레이저 반점 이미징으로 기증자의 심장을 평가합니다.

적혈구에서 빛이 산란되는 방식을 감지하기 위해 원래 개발된 영상 기술이 프랑스 연구진에 의해 개선되어 이제 심장 보존에 사용되는 절차인 현장외 심장 관류(ESHP) 중에 기증자 심장의 관상동맥 혈액 순환을 안전하게 영상화할 수 있습니다. 상영. LSOCI(레이저 반점 직교 조영 이미징)로 알려진 새로운 기술은 심장의 모든 말초 혈관에 대한 비침습적 고해상도 이미징을 실시간으로 가능하게 하며 이식할 장기의 품질에 대해 의사에게 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. .

파리 사클레 대학(Paris Saclay University)과 스타트업 ITAE Medical Research의 팀 리더인 Elise Colin은 "이러한 동적 스펙클 기술은 오랫동안 존재해 왔지만 일반적으로 고정된 물체에 적용됩니다. 우리는 우리가 그렇게 될지 전혀 몰랐습니다."라고 설명합니다. 심장이 뛰는 것과 같이 중요한 움직임이 있는 물체에 적용하면 혈액 활동의 이미지를 전혀 얻을 수 없습니다."

심장 이식 수술 후 이식 실패는 관상동맥 질환과 같은 기증 기관의 이상으로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 이상의 위험은 나이가 많을수록 또는 기존 심장 질환이 있는 환자의 경우 증가합니다. 따라서 장기가 이식에 적합한지 여부를 결정하려면 그러한 상태에 대한 주의 깊은 검사가 중요합니다.

최근 몇 년 동안 ESHP를 통해 신체 외부의 심장 평가가 가능해졌습니다. 여기에서 의사는 혈관을 통해 산소가 함유된 영양분을 심장에 공급한 후 기증 심장의 성능을 모니터링합니다. 문제는 ESHP(관상동맥 질환 검사) 중에 관상동맥 조영술을 실시하면 심장이 손상될 수 있다는 것입니다. 따라서 기증 기관의 비정상적인 혈류를 식별하는 대체 영상 기술이 필요합니다.

본 연구에서 사용된 LSOCI 기술은 물체의 표면이나 부피가 레이저와 같은 간섭성 빛으로 조명될 때 발생하는 많은 보강 및 상쇄 간섭으로 인해 발생하는 반점 이미지를 분석합니다. 이 이미지에서 연구자들은 Colin이 일종의 "흐림 기능"으로 설명하는 반점 대비 매개변수를 살펴봅니다. “이 기술이 개발된 적혈구의 경우처럼 신호를 생성하는 산란체가 움직일 때 이는 더욱 중요합니다.”라고 그녀는 설명합니다.

Colin과 동료들은 이제 LSOCI를 개선하여 심장의 작은 혈관을 관찰했습니다. Journal of Biomedical Optics에 자세히 설명된 새로운 방법은 다중 산란을 거친 광파 간의 상호 작용을 선호하는 특정 편광 필터를 사용하여 장기의 혈류를 분석할 수 있습니다. 이러한 상호작용은 일반적으로 혈관의 깊은 곳에서 발생하며, 이는 표면 광 산란이 억제된다는 것을 의미합니다. 따라서 생성되는 얼룩 패턴은 주로 혈관 내부에서 움직이는 적혈구의 다중 산란에 의해 생성됩니다.

심장처럼 주기적으로 움직이는 기관의 경우, 연구자들은 기관의 전반적인 움직임에 영향을 받지 않고 블러 기능을 계산할 수 있어야 합니다. 이를 위해 Colin과 동료들은 서로 다른 심장 박동 기간에 따라 움직임이 가장 적은 이미지를 선택할 수 있는 알고리즘을 개발했습니다.

"예를 들어 결과 이미지에는 방사성 이미지와 동일한 정보가 포함되어 있지 않다는 점을 이해하는 것이 중요합니다."라고 그녀는 Physics World에 말했습니다. "생성된 이미지는 적혈구의 동영상이며, 심장 박동이 정지되면 이미지에 혈관이 보이지 않습니다."

얻은 이미지는 다양한 시점에서 심장의 혈관 구조를 나타내며 이러한 이미지의 시퀀스를 분석함으로써 이 기술을 사용하여 몇 초 만에 100μm만큼 작은 혈관 구조를 시각화할 수 있습니다. 따라서 이는 근본적인 심장 상태를 나타내는 심근 관류 이상을 식별하는 데 사용될 수 있다고 연구진은 말했습니다.

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