تحولی در تصویر برداری قلب و عروق

بیماری‌های قلبی عروقی (CVDs) یا بیماری‌های قلبی همچنان علت اصلی مرگ و میر در سراسر جهان هستند. خوشبختانه، پزشکان اکنون به ابزارهای پیشرفته و پیچیده تری مجهز شده اند که به آنها در تشخیص CVD کمک می کند. به گزارش سیناپرس همدان؛ یک مثال بارز سونوگرافی داخل عروقی (IVUS) است که به متخصصان قلب امکان می دهد با استفاده از یک پروب نازک اولتراسوند تصاویری از داخل رگ های خونی به دست آورند. سپس می توان از این تصاویر برای ارزیابی مشکلاتی مانند ضخیم شدن عروق ناشی از تجمع چربی یا پلاک استفاده کرد.

در حالی که IVUS بدون شک یک تکنیک قدرتمند است، اما نمی تواند اطلاعات کلیدی در مورد آسیب شناسی عروق مشاهده شده را به دست آورد. برای رفع این مشکل، تصویربرداری فلورسانس مادون قرمز نزدیک (NIRF) همراه با IVUS برای بررسی دقیق‌تر رگ‌های خونی استفاده می‌شود. NIRF از عوامل فلورسنت استفاده می کند که می تواند فرآیندهای بیولوژیکی داخل بدن را مشخص کند. این عوامل به جریان خون تزریق می شوند، جایی که به ترکیبات مرتبط با آسیب شناسی خاص روی دیواره عروق مانند پروتئین ها یا اسیدهای نوکلئیک متصل می شوند.

سیگنال های فلورسانس تولید شده با تصاویر IVUS ترکیب می شوند تا اطلاعات دقیقی ارائه کنند. با این حال، در طول اندازه گیری NIRF-IVUS، فاصله بین آشکارساز NIRF و دیواره عروق خونی به طور مداوم تغییر می کند. این یک چالش جدید است زیرا خون شدت سیگنال های فلورسانس را کاهش می دهد و مقدار خون بین آشکارساز NIRF و دیواره عروق به طور مداوم تغییر می کند.

بنابراین، تیمی از محققان به سرپرستی پروفسور Vasilis Ntziachristos از دانشگاه فنی مونیخ، آلمان، راه حلی خلاقانه برای این مشکل ارائه کرده اند. در یک مطالعه جدید که در مجله Biomedical Optics (JBO) منتشر شد، این تیم تکنیک جدیدی را برای اندازه‌گیری تضعیف فلورسانس خون با استفاده از یک سیم راهنما که کاوشگر NIRF-IVUS را حرکت می‌دهد، گزارش کرد.

Ntziachristos می‌گوید: ما یک طرح تصحیح تطبیقی متناسب با هر بیمار و هر فریم تصویربرداری جمع‌آوری‌شده در طول فرآیند تصویربرداری ارائه می‌کنیم.

ایده پشت این روش جدید مبتنی بر این واقعیت است که سیم راهنما همیشه برای پروب NIRF قابل مشاهده است. پوشش دادن سیم راهنما با غلظت مشخصی از ذرات فلورسنت تضمین می کند که سیگنال روی سیم راهنما یک اندازه گیری غیرمستقیم از میرایی خون در تصویر فعلی را ارائه می دهد. فاصله بین پروب NIRF و سیم راهنما از طریق IVUS تعیین می شود و همچنین فاصله بین پروب NIRF و دیواره رگ خونی نیز تعیین می شود. یک ضریب تصحیح برای سیگنال فلورسانس اندازه گیری شده در دیواره رگ خونی را می توان پس از یک روش کالیبراسیون ساده محاسبه کرد.

محققان از یک سیستم کوچک NIRF-IVUS که در مطالعه قبلی خود گزارش کرده بودند برای آزمایش تکنیک خود در یک مدل بالینی استفاده کردند. آنها همچنین آزمایشاتی را بر روی فانتوم های مویرگی انجام دادند که خواص رگ های خونی کوچک را شبیه سازی می کند. آنها بهبودی 4.5 برابری نسبت به سیگنال NIRF تصحیح نشده و خطاهای کمتر از 11 درصد برای سیگنال های هدف ثبت کردند که کاملا امیدوارکننده به نظر می رسد. علاوه بر این، روش تصحیح میانگین دقت 70 درصد را در آزمایش‌های بافت حفظ کرد. این مقادیر همچنین در تضاد کامل با دقت‌های به‌دست‌آمده توسط سایر روش‌های تصحیح هستند، که به جای محاسبه آنها برای هر فریم و برای فواصل دقیق کاوشگر تا کشتی اندازه‌گیری شده از طریق IVUS، از عوامل کاهش متوسط استفاده می‌کنند.

این تیم پیشنهاد می‌کند که استفاده مستقیم از تکنیک آن‌ها در عمل بالینی نسبتاً آسان است، زیرا هیچ تغییر عمده‌ای در تجهیزات موجود مورد نیاز نیست. در صورت استفاده از پوشش های مناسب، سیم راهنما می تواند به عنوان استاندارد مرجع برای سایر روش های تصویربرداری فلورسانس داخل عروقی و همچنین سایر روش های نوری فراتر از فلورسانس استفاده شود.

استاد فیزیک پزشکی در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون و سردبیر JBO، برایان پوگ، می گوید: این روش جدید برای تصحیح سیگنال های NIRF داخل عروقی ساده و دقیق است و می تواند راه را برای مطالعات in vivo و ترجمه نهایی بالینی هموار کند.

منبع: Journal of Biomedical Optics

مترجم: سید سپهر ارومیهء