أستاذ جامعي يطور نظام تصوير لتحسين رؤية القرنية ودماغ الجنين

أستاذ جامعي يطور نظام تصوير لتحسين رؤية القرنية ودماغ الجنين

تحت قيادة كيريل لارين، يشهد التصوير المقطعي التوافقي البصري عالي الدقة (OCT) طفرة كبيرة. على مدى السنوات العشرين الماضية، قام أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في جامعة هيوستن بتطوير جهاز يفحص شبكية العين فقط إلى جهاز يمكنه قياس مجموعة واسعة بشكل لا يصدق من الأعضاء الداخلية، من قلب الجنين إلى الأنبوب العصبي.

لا يتطلب OCT إجراء خزعات؛ لا يتم اتخاذ أي تدابير الغازية. وبدلاً من ذلك، تستخدم تقنية التصوير موجات الضوء لالتقاط صور مقطعية وتقديم صور ثلاثية الأبعاد.

وبينما كان لارين يتخطى حدود قدرات OCT لأكثر من عقدين من الزمن، إلا أنه بدأ للتو.

قادته استثمارات جديدة تزيد عن 5 ملايين دولار في عمله إلى تطوير تقنية OCT للنظر داخل دماغ الجنين وتقييم مدى تأثره باستهلاك الأم للكحول والتدخين. كما أنه يقوم بإدخال التكنولوجيا إلى البيئات السريرية لتشخيص أمراض العيون والوقاية منها.

دماغ الجنين – يمنع ويعكس آثار الكحول والنيكوتين

على الرغم من أن سبب تشوهات نمو الدماغ الخلقية معقد، إلا أن التعرض للكحول والإيثانول والنيكوتين قبل الولادة (PEE/PNE) معروف كعوامل تؤدي إلى مثل هذه العيوب. حتى الآن، كان هناك نقص في الأدوات الحساسة وعالية الدقة لتصور التغيرات الديناميكية في فسيولوجيا الجنين.

بفضل منحة قدرها 3.2 مليون دولار مقدمة من معهد يونيس كينيدي شرايفر الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية، سيقوم لارين وفريقه بتطوير منصة تصوير حساسة وعالية الدقة لتصوير دماغ الجنين داخل الرحم والتي ستسد فجوة كبيرة في الفهم التنموي لكيفية نشوء عجز نمو الدماغ PEE/PNE.

أفاد لارين سابقًا أن التعرض للإيثانول قبل الولادة يؤدي إلى انخفاض سريع ومستدام في تدفق الدم عبر الشريان الدماغي الأوسط والضفيرة الوعائية المحيطة بالعصب، والتي تزود دماغ الجنين بالدم. الآن سوف يستكشف هذا الأمر إلى أبعد من ذلك.

"سنقوم بتطوير منصة تصوير جديدة تجمع بين المزايا التكميلية لـ OCT والمجهر الضوئي للصفائح الضوئية ثنائية الفوتون (2pLSM) لتصوير دماغ الجنين داخل الرحم. ستسمح لنا الأدوات - لأول مرة - بالتحول إلى ديناميكية." قال لارين: "تقييم تم حله بالوقت لنفاذية الشعيرات الدموية وغزو السلف الوحيدات".

"ستمكننا هذه الدراسات أيضًا من البدء في تقييم فعالية استراتيجيات التدخل الدوائي الجديدة التي تهدف إلى منع أو عكس آثار التعرض للكحول والإيثانول والنيكوتين على الأجنة."

لمحات عن القرنية

بفضل منحة قدرها 2.9 مليون دولار من المعهد الوطني للعيون، سوف يأخذ لارين OCT في اتجاه آخر ويطور نسخة منه يمكن دمجها بسهولة في ممارسة الطبيب.

"نحن نقترح طريقة جديدة لتقييم عدم الاتصال للخصائص المرنة للقرنية. مثل هذه التكنولوجيا، التي تسمى التصوير المرن للتماسك البصري لنبض القلب (hbOCE)، يمكن أن تحدث ثورة في طرق فحص القرنية الروتيني، وتوفر معلومات ميكانيكية إضافية وتبرر التكيف السريري السريع." " قال لارين. "سنقوم بإجراء فحوصات OCT حجمية عالية السرعة وحساسة للطور للقرنية خلال مراحل متعددة من نبضات القلب لقياس تشوهات القرنية وبالتالي الميكانيكا الحيوية."

إن القياس الدقيق للميكانيكا الحيوية للقرنية ذات الدقة المكانية العالية لن يؤثر فقط على التفسير السريري للاختبارات التشخيصية، على سبيل المثال عن طريق قياس ضغط العين أو تقييم تأثير العلاجات الدوائية، ولكنه يتنبأ أيضًا بتطور أمراض العين الخلفية مثل الجلوكوما. حاليًا، لا توجد طريقة موثوقة لقياس مرونة القرنية كميًا في الجسم الحي وبدقة عالية.

وستعمل دراساتنا على تسريع انتقال تصوير مرونة العين إلى العيادة، وتوجيه اختيارنا واستخدامنا للعلاجات الجراحية للقرنية، وتساعدنا على فهم العواقب الهيكلية لأمراض القرنية وشفاء الجروح.

كيريل لارين، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في جامعة هيوستن

يطلق لارين على عمله اسم "التكنولوجيا الحدودية" لأنه يتخطى حدود OCT ويوفر رؤية أكبر لجسم الإنسان.

مصدر:

جامعة هيوستن

.