مقالة منهجية

التصوير المقطعي البصري الصوتي متعدد الأطياف للتصوير الوظيفي في أبحاث الأوعية الدموية

DOI:

10.3791/63883

⸱

يونيو 8, 2022

 ,  , 
1CBIOS - Universidade Lusófona‘s Research Center for Biosciences and Health Technologies

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف هذا البروتوكول الحصول على صور صوتية بصرية متعددة الأطياف للأوعية الدموية في جلد الإنسان في الجسم الحي . وتشمل هذه القياس الكمي للهيموغلوبين والميلانين ، والتي تعتبر كروموفورات ذات أهمية للتحليل الوظيفي.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم التعرف على ضعف الدورة الدموية الدقيقة في عمليات المرض المختلفة ، الكامنة وراء هذا الموضوع المتنامي في أبحاث الأوعية الدموية. في السنوات الأخيرة ، حدد تطوير أنظمة التصوير الحية الوتيرة (التحليلية) في كل من البحوث الأساسية والسريرية ، بهدف إنشاء أدوات جديدة قادرة على توفير نقاط نهاية قابلة للقياس الكمي في الوقت الفعلي مع الاهتمام والتطبيق السريري. يتوفر التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS) ، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) ، والتصوير المقطعي المحوسب (CT) ، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، من بين تقنيات أخرى ، ولكن يتم التعرف على التكلفة ودقة الصورة والتباين المنخفض كتحديات شائعة. يقدم التصوير المقطعي البصري الصوتي (OT) منظورا جديدا للتصوير الوظيفي للأوعية الدموية ، حيث يجمع بين أحدث قدرات الامتصاص البصري والدقة المكانية (من الدقة البصرية الدقيقة إلى الدقة الصوتية المليمترية) مع عمق الأنسجة. في هذه الدراسة ، اختبرنا قابلية تطبيق التصوير المقطعي البصري الصوتي متعدد الأطياف (MSOT) للتصوير الوظيفي. يستخدم النظام مذبذبا بارامتريا بصريا قابلا للضبط (OPO) يتم ضخه بواسطة ليزر Nd: YAG ، مما يوفر نبضات إثارة مستشعرة بواسطة مسبار 3D بأطوال موجية من 680 نانومتر إلى 980 نانومتر. تم إعادة بناء الصور التي تم الحصول عليها من الساعد البشري من خلال خوارزمية محددة (يتم توفيرها داخل برنامج الشركة المصنعة) بناء على استجابة كروموفورات محددة. يمكن قياس الحد الأقصى للهيموغلوبين المؤكسج (Max HbO 2) والهيموغلوبين غير المؤكسج (Max Hb) والهيموغلوبين الكلي (HbT) ومتوسط تشبع الأكسجين (mSO2) لكثافة الأوعية الدموية (μVu) ومتوسط المسافات بين الوحدات (ζAd) وحجم الدم الشعري (مم3) باستخدام هذا النظام. إمكانات التطبيق الموجودة مع نظام OT هذا ذات صلة. من المؤكد أن التطورات البرمجية المستمرة ستحسن فائدة نظام التصوير هذا.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أمراض القلب والأوعية الدموية هي الأسباب الرئيسية المتكررة للوفاة في جميع أنحاء العالم وتمثل عبئا كبيرا على أي نظام صحي 1,2. لقد كانت التكنولوجيا مساهما رئيسيا في توسيع فهمنا للفيزيولوجيا المرضية الأساسية للقلب والأوعية الدموية ، وتوفير أدوات تشخيصية أكثر دقة وإمكانية الكشف المبكر عن الأمراض وإدارة أكثر فعالية. توفر تقنيات التصوير إمكانية قياس ليس فقط أداء القلب والأوعية الدموية الرئيسية ولكن أيضا ، على نطاق أصغر بكثير ، لحساب كثافة الشعيرات الدموية ، والتروية والحجم الموضعي ، والخلل البطاني ، من بين خصائص أخرى. قدمت هذه التقنيات أول رؤى كمية في بيولوجيا الأوعية الدموية مع التطبيق السريري المباشر. من المحتمل أن....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على البروتوكول التجريبي مسبقا من قبل لجنة الأخلاقيات في كلية العلوم الصحية بالجامعة (EC. ECTS / P10.21). احترمت الإجراءات تماما مبادئ الممارسة السريرية الجيدة المحددة للبحث البشري13. تم اختيار عينة ملائمة من ستة مشاركين أصحاء من كلا الجنسين (ن = 3 لكل جنس) بمتوسط عمر 32.8 ± 11.9 سنة من مجتمع الجامعة. وطلب من المشاركين المختارين أن يكونوا عاديين وغير مدخنين وخاليين من أي أدوية أو مكملات غذائية. كما تم تسجيل ضغط الدم وتردد القلب ومؤشر كتلة الجسم. تم إبلاغ جميع المشاركين مسبقا بأهداف الدراسة ومدتها وقدموا موافقة خطية مستنيرة.

ملاحظة: أجريت هذه الدراسة باستخدام MSOTAcuity (انظر جدول المواد) ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يمكن تحليل البيانات المقدمة من التصوير الصوتي البصري في صور التصدير بعد المعالجة (الشكل 2) والبيانات المرسومة (الشكل 3). كان الغرض هنا هو تقديم عملية التصوير الوظيفي البصري الصوتي واستكشاف تطبيقه في أبحاث الأوعية الدموية الأكثر شيوعا. لذلك ، قارنا الصور التي تم الحصول عليها أثناء الراحة وبعد انسداد 200 مم زئبق لشريان إمداد رئيسي (الشكل 2). يمكن قياس هذه الملاحظات بعد تحليل عائد الاستثمار والتصدير. في الطائرة XY ، يمكن ملاحظة إشارة أ.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يؤكد هذا البروتوكول على خطوات العمل التي تعتبر متطلبات عملية لتشغيل أداة التصوير الصوتي البصري الجديدة هذه ، من تحديد المواقع المناسبة (مشارك ، مسبار) اللازمة لتثبيت مسبار الكأس 3D إلى الحصول على الصور ، واختيار عائد الاستثمار ، وإعادة بناء الصورة وتحليلها.

يوضح النهج التجريبي المقترح ، باستخدام عمليات الاستحواذ "الفورية" جنبا إلى جنب مع الصور التي تم الحصول عليها في ظل ظروف ديناميكية ، فائدة وفائدة هذه الأداة في الوصول إلى فسيولوجيا الأوعية الدموية البشرية في الجسم الحي . كما هو موضح.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

لم يبلغ المؤلفون عن أي تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم تمويل هذا البحث من قبل ALIES ومقدمي COFAC الرئيسيين للتكنولوجيا قيد الدراسة ، ومن قبل Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) من خلال المنحة UIDB / 04567/2020 إلى CBIOS.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ستائر 107001PIC
Pajunk021151-1501
الإيثانول 70٪سيجما ألدريتشEX0281
GoglessUnivet559G.00.00.201
KimwipesAmoos5601856202331.00
MSOTiTheraMSOTAcuity
ذراع تثبيتالبندتصميم وتجميع جل
الموجات فوق الصوتيةParker Laboratories308
كريم إزالة الشعر بالشمعVeetkkdg08hagd
الكفة

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Iskander-Rizk, S., vander Steen, A. F. W., van Soest, G. Photoacoustic imaging for guidance of interventions in cardiovascular medicine. Physics in Medicine and Biology. 64 (16), (2019).
  2. Cakmak, H. A., Demir, M. MicroRNA and cardiovascular diseases. Balkan Medical J....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة