2021年3月30日,美国马萨诸塞州波士顿,位于马萨诸塞州总医院的研究团队开发了一种血管内激光散斑成像(ILSI)技术,该技术具有识别斑块不同机械特征的能力,这些斑块在生理条件下最容易因运动,血液流动和呼吸引起破裂心脏的状况。不稳定的冠状动脉斑块破裂会导致动脉阻塞,导致心脏病发作。


该研究为科学家绘制了一门课程,以获取必要的视觉信息,以提供药理学见解,从而有助于开发预防心脏病发作的治疗方法和预防方法。


研究人员部署了一个小直径的血管内导管设备,将光传送到冠状动脉壁。导管装有一根光纤(纤维束),在其下方放置了一根照明纤维。该导管还包括一个GRIN透镜,用于将反射的斑点图案成像到外部CMOS传感器上,以及反射镜和圆偏振器组件。


ILSI使用激光散斑图来估计放射源(在这种情况下为冠状动脉斑块)的机械性能。这些图案是在激光从组织中散射时形成的,在这些图案中,由于斑块的粘弹性质,用高速相机观察时,各个斑点会随时间波动。


研究人员开发了一种小直径血管内导管,该导管结合了小直径纤维。由Wellman Photomedicine Center的Seemantini Nadkarni提供。


美国开发了血管内激光散斑成像技术,可表征主要的心脏病发作风险

有一天,一种称为血管内激光散斑成像的新技术可能会被用于检测可能导致心脏病发作的冠状动脉斑块。研究人员开发了一种小直径血管内导管,该导管结合了小直径纤维束,偏振器和GRIN透镜,可将反射的斑点图案成像到CMOS传感器上。由Wellman Photomedicine中心的Seemantini Nadkarni提供。


施加压力时,粘性材料自然会阻止流动。粘弹性是材料在经受可能由应力引起的变形时同时显示出粘性和弹性特征的特性。


研究人员评估了该仪器在猪异种移植模型中检测人冠状动脉中不稳定斑块的效率和性能。该小组将人的冠状动脉缝合到了跳动的猪的心脏上,以进行临床前测试。小组成员通过计算斑点图案强度的波动率,然后将结果与他们先前获得的组织病理学测定结果进行比较,从而评估了动脉内斑块的机械性能。


研究小组报告说,不稳定斑块的发生率或“时间常数”显着低于冠状动脉壁上其他稳定斑块。马萨诸塞州总医院威尔曼光医学中心研究组负责人Seemantini Nadkarni说,结果换句话说,结果表明ILSI在检测最有可能在生理条件下破裂的人的脂质池斑块中具有很高的诊断敏感性和特异性。


美国开发了血管内激光散斑成像技术,可表征主要的心脏病发作风险


Nadkarni说:“通过提供独特的能力来测量机械稳定性-这是检测不稳定斑块的关键指标-ILSI有望为冠状动脉评估提供一种新方法。”


研究人员说,医务人员可以轻松地将该新技术与现有冠状动脉内技术(如OCT和/或血管内超声)进行集成。这样的组合可以将ILSI的有关机械特征和性能的信息与其他方法提供的形态信息相结合,以全面改善斑块稳定性评估。


最近的研究表明,机械特征以及微观结构和组成特征会影响斑块破裂。


在对动物进行额外的计划评估之后,研究人员将评估其在人体中使用该设备的安全性,并开始获得有关临床使用的法规批准的过程。


这项研究发表在《生物医学光学快报》。



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