Новый метод оптической визуализации, разработанный в Центре фотомедицины Веллмана при Массачусетской больнице общего профиля (MGH), позволяет получать трехмерные микроскопические изображения внутренних поверхностей кровеносных сосудов и органов желудочно-кишечного тракта.
В своем отчете в журнале Nature Medicine, получившем сегодня ранний онлайн-релиз, исследователи MGH-Wellman описывают использование оптической частотной визуализации (OFDI) для визуализации широких областей пищевода и коронарных артерий живых свиней. Этот метод является усовершенствованием по сравнению с оптической когерентной томографией (ОКТ) – еще одной неинвазивной разработанной MGH технологией, которая детализирует гораздо меньшие области – и может быть полезен для выявления предраковых поражений и опасных отложений бляшек в коронарных артериях.
"Для диагностики болезни на ранней стадии врач в основном ищет иголку в стоге сена; поэтому взятия только нескольких микроскопических точек органа, как мы могли бы с помощью ОКТ, явно недостаточно," говорит Бретт Баума, доктор философии, MGH-Wellman Center, старший автор отчета. "С помощью OFDI мы теперь можем проводить микроскопию очень больших объемов ткани, не пропуская ни одного места."
В то время как OCT может исследовать поверхности по одной точке за раз, OFDI может одновременно исследовать более 1000 точек с помощью лазера нового типа, разработанного в MGH-Wellman. Внутри зонда с оптоволоконным катетером постоянно вращающийся наконечник лазера излучает световой луч с постоянно меняющейся длиной волны. Измерение того, как каждая длина волны отражается назад, когда зонд движется через структуру, которую нужно отобразить, позволяет быстро получить данные, необходимые для создания подробных микроскопических изображений.
В статье Nature Medicine команда MGH-Wellman сообщает, что OFDI успешно визуализировала внутреннюю поверхность пищевода живых свиней, выявив структурные детали и сосудистые сети четырех животных.Сегменты длиной 5 сантиметров с временем сканирования менее 6 минут. Сканирование поверхностей коронарных артерий было столь же успешным, давая трехмерные микроскопические изображения поверхностей сегментов длиной от 24 до 63 миллиметров. Эксперимент, предназначенный для оценки способности OFDI обнаруживать повреждения артериальных поверхностей, подтвердил, что этот метод позволяет различать здоровые и поврежденные ткани.
Среди потенциальных приложений для вывоза ПИИ может быть диагностика пищевода Барретта, предшественника рака пищевода, который может быть идентифицирован с помощью ОКТ при условии сканирования пораженной ткани. По оценкам исследователей, сканирование пищевода, проведенное в этом исследовании, можно было бы сократить с 6 минут до менее 1 с помощью более мощной компьютерной обработки. Еще одно важное приложение – исследование коронарных артерий на предмет уязвимых бляшек, которые, как считается, с наибольшей вероятностью разорвутся и вызовут сердечные приступы. Исследование, проведенное в 2005 году кардиологическим отделением MGH, показало, что ОКТ может выявлять уязвимые бляшки у пациентов с симптомами, а критерии сканирования, разработанные ОКТ, можно использовать с OFDI для дальнейшего изучения гипотезы уязвимых бляшек и, возможно, для диагностики опасных бляшек и руководства их лечением.
Исследователи MGH-Wellman также ожидают расширения возможностей технологии в других областях. "Одна из самых захватывающих концепций – это прямая связь вывоза ПИИ с предоставлением терапии, например, лазерного лечения ранних стадий рака," говорит Баума. "Мы надеемся, что с помощью одного минимально инвазивного зонда врачи смогут диагностировать и точно лечить больную ткань, сохраняя при этом соседнюю здоровую ткань." Баума – доцент дерматологии Гарвардской медицинской школы.
Источник: Массачусетская больница общего профиля