Optična spektroskopija izboljša napovedno oceno delovanja ledvic

Optična prevara (Junij 2019).

Anonim

Nova tehnika, ki so jo razvili raziskovalci v laboratoriju Lawrence Livermore National Lab, obljublja izboljšanje natančnosti in nižje stroške ocenjevanja delovanja ledvic v realnem času, poroča članek, ki ga je ta teden objavil SPIE, mednarodno združenje za optiko in fotoniko, v Journal of Biomedical Optics.

Prispevek, objavljen 3. maja in dostopen z odprtim dostopom, raziskuje uporabo multimodalne samofluorescence in razpršitve svetlobe za oceno funkcionalnih sprememb ledvic po ishemični poškodbi. Pogoji, vključno s kopičenimi arterijskimi ploščami ali krvnimi strdki, omejujejo pretok kisika in glukoze v organe, daljša obdobja takšne ishemije pa lahko ogrozijo funkcijo.

V "Prediktivnem ocenjevanju okrevanja delovanja ledvic po ishemični poškodbi z uporabo optične spektroskopije" avtorji poročajo o oceni različnih optičnih signalov za predvidevanje sposobnosti preživetja ledvic in predlagajo nekontaktni pristop, da zagotovijo klinično uporabne informacije v realnem času.

Medtem ko druga trenutna dela na tem področju uporabljajo drage multifotonske in laserske tehnike, so avtorji zmanjšali stroške s preklopom na slikanje na osnovi slikanja.

Trenutno ni orodja v realnem času za merjenje stopnje ishemične poškodbe, ki nastane v tkivih, ali za predvidevanje vrnitve njene funkcije. Nezmožnost odločnega določanja funkcionalnega stanja v tkivih prinaša dve veliki nevarnosti: da se lahko disfunkcionalno tkivo presadi, kar poveča obolevnost in smrtnost pacienta; in da se lahko zelo potrebni funkcionalno ledvično tkivo zavrže.

V svoji študiji so Rajesh Raman iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Livermore in soavtorji Christopher Pivetti in Christoph Troppmann z Davis University of California, Rajendra Ramsamooj iz Kalifornije Northstate University in Stavros Demos iz Lawrence Livermore pridobili avtofluorescenčne podobe ledvic in vivo pod 355, 325 in 266 nm osvetlitve. Svetlobne slike so bile zbrane na valovnih dolžinah vzbujanja, pri čemer je bila uporabljena relativno ozka pasovna svetloba s centrom 500 nm.

Slike so bile hkrati posnete z uporabo multimodalnega optičnega sistema za preslikovanje. Posneti signali smo nato analizirali, da smo dobili časovne konstante, ki so bile povezane s disfunkcijo ledvic, kot je bilo ugotovljeno z nadaljnjo študijo preživetja in histopatološko analizo.

Analiza podatkov o razpršenosti svetlobe in avtunofluorescenčnosti kaže na to, da spremembe v mikrostrukturi tkiva, emisiji fluoroforja in spektralnih karakteristikah absorpcije krvi skupaj z žilnim odzivom prispevajo k obnašanju posnetih signalov. Uporabljajo se za pridobitev funkcionalnih podatkov tkiva in omogočajo sposobnost predvidevanja po presaditvi delovanja ledvic.

Te informacije se lahko uporabijo tudi za napovedovanje odpovedi ledvic, kadar vizualno opazovanje ne more, skoraj takoj po poškodbi.

Pregledniki študije so predlagali druge obetavne aplikacije za prihodnji razvoj in predvidevali, da se ta pristop uporablja kot presejalno sredstvo za ocenjevanje sposobnosti preživetja ledvic pred presaditvijo. Predvsem so dejali, da bi lahko te stroškovno učinkovite metode presejanja koristile zdravstvenemu varstvu v državah v razvoju.

Multimodalno slikanje je omogočilo vpogled v druge fiziološke dogodke, ki se lahko pojavijo med ishemijo in reperfuzijo.

"Izjemna vrednost tega dela je v uresničevanju uporabnega praktičnega sistema, ki ima odlične možnosti za sprejem v situacijah na terenu, " je povedal urednik časopisa Andreas Mandelis (Univerza v Torontu).

menu
menu