Состояние, известное как атеросклероз, является основной формой сердечно-сосудистого заболевания, которое за последнее столетие стало основной причиной смерти во всем мире. В настоящее время отсутствуют инструменты визуализации для последовательной и точной диагностики бляшки с риском разрыва у живых пациентов.Однако новая система визуализации, известная как внутрисосудистая фотоакустическая визуализация (IVPA), которая создает трехмерные изображения внутренней части артерий, может помочь врачам диагностировать бляшки на грани разрыва. Но ученые изо всех сил пытались разработать инструменты визуализации, которые отвечали бы клиническим требованиям, при освещении артерий на полезную глубину и с достаточно быстрой скоростью.
Теперь группа исследователей из Университета Пердью, Медицинской школы Университета Индианы, Индиана, США, и Шанхайского института оптики и точной механики, Шанхай, Китай, улучшила предыдущие инструменты, разработав новую конструкцию катетера IVPA с коллинеарным перекрытием оптических элементов. и акустические волны с помощью крошечного зонда. Конструкция может значительно улучшить чувствительность и глубину визуализации IVPA, выявляя жировые артерии во всех их мельчайших деталях.«Самая захватывающая часть этой работы, о которой будет доложено на предстоящей конференции CLEO 2016, — это коллинеарный дизайн катетера, который позволяет системе внутрисосудистой фотоакустической визуализации видеть гораздо более глубокую и гораздо больше липидной информации в артериях», — сказал он. первый автор Инчун Цао, научный сотрудник группы профессора Цзи-Синь Чэна в Университете Пердью в Западном Лафайетте, Индиана, США. «Это может оказать ценную помощь врачу в более точном выявлении и диагностике уязвимости бляшек у пациентов».
Визуализация IVPA работает путем измерения ультразвуковых сигналов от молекул, подвергшихся воздействию светового луча от лазера с быстрыми импульсами. Новый зонд позволяет оптическому лучу и звуковой волне использовать один и тот же путь на всем пути во время визуализации, что является «коллинеарным» перекрытием, а не перекрестным перекрытием, как в предыдущих разработках.
Это увеличивает чувствительность и глубину визуализации инструмента, позволяя получать высококачественную визуализацию IVPA коронарной артерии человека глубиной более 6 мм от просвета, обычно открытого канала внутри артерий, до периваскулярного жира, который окружает большую часть артерии и вены.Лаборатория Cheng ранее опробовала конструкцию, основанную на кольцевом преобразователе, чтобы реализовать ту же идею коллинеарного перекрытия. Но размер датчика не позволил его дальнейшее применение в клинике.
Команда придумала текущий дизайн, передавая оптическую волну и отражая звуковую волну на наклонной поверхности. «Это было нелегко, — сказал Ченг. «Мы пробовали разные волокна, микрозеркала и различные методы сборки. К счастью, у нас наконец появилась эта идея».