Новое устройство, сочетающее в себе две технологии микровизуализации, может выявить как подробную анатомию выстилки артерий, так и биологическую активность, которая в коронарных артериях может указывать на риск сердечного приступа или образования тромбов в артериальных стентах. В своем отчете, получившем ранний онлайн-выпуск в журнале Nature Medicine, исследователи из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) описывают использование внутриартериального катетера, сочетающего как оптическую визуализацию в частотной области (OFDI), так и визуализацию ближней инфракрасной флуоресценции (NIRF) для одновременного получения структурных и молекулярных изображений. изображения внутренних артериальных поверхностей у кроликов.
"Возможность измерения микроструктурной и молекулярной информации из одного и того же места в стенке артерии может предоставить гораздо лучший диагностический инструмент для оценки сосудистой патологии, информацию, которая имеет большое значение для диагностики ишемической болезни сердца, уязвимых бляшек и оценки заживления стента," – говорит Гэри Тирни, доктор медицинских наук, из Центра фотомедицины Wellman и отделения патологии MGH, соавтор статьи.
Разработанный в Центре Веллмана, OFDI использует волоконно-оптический зонд с постоянно вращающимся лазерным наконечником для создания детальных молекулярных изображений внутренних поверхностей, таких как стенки артерий. Хотя OFDI можно использовать для проведения таких процедур, как ангиопластика коронарных артерий, и для подтверждения правильного расположения металлических стентов, вставленных для сохранения очищенных артерий открытыми, его способность определять важные детали заживления стента ограничена. Правильно заживающие стенты покрываются эндотелием – той же тканью, которая обычно покрывает артериальную поверхность; но стенты могут покрыться фибрином, индуцирующим образование тромбов, что может подвергнуть пациентов риску тромбоза стента ?? сгусток, блокирующий кровоток через стент ?? и OFDI не может определить молекулярный состав ткани, покрывающей стент.
Технология внутрисосудистого NIRF была разработана в Центре сердечно-сосудистых исследований MGH (CVRC) в сотрудничестве с коллегами из Технического университета Мюнхена и использует специальные агенты визуализации для обнаружения клеток и молекул, участвующих в сосудистых процессах, таких как свертывание крови и воспаление. Признавая потенциальное преимущество комбинирования обеих технологий, исследователи Wellman работали с командой MGH-CVRC во главе с Фаруком Джаффером, доктором медицинских наук, из кардиологического центра MGH, чтобы разработать интегрированную систему визуализации OFDI-NIRF, встроенную в тот же используемый внутрисосудистый зонд. только для вывоза ПИИ.
Команда сначала подтвердила, что система может предоставить подробные структурные изображения стента, имплантированного в коронарную артерию трупа человека, и может точно определить присутствие фибрина на стенте. В серии экспериментов на живых кроликах система OFDI-NIRF смогла обнаружить фибрин на имплантированных стентах. включая районы, где он не был обнаружен только посредством вывоза ПИИ ?? и для определения наличия как атеросклеротических бляшек, так и ферментативной активности, связанной с воспалением и разрывом бляшек. Сигнал фермента, обнаруженный с помощью NIRF, не был однородным на всех визуализируемых бляшках, что указывает на биологические различия, которые могут иметь отношение к прогнозу и планированию лечения.
"В настоящее время мы не можем предсказать, у каких пациентов может развиться тромбоз стента, но интегрированный OFDI-NIRF может оценить многие ключевые факторы, связанные с риском образования сгустка," говорит Джаффер, соавтор исследования Nature Medicine. "Если OFDI-NIRF будет подтверждено в клинических исследованиях, пациенты с риском тромбоза стента могут пройти «осмотр стента», чтобы определить, насколько хорошо стент заживает. Пациентам с незажившими стентами можно посоветовать принимать или продолжать прием специфических препаратов, препятствующих свертыванию крови. С другой стороны, пациенты с хорошо заживающими стентами потенциально могут прекратить прием препаратов, препятствующих свертыванию крови, что может вызвать чрезмерное кровотечение." Для клинического внедрения интегрированной технологии потребуется одобрение FDA на молекулярные контрастные вещества, используемые в NIRF.