Wielospektralna tomografia optoakustyczna do obrazowania funkcjonalnego w badaniach naczyniowych

Protokół ten, wykorzystujący technologię optoakustyczną, umożliwia nam ocenę stanu naczyniowego pacjenta w czasie rzeczywistym za pomocą obrazowania funkcjonalnego. Możemy też badać skany obrazów 3D zebrane w warunkach statycznych lub dynamicznych. Potencjalne zainteresowanie takim podejściem jest ogromne i ma wpływ na wiele dziedzin związanych ze zdrowiem.

System zapewnia żywą wizualizację in vivo struktury naczyniowej skóry na różnych głębokościach. Oznacza to, że możemy uzyskać dostęp zarówno do splotu skórnego, powierzchownego, jak i głębszego, chociaż wymaga to pewnego wielokrotnego doświadczenia ze strony operatora Dzięki szczegółowemu, prawdziwie funkcjonalnemu obrazowaniu, możliwe jest wczesne wykrycie i scharakteryzowanie zaburzeń mikrokrążenia i można je zintegrować jako narzędzie diagnostyczne lub protokół kontrolny w celu oceny postępu choroby i/lub efektów leczenia. Aby załadować informacje o obiekcie, zacznij od włączenia sprzętu do obrazowania optoakustycznego.

Podczas gdy sprzęt się rozgrzewa, wprowadź informacje o uczestniku. Główne okno powitalne oprogramowania otworzy się w Przeglądzie skanowania. Wprowadź dane po kliknięciu na Identyfikator Pacjenta, a zakończ aplikację, naciskając Wybierz.

Upewnij się, że laser jest gotowy, sprawdzając ekran sprzętu. Po upływie czasu nagrzewania pasek stanu lasera na ekranie urządzenia musi zmienić się z trybu czuwania lasera. Wybierz ustawienie akwizycji optoakustycznej, hemoglobinę, oksyhemoglobinę i melaninę na ekranie badania.

Naciśnij pedał nożny przełącznika laserowego i poczekaj na samokontrolę mocy lasera. Po kilku sekundach pojawi się okno z aktualnym stanem lasera wraz z raportem kontrolnym Zwolnij to okno, naciskając dostępny przycisk OK. Zaaklimatyzuj uczestnika do środowiska laboratoryjnego, wybierając wygodną pozycję, aby zminimalizować zbędne ruchy.

Upewnij się, że obszar, który ma być skanowany, został wcześniej oczyszczony. Nałóż cienką warstwę żelu ultradźwiękowego na kubek 3D. Stabilizacja obrazu odbywa się poprzez przytrzymanie miseczki 3D w żądanej pozycji obrazowania na przedramieniu ochotnika.

Po umieszczeniu kubka 3D w obszarze zainteresowania, częściowo zablokuj blokadę ramienia stabilizującego w celu uzyskania obrazu. Wybierz obszar anatomiczny do akwizycji obrazu linii bazowej. Do celów eksploracyjnych zalecane jest brzuszne przedramię.

Zastosuj minimalny nacisk na miejsce obrazowania, aby można było prawidłowo uzyskać odczyty wyższego ciśnienia. Po zmaksymalizowaniu stabilności obrazu uchwyć migawkę obszaru, naciskając przycisk Migawka na ekranie dotykowym. Uzyskaj skan kontrolny linii bazowej.

Aby zaobserwować manewr reaktywnej przekrwienia po okluzji, konieczne jest zarejestrowanie wyjściowego nabycia za pomocą opróżnionego mankietu uciskowego umieszczonego w pożądanym obszarze ramienia ochotnika. Po wykonaniu poprzednich kroków naciśnij i przytrzymaj pedał przełącznika nożnego lasera, aby uzyskać ciągłe pobieranie wideo, i zwróć uwagę na przycisk Widok na ekranie dotykowym. Pojawi się ustabilizowany obraz.

Naciśnij przycisk Nagraj, aby rozpocząć nagrywanie obrazu na żywo. Pomiary dynamiczne są wymagane do obserwacji manewru reaktywnego przekrwienia po okluzji. Napompuj mankiet ciśnieniem nadskurczowym i przystąp do uzyskiwania obrazów naczyń krwionośnych pod ciśnieniem.

Aby uzyskać film w celu oceny wpływu zwolnienia ciśnienia na obrazowane naczynia krwionośne, otwórz zawór bezpieczeństwa podczas nagrywania wideo. Śledź obraz na żywo na ekranie. Zatrzymaj nagrywanie, naciskając przycisk Stop.

Platforma obrazowania optoakustycznego zatrzyma nagrywanie i automatycznie wyrenderuje wideo do trybu podglądu. W płaszczyźnie XY sygnał melaniny można zaobserwować również w płaszczyznach YZ i XZ, wskazując na granicę naskórka. Niedrożność tętnicy ramiennej wywołuje pewien zastój w większych naczyniach, uwidoczniony przez sondę OT.

W konsekwencji wykryliśmy wzrost ogólnych sygnałów zredukowanej i utlenionej hemoglobiny, co przejawia się wzrostem kolorów niebieskiego i czerwonego na osiach XY, YZ i XZ. Sygnał melaniny potwierdza prawidłowe rozmieszanie widmowe, ponieważ pozostaje stały podczas akwizycji obrazu przekrwienia reaktywnego po okluzji. W przeciwieństwie do zarejestrowanej oksyhemoglobiny i sygnałów hemoglobiny, które zmieniają się wraz z ciśnieniem w mankiecie, zmienia się w czasie. Bardzo ważne jest, aby prawidłowo obchodzić się z sondą 3D, aby uzyskać obrazy dobrej jakości.

Opanowanie obsługi sondy ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego pozyskiwania i analizy danych. W tym miejscu pokazujemy, jak korzystać z systemu w warunkach statycznych i dynamicznych. W tym przypadku zastosowaliśmy manewr reaktywnej przekrwienia po okluzji, który jest klasycznym wyzwaniem do zbadania lokalnych mechanizmów adaptacyjnych.

Możemy zastosować te same strategie z różnymi pozycjami, mierząc w innych miejscach ciała i oczywiście zastosować inne wyzwania. Uznane metodologie, takie jak telemetria dopplerowska lub fotopletyzmografia, choć bardzo przydatne, są pomiarami jednopunktowymi dostarczającymi ograniczonych, bezkrytycznych informacji częściowo związanych z perfuzją. Informacje funkcjonalne uzyskane za pomocą tego systemu nie są porównywalne z obszaru zainteresowania do podanej głębokości i zmiennych.

Pomiary są tutaj wykonywane nieinwazyjnie in vivo i w czasie rzeczywistym. Potencjał w zakresie badań i diagnostyki o zastosowaniu klinicznym jest ogromny.