בשנת vivo קרוב אינפרא אדום דימות פלואורסצנטי intravascular (NIRF) מולקולרית של רובד דלקתיות, גישה multimodal כדי הדמיה של טרשת עורקים

בהליך זה, נעשה שימוש בצנתר פלואורסצנטי חדש קרוב לאינפרא אדום או קטטר NIRF להדמיית ביולוגיה דו-ממדית של כלי הדם התוך-עורקיים ולניטור תהליכים ביולוגיים כולל טרשת עורקים, דלקת ואנגיוגנזה. ראשית, מודל ניסיוני של טרשת עורקים באבי העורקים ובאיליאק של ארנב לבן ניו זילנדי נוצר לאחר מכן בתזמון המתאים. NIRF Activat Nanosensor מוזרק כדי לסמן רובד דלקתי.

24 שעות לאחר מכן, אנגיוגרפיה עורקית רשומה, אולטרסאונד תוך-וסקולרי, ו-in vivo ו-ex vivo תוך-וסקולרי קרוב לאינפרא אדום. יש צורך בתמונות של ארנב, צוען. לאחר מכן מנותחים עורקי אבי העורקים והכסל כדי לבצע הדמיית החזר פלואורסצנטי ex vivo, ניתוח אימונוהיסטוכימי של הרובד המודלק.

התוצאות הסופיות מראות אותות הניתנים לכימות הקשורים לרובד טרשת עורקים דלקתי. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום ההדמיה המולקולרית, כגון in vivo, זיהוי בזמן אמת של דלקת ופלאק, סמני מפתח של פלאק פגיע, או מבשרי אוטם שריר הלב החריף. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפול בטרשת עורקים מכיוון שהיא יכולה לאפשר זיהוי בזמן אמת של דלקת, מה שיכול לתרגם לטיפולים ספציפיים למטרה וספציפיים למטופל המפחיתים דלקת באזור האדם.

טרשת עורקים כלילית אנושית היא המפתח למניעת אוטם שריר הלב החריף הנורא. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי טרשת עורקים כלילית, ניתן ליישם אותה גם על מערכות אחרות כולל מחלת כלי דם היקפיים, למשל, כדי לאפיין נגעים באבי העורקים הצוואר, הכסל או הירך, האשמים במחלות כלי דם היקפיים. לאחר הסרת הבלון והקמת מודל טרשת העורקים, בעלי חיים נשמרים על דיאטה של 1% כולסטרול במשך ארבעה שבועות, ובשבוע החמישי, בעלי החיים עוברים לתזונה של 0.3% כולסטרול.

שמונה שבועות לאחר הפגיעה בבלון ו-24 שעות לפני ההדמיה, הארנב מוזרק לווריד דרך וריד האוזן על מנת לסמן פלאק דלקתי פעיל באמצעות חיישן הננו-חיישן pro sense 750 VM 110 הניתן להזרקה לאחר שחלפו 24 שעות. בעלי חיים מוכנים לניתוח על ידי גילוח אזור הניתוח ולאחר מכן חיטוי יסודי עם 10% פובידון יוד, לאחר מכן מרדימים את בעלי החיים ומתקבל ציר העורקים על ידי עורק הצוואר המשותף הימני. על מנת לדמות בקלות את הרקמה, ניתן הפרין תוך עורקי ומתקבלת אנגיוגרפיה בסיסית.

קטטר IVUS נטען על חוט מנחה קליני של עורק כלילי בגודל 0.014 אינץ' ומוחדר לתוך הנדן באמצעות הנחיה פלואורוסקופית. קצה חבילת הרדיו של החוט ממוקם באופן דיסטלי לתוך עורק הכסל הימני. נסיגה של 100 מילימטר המשתרעת על פני התפצלות הכסל AOR לעורקי הכליה מופעלת ותמונות מוקלטות.

מתקבל שחזור אורך של הכלי ומזוהה רובד לומינלי. לאחר מכן משתמשים בנסיגה של 100 מילימטר כדי לכסות את כל אורך אבי העורקים. שחזורים אורכיים נוצרים מהסדרה עבור תמונות ציריות דו מימדיות באמצעות תוכנת התכנות MATLAB.

צנתר ה-NIRF נטען על החוט. הצנתר מוחדר בזהירות לתוך הנדן וראש ההדמיה ממוקם דיסטלי לתוך עורק הכסל השמאלי תוך ביצוע מספר משיכות צנתר NIRF אוטומטיות. מציינים את האותות הפלואורסצנטיים בתוך אזורים של טרשת עורקים.

תמונות אלו מוקלטות ומעובדות עוד יותר באמצעות תוכנת MATLAB, קנה מידה וחלונות מתאימים על סמך טווח האות שהושג. לאחר מכן מורדמת החיה ורקמת אבי העורקים מבודדת ex-vivo. אבי העורקים הטרשת ועורקי הכסל מזוהים ומנותחים ללא הרקמות שמסביב.

בנוסף, מתקבלות גם חתיכות קטנות פעמיים של שני סנטימטרים של כבד, כליות, טחול ולב. לאחר הבידוד, עץ העורקים מוזרם במי מלח רגילים עד שמערת הווריד הנבוב התחתון נקייה מדם. לאחר השלמת Exvivo NIRF, רקמת הכסל AOR המנותחת מונחת ב-10 עד 20 סנטימטרים מעוקבים של מי מלח רגילים ומועברת להדמיית החזר פלואורסצנטי או ניתוח FRI.

