$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd terugkerende top doodsoorzaken en vormen een enorme last voor elk gezondheidssysteem 1,2. Technologie heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de uitbreiding van ons begrip van fundamentele cardiale en vasculaire pathofysiologie, door nauwkeurigere diagnostische hulpmiddelen en de mogelijkheid van vroege ziektedetectie en effectiever management te bieden. Beeldvormingstechnieken bieden de mogelijkheid om niet alleen de prestaties van hart- en grote bloedvaten te meten, maar ook, op veel kleinere schaal, om de capillaire dichtheid, lokale perfusie en volume en endotheeldisfunctie te berekenen, naast andere kenmerken. Deze technologieën hebben de eerste kwantitatieve inzichten in vasculaire biologie met directe klinische toepassing geboden. Veranderingen in capillaire dichtheid, lokale perfusiereductie of occlusie komen waarschijnlijk overeen met een ischemische aandoening, die helpt om de groeiende rol van beeldvorming te verklaren en een onmisbaar hulpmiddel te worden in cardiovasculair onderzoek en praktijk 3,4,5.
In de afgelopen jaren heeft functionele beeldvorming consequent het tempo bepaald in technologische innovatie, met echografie (VS) nabij-infraroodspectroscopie (NIRS), positronemissietomografie (PET), computertomografie (CT) en magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) als enkele bekende voorbeelden. Meerdere zorgen beperken echter de toepassing ervan, van kosten en patiëntveiligheid (evenals comfort) tot beeldcontrast en resolutie 6,7. Optoakoestische tomografie (OT) is onlangs naar voren gekomen als een nieuwe richting in optisch gebaseerd vasculair onderzoek. Deze technologie, gericht op de detectie van ultrasone golven gegenereerd door thermo-elastische expansie van het weefsel beïnvloed met ultrakorte laserpulsen, is al enige tijd bekend 6,8. Deze fysische reactie van warmteontwikkeling en weefselexpansie roept een akoestisch signaal op dat wordt gedetecteerd door een ultrasone transducer. Het gebruik van lichtpulsen van zichtbaar tot nabij-infrarood en de afwezigheid van een akoestisch achtergrondsignaal komen de resolutiediepte ten goede. Het gedetecteerde contrast is het resultaat van de belangrijkste aanwezige chromoforen (hemoglobine of melanine). In vergelijking met andere technologieën heeft OT de voordelen van (1) geen contrast nodig hebben (labelvrije beeldvorming), (2) beter contrast en resolutie met minder artefacten dan echografie, en (3) lagere prijs, en snellere acquisitie en bedieningsgemak 6,9,10,11.
Multispectrale optoakoestische tomografie (MSOT) behoort tot de meest recente generatie OT-instrumenten. Gebouwd met een instelbare optische parametrische oscillator (OPO) gepompt door een Nd: YAG-laser die excitatiepulsen levert, wordt een 3D-beeld verkregen door tijd-opgeloste signalen gedetecteerd door hoogfrequente ultrasone excitatiepulsen op golflengten van 680 nm tot 980 nm met een herhalingsfrequentie van maximaal 50 Hz12. Het optoakoestische beeldvormingsplatform biedt de kwantificering van verschillende chromoforen in de diepte (zo laag als 15 mm). Variabelen zoals HbO2, Hb en melanine zijn gemakkelijk toegankelijk. Andere variabelen van belang, zoals maximaal zuurstofrijk hemoglobine (Max HbO2) en gedeoxygeneerd hemoglobine (Max Hb), zijn ook beschikbaar. Reconstructie-algoritmen uit de software van de fabrikant maken de berekening van andere variabelen mogelijk, zoals vasculaire dichtheid (μVu), gemiddelde afstand tussen eenheden (ζAd) en capillair volume (mm3).
De huidige studie onderzoekt de essentiële operationele aspecten van dit nieuwe systeem om de praktische aspecten en potentiële toepassingen ervan in cardiovasculair preklinisch onderzoek beter te begrijpen.