با فناوری جدید تصویربرداری لیزری، دانشمندان می توانند به طور موثر تشخیص دهند که آیا قلب اهدا کننده برای پیوند مناسب است یا خیر

گروهی از محققان فرانسوی اخیرا دریافتند که یک روش جدید تصویربرداری لیزری امیدوار است تعیین کند که کدام قلب اهداکننده برای پیوند مناسب است و کدام قلب منجر به نتایج ضعیف خواهد شد. به ندرت، نیازی به آنژیوگرافی عروق کرونر یا استفاده از مواد حاجب که می تواند به قلب پیوندی آسیب برساند، ندارد. یافته های اولیه در شماره آوریل 2023 مجله اپتیک زیست پزشکی (JBO) منتشر شده است.
با فناوری جدید تصویربرداری لیزری، دانشمندان می‌توانند به طور موثری مناسب بودن قلب اهداکننده را برای پیوند تعیین کنند.
تصویربرداری پراکنده لیزری، تجسم جزئیات عروقی قلب‌های پیوند دهنده تپنده را برای ارزیابی زنده‌مانی در شرایط آزمایشگاهی ممکن می‌سازد (اعتبار تصویر: محققان Plyer و همکاران، JBO)
بر اساس تجربه قبلی، بیماری شدید عروق کرونر (CAD) یک عامل تعیین کننده کلیدی است که آیا شکست اولیه پیوند و مرگ زودرس پس از پیوند قلب رخ می دهد یا خیر. و با گسترش معیارهای جمعیت اهداکننده، اهمیت غربالگری قلب قبل از تخصیص پیوند قلب برجسته‌تر می‌شود. با وجود لیست انتظار طولانی برای پیوند قلب، نیاز فوری به یافتن راه‌هایی برای غربالگری قلب‌های اهداکننده (قلب‌های اهداکننده) برای تعیین قابلیت حیات و عوارض احتمالی آن‌ها وجود دارد.
با این حال، آنژیوگرافی عروق کرونر تهاجمی، که در حال حاضر «استاندارد طلایی» برای ارزیابی قلب اهداکننده در نظر گرفته می‌شود، در واقع تنها در حدود یک سوم قلب‌های اهداکننده انجام می‌شود. مطالعات پرفیوژن Ex vivo (ESHP) را می توان پس از برداشتن قلب اهدا کننده از اهدا کننده انجام داد و کنتراست مورد استفاده در این روش باعث تحلیل رفتن قلب می شود.
به همین دلیل، محققان به دنبال روشی بهینه‌تر برای حفظ بهتر قلب بوده‌اند.
تیم فرانسوی فوق‌الذکر اخیراً یک تکنیک تصویربرداری مبتنی بر پراکندگی لیزر غیر تماسی را بررسی کرده‌اند که می‌تواند ساختار و عملکرد رگ‌های خونی قلب را بدون نیاز به کنتراست ارزیابی کند. محققان تکنیک تصویربرداری کنتراست متعامد پراکندگی لیزری (LSOCI) را برای تشخیص انتخابی پراکندگی چندگانه گلبول های قرمز متحرک ایجاد کردند. لیزر بر روی قلب اهداکننده متمرکز شده و نور پراکنده شده از ذرات متحرک را می توان با دوربین مشاهده کرد، که یک اثر تاری ایجاد می کند که می تواند به عنوان کنتراست بین رگ های خونی و بافت اطراف استفاده شود.
به عنوان یک تکنیک نوری میدان کامل، LSOCI امکان ایجاد تصویربرداری با وضوح بالا از کل عروق محیطی قلب را با قابلیت های تصویربرداری بلادرنگ فراهم می کند. پروفسور الیز کالین از دانشگاه پاریس ساکلای فرانسه در بیانیه‌ای از انجمن بین‌المللی اپتیک و فوتونیک (SPIE) توضیح داد: «تکنیک نوری امکان تصویربرداری با وضوح بالا از کل سیستم عروق محیطی قلب را در زمان واقعی می‌دهد. "
برای تأیید این رویکرد، محققان یک مدل بالینی برای مطالعه گردش خون کرونر قلب اهداکننده قبل از پیوند ایجاد کردند. آنها سپس یک لیزر و دوربین را بر روی یک بازوی مفصلی که بالای یک ماژول پرفیوژن (حاوی قلب اهداکننده) ثابت شده بود نصب کردند تا یک الگوی لکه به سرعت در حال تغییر را تولید و تجزیه و تحلیل کنند.
برای غلبه بر چالش‌های ردیابی سیستم عروقی ناشی از ضربان قلب، محققان روشی به نام «نسبت سیگنال به نویز افزایش‌یافته چند چرخه» (MPE-SNR) را بهینه‌سازی کردند. با گذشت زمان، آنها یک سری عکس گرفتند و چارچوبی برای به تصویر کشیدن سیستم عروقی در مکان های مشابه در قلب ساختند. سپس هر تصویر در دنباله با استفاده از تصاویر دیگر، کاهش نویز و افزایش جزئیات بهینه شد.
تصاویر بهینه سازی شده سیستم عروقی را در نقاط مختلف زمان نشان می دهد. با استفاده از یک سری از این تصاویر بود که محققان سیستم های عروقی به کوچکی 100 میکرون را در عرض چند ثانیه مشاهده کردند و گردش خون را به طور دقیق نشان دادند. امیدواریم در آینده از این روش برای شناسایی ناهنجاری های پرفیوژن میوکارد و همچنین مشخص کردن بیماری زمینه ای قلبی (مانند بیماری عروق کرونر) استفاده شود.