Lazer benek görüntüleme donör kalplerini değerlendirir – Fizik Dünyası

Lazer benek görüntüleme donör kalplerini değerlendirir – Fizik Dünyası

Lazer benek görüntüleme, vücut dışında atan bir kalpteki kan damarlarının ayrıntılı görüntülerini yakalar
Donör kalplerini taramak için güçlü bir araç: Lazer benek görüntüleme, vücut dışında atan bir kalpte bulunan kan damarlarının ayrıntılı görüntülerini yakalar. (Nezaket: Plyer ve diğerleri doi 10.1117/1.JBO.28.4.046007)

Başlangıçta ışığın kırmızı kan hücrelerinden nasıl dağıldığını tespit etmek için geliştirilen bir görüntüleme tekniği, Fransa'daki araştırmacılar tarafından geliştirildi; böylece artık, kalbin korunması için kullanılan bir prosedür olan ex situ kalp perfüzyonu (ESHP) sırasında donör kalplerindeki koroner kan dolaşımını güvenli bir şekilde görüntüleyebiliyor. tarama. Lazer benekli ortogonal kontrast görüntüleme (LSOCI) olarak bilinen yeni teknik, kalbin tüm periferik kan damarlarının invaziv olmayan, yüksek çözünürlüklü, gerçek zamanlı olarak görüntülenmesini sağlar ve doktorlara nakledilecek organın kalitesi hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. .

Ekip lideri şöyle açıklıyor: "Bu tür dinamik benek teknolojisi uzun zamandır ortalıkta dolaşıyor" Elise Colin itibaren Paris Saclay Üniversitesi ve başlangıç ITAE Tıbbi Araştırma, “ancak normalde sabit nesnelere uygulanır. Bunu, atan kalp gibi önemli hareketlere sahip bir nesneye uyguladığımızda kan aktivitesi görüntüleri elde edip edemeyeceğimize dair hiçbir fikrimiz yoktu."

Kalp nakli ameliyatı sonrası greft yetmezliği, donör organındaki koroner arter hastalığı gibi anormallikler nedeniyle ortaya çıkabilir. Bu anormalliklerin riski yaşla birlikte veya önceden kalp rahatsızlığı olan hastalarda artar. Bu nedenle, bu tür durumların dikkatli bir şekilde taranması, bir organın nakil için uygun olup olmadığının belirlenmesi açısından hayati öneme sahiptir.

ESHP son yıllarda kalbin vücut dışında da değerlendirilmesine olanak sağlamıştır. Burada doktorlar, kan damarları yoluyla oksijenli besinler sağlandıktan sonra donör kalbinin performansını izliyor. Sorun şu ki, ESHP sırasında (koroner arter hastalığını taramak için) koroner anjiyografi yapılması kalbe zarar verebilir. Bu nedenle donör organlarındaki anormal kan akışını tespit etmek için alternatif görüntüleme tekniklerine ihtiyaç vardır.

Benek görüntülerini analiz etme

Bu çalışmada kullanılan LSOCI tekniği, bir nesnenin yüzeyi veya hacmi lazer gibi tutarlı bir ışıkla aydınlatıldığında meydana gelen birçok yapıcı ve yıkıcı girişimden kaynaklanan benek görüntülerini analiz eder. Bu görüntülerde araştırmacılar, Colin'in bir tür "bulanıklaştırma işlevi" olarak tanımladığı benek kontrastı parametresine bakıyor. "Bu tekniğin geliştirildiği kırmızı kan hücrelerinde olduğu gibi, sinyali üreten saçıcılar hareket halindeyken bu daha da önemlidir" diye açıklıyor.

Colin ve meslektaşları artık kalpteki küçük kan damarlarını gözlemlemek için LSOCI'yi geliştirdiler. Makalede detaylandırdıkları yeni yöntem Biyomedikal Optik Dergisi, daha fazla çoklu saçılıma maruz kalan ışık dalgaları arasındaki etkileşimleri destekleyen spesifik bir polarimetrik filtre kullanarak organdaki kan akışını analiz edebiliyor. Bu etkileşimler genellikle kan damarlarının derinliklerinde meydana gelir, bu da yüzeydeki ışık saçılımının bastırıldığı anlamına gelir. Bu nedenle üretilen benek desenleri esas olarak damarların içindeki hareketli kırmızı kan hücrelerinin çoklu saçılmasıyla üretilir.

Kalp gibi periyodik olarak hareket eden bir organ söz konusu olduğunda, araştırmacıların bulanıklık fonksiyonunu, organın genel hareketinden etkilenmeden hesaplayabilmeleri gerekir. Bunu yapmak için Colin ve meslektaşları, farklı kalp atışı periyotları boyunca aralarında en az hareket olan görüntüleri seçmelerine olanak tanıyan bir algoritma geliştirdiler.

"Sonuçta elde edilen görüntülerin örneğin radyometrik bir görüntüyle aynı bilgiyi içermediğini anlamak önemlidir" diyor Fizik dünyası. "Oluşturulan görüntüler kırmızı kan hücrelerinin hareketli görüntüleridir ve kalp atmayı durdurduğunda görüntüde hiçbir damar görülmez."

Doktorlar için değerli bilgiler

Elde edilen görüntüler kalbin damar sistemini farklı zaman noktalarında temsil ediyor ve bu görüntülerin bir dizisini analiz ederek teknik, 100 µm kadar küçük damar yapılarını saniyeler içinde görselleştirmek için kullanılabiliyor. Araştırmacılar, bu yöntemin altta yatan kalp rahatsızlıklarının göstergesi olan miyokardiyal perfüzyon anormalliklerini tanımlamak için kullanılabileceğini söylüyor.

Colin, "Bu bilgi, nakledilecek organın kalitesini değerlendirebilmeleri açısından doktorlar için değerlidir" diyor. "Bu tür bilgiler önemlidir, çünkü daha az katı yaş sınırlarına sahip greftleri kullanmayı değerlendirmemize olanak tanır, çünkü artık bu donör organların sağlık durumunu değerlendirmek için bir değerlendirme sonrası yöntemimiz var. Bunun dolaylı bir sonucu da nakil olasılıklarının artmasıdır.”

Colin ve meslektaşları şu anda kendi tekniklerine dayalı bir zamansal kalibrasyon yöntemi için patent başvurusu yapma sürecindeler, ancak yine de konsepti özellikle görüntü iyileştirme yöntemleri için doğrulamaları gerektiğini söylüyorlar. Colin, "Bu yapıldıktan sonra doktorların sayısal bir tıbbi indekse sahip bir görüntüye erişmesini sağlayacağız, bu da değerlerin zaman içinde bir sistemden diğerine karşılaştırılabilir olduğu anlamına geliyor" diyor. "Polarizasyon optimizasyonu konusundaki araştırmalarımıza da devam etmek istiyoruz. Bu, en iyi kontrastı elde etmemizi ve üç boyutlu bilgi elde etme yolunda ilerlememizi sağlayacaktır."

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası