Tomografia optoacustica multispettrale per l'imaging funzionale nella ricerca vascolare

Questo protocollo che utilizza la tecnologia optoacustica ci consente di valutare lo stato vascolare di un paziente in tempo reale con l'imaging funzionale. E possiamo esplorare le scansioni di immagini 3D raccolte in condizioni statiche o dinamiche. L'interesse potenziale di tale approccio è enorme e ha un impatto su molti campi legati alla salute.

Il sistema fornisce la visualizzazione in vivo della struttura vascolare della pelle a diverse profondità. Ciò significa che possiamo accedere sia al plesso cutaneo, superficiale e profondo, sebbene ciò richieda una certa esperienza ripetuta da parte dell'operatore. Con l'imaging dettagliato e veramente funzionale, è possibile la diagnosi precoce e la caratterizzazione della compromissione microvascolare e può essere integrata come strumento diagnostico o protocollo di follow-up per valutare la progressione della malattia e / o gli effetti del trattamento. Per caricare le informazioni sul soggetto, iniziare accendendo l'apparecchiatura di imaging optoacustico.

Mentre l'attrezzatura si sta riscaldando, introdurre le Informazioni per i partecipanti. La finestra di benvenuto principale del software si apre sulla panoramica della scansione. Introdurre i dati dopo aver fatto clic su ID paziente e completare l'applicazione premendo su Seleziona.

Assicurarsi che il laser sia pronto controllando lo schermo dell'apparecchiatura. Dopo il tempo di riscaldamento, la barra di stato del laser sullo schermo dell'apparecchiatura deve passare da standby laser. Selezionare il preset di acquisizione optoacustica, emoglobina, ossiemoglobina e melanina, nella schermata di esame.

Premere il pedale dell'interruttore laser e attendere l'autocontrollo della potenza laser. Dopo alcuni secondi, viene visualizzata una finestra con lo stato laser corrente con un rapporto di controllo Rilasciare questa finestra premendo il pulsante OK disponibile. Acclimatare il partecipante all'ambiente di laboratorio, scegliendo una posizione comoda per ridurre al minimo i movimenti non necessari.

Assicurarsi che l'area da scansionare sia stata precedentemente pulita. Applicare un sottile strato di gel ad ultrasuoni sulla tazza 3D. La stabilizzazione dell'immagine si ottiene tenendo la tazza 3D nella posizione di imaging desiderata sull'avambraccio volontario.

Dopo aver posizionato la tazza 3D sull'area di interesse, bloccare parzialmente il blocco del braccio stabilizzatore per l'acquisizione delle immagini. Selezionare l'area anatomica per l'acquisizione dell'immagine di base. A scopo esplorativo, si raccomanda l'avambraccio ventrale.

Applicare una pressione minima al sito di imaging in modo che le letture a pressione più elevata possano essere acquisite correttamente. Quando la stabilità dell'immagine è massimizzata, acquisire un'istantanea dell'area premendo il pulsante Snapshot sul touchscreen. Acquisire la scansione del controllo di base.

Per osservare la manovra di iperemia reattiva post-occlusiva, è necessario registrare un'acquisizione basale con il bracciale di pressione sgonfiato posto nell'area brachiale desiderata del braccio del volontario. Dopo aver seguito i passaggi precedenti, tenere premuto il pedale dell'interruttore laser per l'acquisizione video continua e prestare attenzione al pulsante Visualizza sul touchscreen. Apparirà l'immagine stabilizzata.

Premere Record per iniziare la registrazione di immagini dal vivo. Sono necessarie misurazioni dinamiche per osservare la manovra di iperemia reattiva post-occlusiva. Gonfiare il bracciale con pressione soprasistolica e procedere ad acquisire immagini della vascolarizzazione sotto pressione.

Per acquisire un video per valutare l'impatto del rilascio di pressione sulla vascolarizzazione ripresa, aprire la valvola limitatrice di pressione durante l'acquisizione del video. Segui l'immagine dal vivo sullo schermo. Interrompere la registrazione premendo il pulsante Stop.

La piattaforma di imaging optoacustico interromperà la registrazione e renderizzerà automaticamente il video in modalità Anteprima. Nel piano XY, il segnale della melanina può essere osservato anche nei piani YZ e XZ, indicando il limite dell'epidermide. L'occlusione dell'arteria brachiale provoca una certa stasi nei vasi più grandi, visualizzata dalla sonda OT.

Di conseguenza, abbiamo rilevato un aumento dei segnali complessivi di emoglobina ridotta e ossidata mostrata come un aumento dei colori blu e rosso sugli assi XY, YZ e XZ. Il segnale della melanina conferma il corretto unmixing spettrale in quanto rimane costante durante l'acquisizione dell'immagine dell'iperemia reattiva post-occlusiva. A differenza dei segnali registrati di ossiemoglobina ed emoglobina che cambiano con la pressione del bracciale cambia nel tempo. È fondamentale gestire correttamente la sonda 3D per ottenere immagini di buona qualità.

Padroneggiare la gestione della sonda è fondamentale per una corretta acquisizione e analisi dei dati. Qui dimostriamo come utilizzare il sistema in condizioni statiche e dinamiche. In questo caso, abbiamo usato la manovra di iperemia reattiva post-occlusiva, che è uno sfidante classico per esplorare i meccanismi adattativi locali.

Possiamo applicare le stesse strategie con posizionamenti diversi, misurando in altri siti del corpo e applicare altre sfide, ovviamente. Metodologie consolidate, come la telemetria laser doppler o la fotopletismografia, sebbene molto utili, sono misurazioni a punto singolo che forniscono informazioni indiscriminate limitate parzialmente correlate alla perfusione. Le informazioni funzionali ottenute con questo sistema non sono paragonabili dall'area di interesse alla profondità e alle variabili fornite.

Le misurazioni qui vengono effettuate in modo non invasivo in vivo e in tempo reale. Il potenziale per la ricerca e la diagnostica con applicazione clinica è enorme.