Uuden laserkuvaustekniikan avulla tutkijat voivat tehokkaasti määrittää, soveltuvatko luovuttajasydämet siirtoon

Uusi laserkuvaustekniikka toivottavasti määrittää, mitkä luovuttajan sydämet sopivat siirtoon ja mitkä johtavat huonoihin tuloksiin, ranskalaisia ​​tutkijoita totesi hiljattain. Harvoin se ei vaadi sepelvaltimon angiografiaa tai varjoaineiden käyttöä, jotka voivat vahingoittaa siirrettyä sydäntä. Alustavat havainnot on julkaistu Journal of Biomedical Opticsin (JBO) huhtikuun 2023 numerossa.
Uuden laserkuvaustekniikan avulla tutkijat voivat tehokkaasti määrittää luovuttajan sydämen soveltuvuuden siirtoon
Lasersirontakuvaus mahdollistaa lyövien luovuttajasydämien verisuonten yksityiskohtien visualisoinnin in vitro -elinkelpoisuuden arviointia varten (kuvan luotto: Plyer et al. tutkijat, JBO)
Aiemman kokemuksen perusteella vakava sepelvaltimotauti (CAD) on keskeinen tekijä sille, tapahtuuko primaarinen siirteen vajaatoiminta ja varhainen kuolema sydämensiirron jälkeen. Ja kun luovuttajapopulaation kriteerit laajenevat, sydänseulonnan merkitys ennen sydämensiirtojen allokaatiota korostuu. Koska sydämensiirtoon on pitkä odotuslista, on kiireellisesti löydettävä tapoja seuloa luovuttajien sydämet (luovuttajasydämet) niiden elinkelpoisuuden ja mahdollisten komplikaatioiden määrittämiseksi.
Kuitenkin invasiivinen sepelvaltimon angiografia, jota pidetään tällä hetkellä "kultastandardina" luovuttajan sydämen arvioinnissa, suoritetaan itse asiassa vain noin kolmanneksessa luovuttajasydämistä. Ex vivo -perfuusiotutkimukset (ESHP) voidaan tehdä sen jälkeen, kun luovuttajasydän on poistettu luovuttajasta, ja tässä menetelmässä käytetty kontrasti saa sydämen rappeutumaan.
Tämän vuoksi tutkijat ovat etsineet optimaalisempaa menetelmää sydämen säilyttämiseksi paremmin.
Edellä mainittu ranskalainen ryhmä tutki äskettäin kosketuksetonta lasersirontaan perustuvaa kuvantamistekniikkaa, jolla voidaan arvioida sydämen verisuonten rakennetta ja toimintaa ilman kontrastin tarvetta. Tutkijat perustivat Laser Scattering Orthogonal Contrast Imaging (LSOCI) -tekniikan liikkuvien punasolujen moninkertaisen sironnan selektiiviseen havaitsemiseen. Laser kohdistetaan luovuttajan sydämeen ja liikkuvien hiukkasten takaisinsironnutta valoa voidaan tarkkailla kameralla, mikä tuottaa hämärtymisvaikutelman, jota voidaan käyttää kontrastina verisuonten ja ympäröivän kudoksen välillä.
Täyden kentän optisena tekniikkana LSOCI mahdollistaa koko sydämen perifeerisen verisuoniston korkearesoluutioisen kuvantamisen reaaliaikaisilla kuvantamisominaisuuksilla. Professori Elise Colin Pariisin Saclayn yliopistosta Ranskasta selitti International Society for Optics and Photonics (SPIE) lausunnossa: "Optinen tekniikka mahdollistaa koko sydämen perifeerisen verisuonijärjestelmän korkean resoluution kuvantamisen reaaliajassa. "
Tämän lähestymistavan vahvistamiseksi tutkijat kehittivät kliinisen mallin, jolla tutkitaan ennen siirtoa luovuttavan sydämen sepelvaltimoverenkiertoa. Sitten he kiinnittivät laserin ja kameran nivelvarteen, joka oli kiinnitetty perfuusiomoduulin yläpuolelle (joka sisälsi luovuttajan sydämen) luodakseen ja analysoidakseen nopeasti muuttuvan pilkkukuvion.
Voittaakseen sykkivän sydämen aiheuttamat verisuonijärjestelmän seurannan haasteet tutkijat optimoivat edelleen menetelmää, jota kutsutaan "monijaksoiseksi tehostetuksi signaali-kohinasuhteeksi" (MPE-SNR). Ajan myötä he ottivat joukon kuvia ja rakensivat puitteet verisuonijärjestelmän kuvaamiseksi samanlaisissa paikoissa sydämessä. Jokainen kuvasarjan kuva optimoitiin sitten käyttämällä muita kuvia vähentäen kohinaa ja parantamalla yksityiskohtia.
Optimoidut kuvat edustavat verisuonijärjestelmää eri ajankohtina. Tällaisten kuvien sarjan avulla tutkijat visualisoivat jopa 100 mikronin verisuonijärjestelmät muutamassa sekunnissa ja näyttivät tarkasti verenkierron. Jatkossa tätä tekniikkaa käytetään toivottavasti sydänlihaksen perfuusiohäiriöiden tunnistamiseen sekä taustalla olevan sydänsairauden (esim. sepelvaltimotaudin) karakterisoimiseen.