S novou technológiou laserového zobrazovania môžu vedci efektívne určiť, či sú darcovské srdcia vhodné na transplantáciu

Nová laserová zobrazovacia technika snáď určí, ktoré darcovské srdcia sú vhodné na transplantáciu a ktoré povedú k zlým výsledkom, zistila nedávno skupina francúzskych vedcov. Zriedkavo nevyžaduje koronárnu angiografiu alebo použitie kontrastných látok, ktoré by mohli poškodiť transplantované srdce. Predbežné zistenia boli zverejnené v apríli 2023 v časopise Journal of Biomedical Optics (JBO).
S novou technológiou laserového zobrazovania môžu vedci efektívne určiť vhodnosť srdca darcu na transplantáciu
Zobrazovanie laserového rozptylu umožňuje vizualizáciu vaskulárnych detailov bijúcich sŕdc po transplantácii darcov na posúdenie životaschopnosti in vitro (obrázok: Plyer et al. researchers, JBO)
Na základe predchádzajúcich skúseností je závažné ochorenie koronárnych artérií (CAD) kľúčovým faktorom, ktorý určuje, či po transplantácii srdca dôjde k primárnemu zlyhaniu štepu a skorej smrti. A keďže sa kritériá pre populáciu darcov rozširujú, dôležitosť skríningu srdca pred pridelením transplantácie srdca je čoraz významnejšia. Vzhľadom na dlhý zoznam čakateľov na transplantáciu srdca je naliehavo potrebné nájsť spôsoby, ako skrínovať darcovské srdcia (darcovské srdcia), aby sa určila ich životaschopnosť a potenciálne komplikácie.
Invazívna koronárna angiografia, ktorá sa v súčasnosti považuje za „zlatý štandard“ hodnotenia srdca darcu, sa však v skutočnosti vykonáva len asi u jednej tretiny sŕdc darcov. Štúdie ex vivo perfúzie (ESHP) sa môžu uskutočniť po odstránení srdca darcu od darcu a kontrast použitý pri tejto metóde spôsobuje degeneráciu srdca.
Z tohto dôvodu výskumníci hľadali optimálnejšiu metódu na lepšie zachovanie srdca.
Spomínaný francúzsky tím nedávno skúmal bezkontaktnú zobrazovaciu techniku ​​založenú na laserovom rozptyle, ktorá dokáže posúdiť štruktúru a funkciu krvných ciev srdca bez potreby kontrastu. Výskumníci zaviedli techniku ​​laserového rozptylu ortogonálneho kontrastného zobrazovania (LSOCI) na selektívnu detekciu viacnásobného rozptylu pohyblivých červených krviniek. Laser je zameraný na srdce darcu a spätne rozptýlené svetlo z pohybujúcich sa častíc možno pozorovať pomocou kamery, čo vytvára efekt rozmazania, ktorý možno použiť ako kontrast medzi krvnými cievami a okolitým tkanivom.
Ako celopoľová optická technika umožňuje LSOCI vytvárať zobrazovanie celej srdcovej periférnej vaskulatúry s vysokým rozlíšením so zobrazovacími schopnosťami v reálnom čase. Profesorka Elise Colin z University of Paris Saclay vo Francúzsku vysvetlila vo vyhlásení Medzinárodnej spoločnosti pre optiku a fotoniku (SPIE): „Optická technika umožňuje zobrazenie celého periférneho cievneho systému srdca vo vysokom rozlíšení v reálnom čase. "
Na potvrdenie tohto prístupu vedci vyvinuli klinický model na štúdium koronárnej cirkulácie srdca darcu pred transplantáciou. Potom namontovali laser a kameru na kĺbové rameno upevnené nad perfúznym modulom (obsahujúcim srdce darcu), aby vytvorili a analyzovali rýchlo sa meniaci vzor škvŕn.
Na prekonanie problémov spojených so sledovaním cievneho systému v dôsledku tlčiaceho srdca výskumníci ďalej optimalizovali metódu nazvanú "multi-cycle zlepšený pomer signálu k šumu" (MPE-SNR). Postupom času urobili sériu obrázkov a vytvorili rámec na zobrazenie cievneho systému na podobných miestach v srdci. Každý obrázok v sekvencii bol potom optimalizovaný použitím iných obrázkov, znížením šumu a zvýraznením detailov.
Optimalizované snímky predstavujú cievny systém v rôznych časových bodoch. Pomocou série takýchto obrázkov vedci v priebehu niekoľkých sekúnd vizualizovali cievne systémy malé ako 100 mikrónov a presne zobrazili krvný obeh. Dúfame, že v budúcnosti sa táto technika bude používať na identifikáciu abnormalít perfúzie myokardu, ako aj na charakterizáciu základného srdcového ochorenia (napr. ochorenie koronárnych artérií).