A lézerfoltos képalkotás a donorszíveket értékeli – Physics World

Az eredetileg a vörösvértestek fényszóródásának kimutatására kifejlesztett képalkotó technikát francia kutatók továbbfejlesztették, így már biztonságosan leképezhetik a koszorúér vérkeringését a donorszívekben az ex situ szívperfúzió (ESHP) során, amely eljárás a szív megőrzésére és szűrés. Az új lézerszemcsés ortogonális kontraszt képalkotás (LSOCI) néven ismert új technika lehetővé teszi a szív összes perifériás véredényének valós idejű noninvazív, nagy felbontású képalkotását, és értékes információkkal szolgálhat az orvosok számára az átültetésre kerülő szerv minőségéről. .

„Ez a dinamikus folttechnológia már régóta létezik” – magyarázza a csapatvezető Elise Colin ból ből Paris Saclay Egyetem és az indulás ITAE Orvosi Kutatás, „de általában álló objektumokra alkalmazzák. Fogalmunk sem volt, hogy egyáltalán képesek leszünk-e képeket készíteni a vértevékenységről, ha egy jelentős mozgású tárgyra, például dobogó szívre alkalmazzuk.”

A szívtranszplantációs műtétet követő graft elégtelensége a donorszerv rendellenességei, például koszorúér-betegség miatt következhet be. Ezeknek a rendellenességeknek a kockázata az életkor előrehaladtával vagy a már meglévő szívbetegségben szenvedő betegeknél nő. Az ilyen állapotok gondos szűrése ezért létfontosságú annak megállapításához, hogy egy szerv alkalmas-e átültetésre.

Az elmúlt években az ESHP lehetővé tette a szív testen kívüli értékelését. Itt az orvosok figyelemmel kísérik a donorszív teljesítményét, miután oxigénnel dúsított tápanyagot juttattak a véredényeken keresztül. A probléma az, hogy az ESHP során végzett koszorúér angiográfia (a koszorúér-betegség szűrésére) károsíthatja a szívet. Ezért alternatív képalkotó technikákra van szükség a donorszervek rendellenes véráramlásának azonosítására.

Pettyes képek elemzése

Az ebben a tanulmányban használt LSOCI-technika a foltos képeket elemzi, amelyek a számos konstruktív és destruktív interferenciából származnak, amelyek akkor lépnek fel, amikor egy tárgy felületét vagy térfogatát koherens fénnyel, például lézerrel megvilágítják. Ezeken a képeken a kutatók a foltos kontrasztparamétert vizsgálják, amelyet Colin az „elmosódási funkció” típusának nevez. „Ez annál is fontosabb, ha a jelet előállító szórófejek mozgásban vannak, mint a vörösvértestek esetében, amelyekre ezt a technikát fejlesztették ki” – magyarázza.

Colin és munkatársai most javították az LSOCI-t, hogy megfigyeljék a kis vérereket a szívben. Az új módszer, amelyet részleteznek a Journal of Medicinal Optics, képes elemezni a szerv véráramlását egy speciális polarimetriás szűrő segítségével, amely kedvez a többszörösen szórásos fényhullámok közötti kölcsönhatásoknak. Ezek a kölcsönhatások általában az erek mélyén lépnek fel, ami azt jelenti, hogy a felületi fényszóródást elnyomják. A keletkezett foltos mintázatok ezért főként a mozgó vörösvérsejtek többszöri szétszóródásával jönnek létre az erekben.

Egy periodikusan mozgó szerv, például a szív esetében a kutatóknak képesnek kell lenniük az elmosódási funkció kiszámítására anélkül, hogy azt a szerv általános mozgása befolyásolná. Ennek érdekében Colin és munkatársai kifejlesztettek egy algoritmust, amely lehetővé tette számukra, hogy a szívverés különböző periódusai mentén kiválasszák azokat a képeket, amelyek között a legkisebb mozgás van.

„Fontos megérteni, hogy a kapott képek nem tartalmazzák ugyanazt az információt, mint például a radiometrikus kép” – mondja. Fizika Világa. "Az előállított képek vörösvértestek mozgásképei, és amikor a szívet leállítják, nem látszanak erek a képen."

Értékes információ az orvosok számára

A kapott képek a szív érrendszerét reprezentálják különböző időpontokban, és e képek sorozatának elemzésével a technikával akár 100 µm-es ereket is meg lehet jeleníteni másodpercek alatt. A kutatók szerint így felhasználható a szívizom perfúziós rendellenességeinek azonosítására, amelyek szívbetegségekre utalnak.

Az ultravékony e-tattoo folyamatos szívfigyelést biztosít

„Ez az információ értékes az orvosok számára, hogy felmérhessék az átültetésre kerülő szerv minőségét” – mondja Colin. „Ezek az információk azért fontosak, mert lehetővé teszik számunkra, hogy fontolóra vegyük a kevésbé szigorú korhatárokkal rendelkező graftok alkalmazását, hiszen most már van egy utóértékelési módszerünk a donorszervek egészségi állapotának felmérésére. Ennek közvetett következménye, hogy megnő a transzplantációs lehetőségek száma.”

Colin és munkatársai jelenleg a technikájukon alapuló időkalibrálási módszer szabadalmának benyújtásán dolgoznak, de azt mondják, hogy még érvényesíteniük kell a koncepciót kifejezetten a képjavító módszerükhöz. „Ha ez megtörtént, biztosítani tudjuk, hogy az orvosok hozzáférjenek egy számszerűsített orvosi indexű képhez, ami azt jelenti, hogy az értékek idővel összehasonlíthatók az egyes rendszerek között” – mondja Colin. „Szeretnénk folytatni a polarizációoptimalizálással kapcsolatos kutatásainkat is. Ez lehetővé tenné számunkra, hogy a legjobb kontrasztot érjük el, és elmozduljunk a háromdimenziós információ megszerzése felé.”

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoAiStream. Web3 adatintelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• A jövő pénzverése – Adryenn Ashley. Hozzáférés itt.
• Részvények vásárlása és eladása PRE-IPO társaságokban a PREIPO® segítségével. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/laser-speckle-imaging-assesses-donor-hearts/