Multispectrale optoakoestische tomografie voor functionele beeldvorming in vasculair onderzoek

Dit protocol met behulp van optoakoestische technologie stelt ons in staat om de vasculaire status van een patiënt in realtime te beoordelen met functionele beeldvorming. En we kunnen 3D-beeldscans onderzoeken die zijn verzameld in statische of dynamische omstandigheden. Het potentiële belang van een dergelijke aanpak is enorm en heeft gevolgen voor veel gezondheidsgerelateerde gebieden.

Het systeem biedt life in vivo visualisatie van de vasculaire structuur van de huid op verschillende diepten. Dat betekent dat we toegang hebben tot zowel de huidvlecht, de oppervlakkige als de diepere, hoewel dat enige herhaalde ervaring van de operator vereist Met gedetailleerde, echt functionele beeldvorming is vroege detectie en karakterisering van microvasculaire stoornissen mogelijk en kan deze worden geïntegreerd als een diagnostisch hulpmiddel of follow-upprotocol om de progressie van de ziekte en / of effecten van de behandeling te evalueren. Als u de informatie over het onderwerp wilt laden, begint u met het inschakelen van de optoakoestische beeldvormingsapparatuur.

Terwijl de apparatuur opwarmt, introduceert u de deelnemersinformatie. Het hoofdvenster Welkom van de software wordt geopend voor het scanoverzicht. Voer gegevens in nadat u op Patiënt-ID hebt geklikt en voltooi de toepassing door op Selecteren te drukken.

Zorg ervoor dat de laser klaar is door het scherm van de apparatuur te controleren. Na de opwarmtijd moet de laserstatusbalk op het scherm van de apparatuur veranderen van laser stand-by. Selecteer de optoakoestische acquisitievoorinstelling, hemoglobine, oxyhemoglobine en melanine, in het onderzoeksscherm.

Druk op het voetpedaal van de laserschakelaar en wacht op de zelfcontrole van het laservermogen. Na een paar seconden verschijnt er een venster met de huidige laserstatus met een controlerapport Laat dit venster los door op de beschikbare knop OK te drukken. Acclimatiseer de deelnemer aan de laboratoriumomgeving en kies een comfortabele positie om onnodige bewegingen te minimaliseren.

Zorg ervoor dat het te scannen gebied eerder is schoongemaakt. Breng een dun laagje ultrasone gel aan op de 3D-cup. Beeldstabilisatie wordt bereikt door de 3D-cup in de gewenste beeldpositie bij de vrijwillige onderarm te houden.

Nadat u de 3D-beker op het interessegebied hebt geplaatst, vergrendelt u het stabiliserende armslot gedeeltelijk voor beeldacquisitie. Selecteer het anatomische gebied voor basislijnafbeeldingsacquisitie. Voor verkennende doeleinden wordt de ventrale onderarm aanbevolen.

Oefen minimale druk uit op de beeldvormingsplaats, zodat uitlezingen met een hogere druk op de juiste manier kunnen worden verkregen. Wanneer de beeldstabiliteit is gemaximaliseerd, maakt u een momentopname van het gebied door op de knop Snapshot op het aanraakscherm te drukken. Verkrijg de basislijncontrolescan.

Om de post-occlusieve reactieve hyperemiemanoeuvre te observeren, is het noodzakelijk om een basislijnverwerving vast te leggen met de leeggelopen drukmanchet geplaatst in het gewenste brachiale gebied van de arm van de vrijwilliger. Nadat u de vorige stappen hebt gevolgd, houdt u het laservoetschakelaarpedaal ingedrukt voor continue video-acquisitie en let u op de View-knop op het touchscreen. Het gestabiliseerde beeld verschijnt.

Druk op Opnemen om live beeldopname te starten. Dynamische metingen zijn nodig om de post-occlusieve reactieve hyperemiemanoeuvre te observeren. Blaas de manchet op met suprasystolische druk en ga verder met het verkrijgen van beelden van de vasculatuur onder druk.

Als u een video wilt verkrijgen om de impact van de drukafgifte op de afgebeelde vasculatuur te beoordelen, opent u het overdrukventiel terwijl u de video verkrijgt. Volg het live beeld op het scherm. Stop de opname door op de knop Stoppen te drukken.

Het optoakoestische beeldvormingsplatform stopt met opnemen en maakt de video automatisch weer in de preview-modus. In het XY-vlak kan het melaninesignaal ook worden waargenomen in de vlakken YZ en XZ, wat de epidermisgrens aangeeft. De occlusie van de brachiale slagader veroorzaakt enige stasis in de grotere vaten, gevisualiseerd door de OT-sonde.

Als gevolg hiervan detecteerden we een toename van de algemene signalen van verminderd en geoxideerd hemoglobine weergegeven als een toename van blauwe en rode kleuren bij assen XY, YZ en XZ. Het melaninesignaal bevestigt een goede spectrale ontmenging, omdat het constant blijft tijdens post-occlusieve reactieve hyperemie beeldacquisitie. In tegenstelling tot de geregistreerde oxyhemoglobine- en hemoglobinesignalen die veranderen met de manchet verandert de druk in de loop van de tijd. Het is van cruciaal belang om de 3D-sonde correct te hanteren om beelden van goede kwaliteit te verkrijgen.

Het beheersen van de behandeling van de sonde is cruciaal voor correcte data-acquisitie en -analyse. Hier demonstreren we hoe het systeem te gebruiken onder statische en dynamische omstandigheden. In dit geval gebruikten we de post-occlusieve reactieve hyperemiemanoeuvre, een klassieke uitdager om lokale adaptieve mechanismen te verkennen.

We kunnen dezelfde strategieën toepassen met verschillende positioneringen, meten in andere lichaamslocaties en natuurlijk andere uitdagingen toepassen. Gevestigde methodologieën, zoals laser doppler telemetrie of foto plethysmografie, hoewel zeer nuttig, zijn single point metingen die beperkte willekeurige informatie bieden die gedeeltelijk verband houdt met perfusie. De functionele informatie die met dit systeem wordt verkregen, is vanuit het interessegebied niet vergelijkbaar met de diepte en de verstrekte variabelen.

Metingen worden hier niet-invasief in vivo en in realtime uitgevoerd. Het potentieel voor onderzoek en diagnostiek met klinische toepassing is enorm.