has not yet been described. Fast "T2 gradient-spin-echo (T2-GraSE)" has been recently validated to quantify myocardial edema after sustaining ischemia-reperfusion injury. Although this technique has been used for the evaluation of skeletal muscle integrity, it has ever been validated against actual muscle water content for edema detection. Our objective was to obtain an in vivo validation of a sequence for fast and accurate skeletal muscle T2-mapping that can be easily integrated in research protocols for the better study of ischemia-reperfusion injury. Methods. Eighteen myocutaneous flaps based on the rectus abdominis muscle were harvested in 9 pigs. The flaps were elevated, utilizing the superior epigastric vessels as the pedicle. On each animal, one of the flaps sustained 6 hours of normothermic ischemia and the other one was used as control. Pigs were sacrificed at diferent moments after reperfusion, and muscle tissue extracted for quantification of myocardial water content. Five animals were sacrificed after basal resonance and used as non surgical control. Results. Sequences were obtained for mapping in 30 minutes. Both histological measures and T2 measurements showed higher water content in the injured flap The T2-mapping sequences showed good correlations with muscular water content. Our data demonstrate good correlation between muscular water content and T2-mapping using the gradient-spin-echo (GraSE) technique. Conclusions. The introduction of MRI in ischemia / reperfusion injury research give us a useful tool in order to characterize the bimodal edema pattern after the ischemic insult and to proper evaluate conditioning therapies.