Lasersko pikčasto slikanje ocenjuje srca darovalcev – Svet fizike

Tehniko slikanja, ki je bila prvotno razvita za odkrivanje, kako se svetloba razprši na rdečih krvnih celicah, so izboljšali raziskovalci v Franciji, tako da lahko zdaj varno slika koronarni krvni obtok v srcu darovalca med ex situ perfuzijo srca (ESHP), postopkom, ki se uporablja za ohranjanje srca in presejanje. Nova tehnika, znana kot lasersko pikčasto ortogonalno kontrastno slikanje (LSOCI), omogoča neinvazivno slikanje z visoko ločljivostjo vseh perifernih krvnih žil srca v realnem času in bi lahko zagotovila dragocene informacije zdravnikom o kakovosti organa za presaditev. .

»Takšna dinamična pegasta tehnologija obstaja že dolgo,« pojasnjuje vodja ekipe Elise Colin iz Univerza Paris Saclay in zagon Medicinske raziskave ITAE, »vendar se običajno uporablja za nepremične predmete. Niti sanjalo se nam ni, ali bomo sploh lahko dobili slike krvne aktivnosti, ko jo bomo uporabili na predmetu s pomembnim gibanjem, kot je utripajoče srce.«

Do odpovedi presadka po operaciji presaditve srca lahko pride zaradi nepravilnosti v organu darovalca, kot je bolezen koronarnih arterij. Tveganje za te nepravilnosti se povečuje s starostjo ali pri bolnikih z že obstoječimi boleznimi srca. Skrbno preverjanje takšnih stanj je zato bistvenega pomena za določitev, ali je organ primeren za presaditev.

V zadnjih letih je ESHP omogočil oceno srca zunaj telesa. Tukaj zdravniki spremljajo delovanje srca darovalca, potem ko so mu skozi krvne žile dovedena hranila s kisikom. Težava je v tem, da lahko izvajanje koronarografije med ESHP (za presejanje bolezni koronarnih arterij) poškoduje srce. Zato so potrebne alternativne tehnike slikanja za odkrivanje nenormalnega pretoka krvi v organih darovalcev.

Analiza pikčastih slik

Tehnika LSOCI, uporabljena v tej študiji, analizira pikčaste slike, ki so posledica številnih konstruktivnih in destruktivnih motenj, do katerih pride, ko je površina ali prostornina predmeta osvetljena s koherentno svetlobo, kot je svetloba laserja. Na teh slikah raziskovalci gledajo na parameter pegastega kontrasta, ki ga Colin opisuje kot vrsto "funkcije zamegljenosti". "To je še toliko bolj pomembno, ko so razpršilci, ki proizvajajo signal, v gibanju, kot je to v primeru rdečih krvnih celic, za katere je bila razvita ta tehnika," pojasnjuje.

Colin in sodelavci so zdaj izboljšali LSOCI za opazovanje majhnih krvnih žil v srcu. Nova metoda, ki jo podrobno opisujejo v Časopis za biomedicinsko optiko, je sposoben analizirati pretok krvi v organu z uporabo posebnega polarimetričnega filtra, ki podpira interakcije med svetlobnimi valovi, ki so bili podvrženi večkratnemu sipanju. Te interakcije se običajno pojavijo v globini krvnih žil, kar pomeni, da je površinsko sipanje svetlobe potlačeno. Proizvedeni pegasti vzorci so torej večinoma proizvedeni z večkratnim razprševanjem premikajočih se rdečih krvnih celic znotraj žil.

V primeru organa, ki se občasno premika, kot je srce, morajo biti raziskovalci sposobni izračunati funkcijo zamegljenosti, ne da bi nanjo vplivalo celotno gibanje organa. Da bi to naredili, so Colin in sodelavci razvili algoritem, ki jim je omogočil, da izberejo slike, ki imajo najmanj gibanja med njimi, v različnih obdobjih srčnega utripa.

"Pomembno je razumeti, da nastale slike ne vsebujejo istih informacij kot na primer radiometrična slika," pravi. Svet fizike. "Ustvarjene slike so gibljive slike rdečih krvničk in ko srce preneha biti, na sliki ni vidnih nobenih žil."

Dragocene informacije za zdravnike

Dobljene slike predstavljajo vaskulaturo srca v različnih časovnih točkah in z analizo zaporedja teh slik se lahko tehnika uporabi za vizualizacijo vaskulatur, majhnih kot 100 µm, v nekaj sekundah. Tako bi ga lahko uporabili za identifikacijo nenormalnosti miokardne perfuzije, ki kažejo na osnovne bolezni srca, pravijo raziskovalci.

Ultratanek e-tattoo omogoča stalno spremljanje srca

"Te informacije so dragocene za zdravnike, saj lahko ocenijo kakovost organa za presaditev," pravi Colin. »Takšne informacije so pomembne, saj nam omogočajo, da razmislimo o uporabi presadkov z manj strogimi starostnimi omejitvami, saj imamo zdaj metodo naknadne ocene za oceno zdravstvenega stanja teh organov darovalcev. Posredna posledica tega je, da se povečajo možnosti za presaditve.”

Colin in sodelavci so zdaj v postopku vložitve patenta za metodo časovne kalibracije, ki temelji na njihovi tehniki, vendar pravijo, da morajo še vedno potrditi koncept posebej za svojo metodo izboljšave slike. "Ko bo to storjeno, bomo lahko zagotovili, da bodo imeli zdravniki dostop do slike s kvantificiranim medicinskim indeksom, kar pomeni, da so vrednosti v času primerljive od enega sistema do drugega," pravi Colin. »Prav tako bi radi nadaljevali naše raziskave optimizacije polarizacije. To bi nam omogočilo, da dosežemo najboljši kontrast in se premaknemo k pridobivanju tridimenzionalnih informacij.«

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoAiStream. Podatkovna inteligenca Web3. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• Kovanje prihodnosti z Adryenn Ashley. Dostopite tukaj.
• Kupujte in prodajajte delnice podjetij pred IPO s PREIPO®. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/laser-speckle-imaging-assesses-donor-hearts/