כלי אבי העורקים והכסל מוארכים לאורכים משוערים בזמן אמת ותמונות מתקבלות באורכי גל מרובים באמצעות מערכת הדמיית החזר פלואורסצנטי זמינה מסחרית המצוידת במסננים רב-ערוציים, סדרה של זמני חשיפה מנוצלים לכל אורך גל ונרכשים. התמונות מיוצאות כקובצי DICOM לצורך ניתוחים נוספים כפקדים חיוביים ושליליים. איברים ספציפיים כמו כבד, טחול, כליות ולב, מצולמים בערוצים ובזמני חשיפה דומים.

כל אזור של אות פלואורסצנטי מוגבר בערוץ האינפרא אדום הקרוב מצוין בעורקים טרשת עורקים. אות מוגבר נמצא בקורלציה עם אזורים של רובד מוגבר, אות קטפסין B ומקרופאגים של פלאק, סמני דלקת התוחמים פלאקים פגיעים בסיכון גבוה. מזוהים האזורים של רקמה רגילה שאינה פגועה כגון עורק הכסל השמאלי ואזורי הפלאק, טבעות רקמה קטנות של 5 עד 10 מילימטר מוטמעות בטמפרטורת חיתוך אופטימלית או במדיית OCT עד הצורך.

לצורך חיתוך, בלוקים מאוחסנים במינוס 80 מעלות צלזיוס תוך שימוש בטכניקות סטנדרטיות לחיתוך וניתוח אימונוהיסטוכימי. מבוצעים צביעת המטין ואאוזין וצביעה של RAM 11. קובצי DICOM משמשים לעיבוד נתוני הדמיה מ-NIRF ו-FRI, הנלקחים באינפרא אדום כמעט.

ערוץ 750 ננומטר ונסיגות מעובדים באמצעות תוכנות MATLAB ו-OIC בהתאמה. מושג חלון נכון להצגת טווח מלא של עוצמת האות. התמונות הסופיות מיוצאות כקובצי TIFF.

הקבצים מיובאים לניתוח תמונה רגיל. תוכנה ותמונות מיושרות על סמך נקודות ייחוס כגון החוליות, התפצלות הכסל ועורק הכליה. באנגיוגרמה מזוהים אזורים של כלי דם ופלאק תקינים.

אזורי עניין או החזר ROI עוקבים באופן ידני אחר רקמות תקינות ואזורי פלאק כדי להנחות מעקב מתאים. נעשה שימוש בתמונת IVUS האורכית של הכלי וזיהוי כלי דם ופלאק רגילים מזוהים בקלות. עוצמות האות הממוצעות נרכשות באמצעות MATLAB ו-oix בהתאמה עבור תמונות FRI ו-NIRF.

לבסוף, יחסי רקע או TBR ממוקדים מחושבים עבור אזורי פלאק. כדי לחשב את ה-TBR, אות ההחזר הממוצע על ההשקעה של שטח הפלאק מחולק באות ההחזר על ההשקעה של רעשי הרקע. עם השלמת הפרוטוקול הנ"ל, אנו יכולים לזהות ולאפיין אזורים של פעילות קסין מוגברת או פרוטאז של מולקולה דלקתית ברובד דלקתי בתוך אבי העורקים והזרקת כלי הכסל של ננו-חיישן אקטיביט.

ה-pro sense VM 110 מאפשר לנו לזהות את הרובד הפעיל הפרוטאוליטי . אלה מופיעים כאזורים בהירים או אינטנסיביים כאשר הם מצולמים באמצעות FRI בערוץ האינפרא אדום הקרוב. נסיגות ה-NIRF מתואמות עם עוצמת אות מוגברת על ידי FRI ויישור עם IVUS, המאפשרים רישום אנטומי של אותות NIRF רובד מחושבים המתקבלים מ-FRI ו-NIRF עם ניתוח אימונוהיסטוכימי דומה של רובד בהיר מאשר נוכחות אינטנסיבית של פעילות RAM 11 באזורי פלאק לאחר שליטה, טכניקה זו יכולה להיעשות תוך כשעתיים עד ארבע שעות אם היא מבוצעת כראוי.

בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור להיזהר בנתוני החלונות וההדמיה העקביים ובהתאמה נכונה לאנגיוגרפיה. אולטרסאונד תוך-וסקולרי ו-FRI הם קריטיים לפרשנות נכונה של הנתונים לאחר פיתוחם. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום ההדמיה המולקולרית לחקור טרשת עורקים בכלי דם כליליים אנושיים.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש באסטרטגיית הדמיה רב-מודאלית המשתמשת בצנתר עצב תוך-וסקולרי חדשני זה in vivo כדי לדמות ולכמת רובד דלקתי באטרומה מהירה דלקתית פעילה פרוטאוליטית. אל תשכח שעבודה עם מכשירים כירורגיים ונוזלי גוף, כגון דם עלולה להיות מסוכנת ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות כגון טכניקות כירורגיות זהירות וחומרי בטיחות אישיים כגון כפפות ומסכות בעת ביצוע הליך זה.