تصویربرداری لکه های لیزری می تواند قلب های مناسب برای پیوند را شناسایی کند

در اکثر موارد، شکست پیوند پس از پیوند قلب به ناهنجاری هایی مانند بیماری شدید عروق کرونر نسبت داده می شود. از آنجایی که اهداکنندگان با معیارهای گسترده مانند سن بالا و بیماری های قلبی از قبل واجد شرایط پیوند قلب می شوند، غربالگری دقیق برای ناهنجاری های مادرزادی بسیار مهم شده است. آنژیوگرافی عروق کرونر تهاجمی یک ابزار غربالگری ضروری است که می تواند بیماری عروق کرونر (CAD) را تشخیص دهد، وضعیتی که با رسوب کلسترول در شریان های قلب مشخص می شود. با این حال، چالش‌های لجستیکی کاربرد را محدود می‌کند، بنابراین برای کمتر از یک سوم اهداکنندگانی که در معرض خطر ابتلا به CAD هستند، استفاده می‌شود.

برای غلبه بر این محدودیت، یک روش جدید حفظ قلب به نام “پرفیوژن قلب درجا” (ESHP) ایجاد شده است. ESHP با اجازه دادن به تامین مواد مغذی اکسیژن‌دار به قلب از طریق رگ‌های خونی، به پزشکان اجازه می‌دهد تا بر عملکرد قلب نظارت کرده و آن را برای هر گونه نقص خارج از بدن بررسی کنند. با این حال، آنژیوگرافی عروق کرونر انجام شده در طول ESHP به عنوان آسیب به قلب و منجر به شکست اولیه پیوند شناخته شده است. بنابراین ابزارهای جایگزین تصویربرداری کرونری برای شناسایی جریان خون غیرطبیعی در قلب اهداکننده و تعیین واجد شرایط بودن آنها برای پیوند لازم است.

همانطور که در گزارش شده است مجله اپتیک زیست پزشکی (JBO)تیمی از محققان به سرپرستی پروفسور الیز کالین از دانشگاه پاریس ساکلای فرانسه، یک تکنیک نوری ایمن و غیر تهاجمی را معرفی کرده‌اند که امکان تصویربرداری از گردش خون کرونر در قلب‌های اهداکننده را در طول ESHP فراهم می‌کند. این روش از تکنیک تصویربرداری لکه‌ای که اخیراً توسعه یافته است، به نام تصویربرداری کنتراست متعامد لکه لیزری (LSOCI) استفاده می‌کند که برای تشخیص پراکندگی چندگانه گلبول‌های قرمز متحرک ایجاد شده است.

در این مطالعه، محققان توانایی تصویربرداری LSOCI را برای مشاهده عروق خونی کوچک در قلب بهبود بخشیدند. بنابراین روش پیشنهادی جریان خون در قلب را با استفاده از یک فرآیند فیلترینگ پلاریمتری خاص که امکان سرکوب پراکندگی سطحی را فراهم می‌کند، تجزیه و تحلیل می‌کند. بنابراین، الگوهای لکه‌های متغییر زمانی که برای فرآیند تصویربرداری استفاده می‌شوند، عمدتاً با پراکندگی چندگانه روی گلبول‌های قرمز متحرک در داخل عروق محیطی ایجاد می‌شوند.

کالین می گوید: «تکنیک نوری امکان تصویربرداری با وضوح بالا از کل عروق محیطی قلب را در زمان واقعی فراهم می کند.

برای آزمایش این روش، محققان یک مدل بالینی برای مطالعه گردش خون کرونر در قلب های اهداکننده قبل از پیوند ایجاد کردند. آنها سپس از یک لیزر و یک دوربین نصب شده بر روی یک بازوی مفصلی که در بالای ماژول پرفیوژن – که حاوی قلب اهداکننده بود – نصب شده بود، برای تولید و تجزیه و تحلیل سریع الگوهای لکه‌های مختلف استفاده کردند.

برای غلبه بر چالش‌های موجود در ردیابی عروق ناشی از ضربان قلب، محققان این تکنیک را با روشی به نام نسبت سیگنال به نویز تقویت‌شده چند دوره (MPE-SNR) بهینه کردند. آنها با گذشت زمان یک سری عکس گرفتند تا مجموعه ای از قاب ها را بسازند که عروق را در موقعیت های مشابه قلب به تصویر می کشد. سپس هر تصویر در این دنباله با استفاده از سایر تصاویر برای کاهش نویز و افزایش جزئیات بهینه شد. تصویر بهینه‌سازی شده عروق را در یک نقطه زمانی متفاوت نشان می‌دهد و محققان از دنباله‌ای از این تصاویر برای تجسم عروق به کوچکی 100 میکرون در چند ثانیه استفاده کردند.

تکنیک تصویربرداری جدید توسعه یافته تجسم دقیق گردش خون را امکان پذیر می کند. در آینده، این تکنیک به طور بالقوه می تواند ناهنجاری های پرفیوژن میوکارد را که نشان دهنده بیماری های زمینه ای قلبی، مانند بیماری عروق کرونر است، شناسایی کند.

به گفته امی اولدنبرگ، استاد دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل و JBO Associate Editor، “تکنیک غیر تماسی، مبتنی بر لکه های لیزری، تصویربرداری از گردش خون در قلب های اهداکننده را ارائه می دهد و پیامدهای مهمی برای شناسایی قلب هایی دارد که برای پیوند بی خطر و مناسب هستند.”