Врачам нужны более эффективные способы выявления и мониторинга сердечных заболеваний, основной причины смерти в промышленно развитых странах. Команда под руководством исследователей Массачусетской больницы общего профиля при поддержке Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии (NIBIB) разработала улучшенную технику оптической визуализации, которая обнаружила различия между потенциально опасными для жизни коронарными бляшками и теми, которые представляют меньшую опасность для пациентов с коронарной артерией. болезнь. Их метод может дать кардиологам дополнительные данные для выявления пациентов с повышенным риском сердечных приступов в будущем и помочь им улучшить медицинскую терапию.
Ишемическая болезнь сердца – самый распространенный тип сердечных заболеваний в США. Это вызвано отложениями атеросклеротических бляшек в коронарных артериях, которые снабжают кровью сердечную мышцу. Атеросклеротические бляшки накапливаются, богатый липидами (жировой) материал и кальцификаты в стенке сосуда, что приводит к затвердеванию внутренней части артерий и их ограничению со временем.
Наиболее частым симптомом ишемической болезни сердца является стенокардия, которая вызывает боль или дискомфорт в груди при физических нагрузках, поскольку бляшки ограничивают кровоток и поступление кислорода в сердечную мышцу. Это состояние, также называемое стабильной стенокардией, со временем может ослабить работу сердца, но обычно не вызывает внезапного сердечного приступа. Но когда фиброзный колпачок, покрывающий атеросклеротическую бляшку, заполненную липидами, разрывается и высвобождает ее содержимое в сосуд, может образоваться тромб, который блокирует коронарную артерию и вызывает сердечный приступ. Это внезапное опасное для жизни состояние называется острым коронарным синдромом. Кардиологи хотели бы отличить стабильные коронарные бляшки от тех, которые склонны к разрыву.
"Это исследование основано на новейших методах оптической визуализации для систематической классификации бляшек как индикаторов ишемической болезни сердца," сказал Бехруз Шабестари, Ph.D., директор программы NIBIB в области оптического изображения и спектроскопии. "Этот метод может изменить правила игры для кардиологов и их пациентов, предлагая более точное понимание атеросклеротических поражений коронарных артерий с помощью количественных данных визуализации."
Исследовательскую группу возглавляет Бретт Боума, Ph.D., профессор дерматологии, медицинских наук и технологий, Центр фотомедицины Веллмана, Массачусетская больница общего профиля и Гарвардская медицинская школа, Бостон. В исследовании, опубликованном в августе. 8, выпуск журнала JACC: Cardiovascular Imaging за 2019 г. Они собрали данные с помощью внутрисосудистой поляриметрии, метода оценки поляризационных свойств поперечных сечений сосудистой ткани.
Электрическое поле поляризованного света создает волновой сигнал в одной плоскости (например, вертикальной или горизонтальной). Когда оно направлено на ткань, электрическое поле зависит от микроскопической структуры и организации ткани. Ткани, богатые коллагеном, и гладкомышечные клетки разделяют луч света на два луча, которые расходятся в немного разных направлениях. Исследователи смогли определить состав и стабильность коронарной бляшки на основе оптического эффекта.
Участники этого исследования прошли катетеризацию сердца, включая внутрисосудистую визуализацию с оптической когерентной томографией, для измерения поляризационных свойств стенки коронарной артерии. Внутрисосудистая визуализация использует свет в ближнем инфракрасном диапазоне для получения изображений поперечного сечения стенки сосуда с высоким разрешением. Двенадцать катетеризаций были выполнены пациентам с острым коронарным синдромом – формой повышенного риска заболевания, и еще 18 – пациентам с симптомами стабильной стенокардии.
30 катетеризаций предоставили несколько изображений бляшек для каждой процедуры, включая 342 изображения бляшек в поперечном сечении и 244 изображения фиброзных крышек атеросклеротических поражений, ответственных за высокий риск или стабильные симптомы. Изображения с высоким разрешением позволили исследователям классифицировать поперечные сечения коронарных артерий по одной из семи категорий: нормальные, фиброзные, жировые, кальцинированные, толстые, тонкие или разорванные. Затем команда использовала специализированный инструмент для определения поляризационных свойств стенки коронарной артерии.
"Это первое пилотное исследование внутрисосудистой поляриметрии на людях," Баума сказал, отметив, что фиброзные капсулы бляшек, которые склонны к разрыву, теперь можно надежно идентифицировать с помощью этого метода. "Внутрисосудистая поляриметрия может открыть новые возможности для изучения состава бляшек и выявления пациентов из группы высокого риска."