Професор от UH разработва система за изображения за подобряване на изгледа на роговицата и мозъка на плода

Професор от UH разработва система за изображения за подобряване на изгледа на роговицата и мозъка на плода

Под ръководството на Кирил Ларин оптичната кохерентна томография (OCT) с висока разделителна способност преживява голям подем. През последните 20 години професорът по биомедицинско инженерство на UH напредна в развитието си от устройство, което изследва само ретината, до устройство, което може да измерва невероятно голямо разнообразие от вътрешни органи, от сърцето на плода до невралната тръба.

OCT не изисква биопсии; Не се предприемат инвазивни мерки. Вместо това, техниката за изображения използва светлинни вълни, за да заснеме изображения в напречно сечение и да предостави 3D изображения.

И докато Ларин разширява границите на възможностите на OCT повече от две десетилетия, той едва започва.

Над 5 милиона долара нови инвестиции в работата му го накараха да разработи OCT, за да погледне вътре в мозъка на плода и да оцени как той се влияе от консумацията на алкохол и пушенето на майката. Той също така въвежда технологията в клинични условия за диагностициране и предотвратяване на очни заболявания.

Мозъкът на плода – предотвратява и обръща ефектите на алкохола и никотина

Въпреки че причината за вродени аномалии на мозъчния растеж е комплексна, пренаталната експозиция на алкохол/етанол и никотин (PEE/PNE) са известни като фактори, водещи до такива дефекти. Към днешна дата липсват чувствителни инструменти с висока разделителна способност за визуализиране на динамични промени във физиологията на плода.

С безвъзмездна помощ от 3,2 милиона долара от Националния институт за детско здраве и човешко развитие Юнис Кенеди Шрайвър, Ларин и неговият екип ще разработят нова чувствителна платформа за изображения с висока разделителна способност за in utero изображения на мозъка на плода, която ще запълни значителна празнина в разбирането на развитието на появата на дефицити в мозъчния растеж, дължащи се на PEE/PNE.

Ларин по-рано съобщи, че пренаталното излагане на етанол води до бързо и продължително намаляване на кръвния поток през средната мозъчна артерия и пиалния периневрален съдов плексус, който доставя кръв към мозъка на плода. Сега той ще проучи това още повече.

„Ще разработим нова платформа за изображения, която съчетава допълващите се предимства на OCT и двуфотонната светлинна микроскопия (2pLSM) за in utero изобразяване на мозъка на плода. Инструментите ще ни позволят – за първи път – да станем динамични.“ , решена във времето оценка на пропускливостта на капилярите и инвазията на моноцитните прогенитори“, каза Ларин.

„Тези проучвания също ще ни позволят да започнем да оценяваме ефективността на нови стратегии за фармакологична интервенция, насочени към предотвратяване или обръщане на ефектите от излагането на алкохол, етанол и никотин върху фетусите.“

Прозрения за роговицата

С безвъзмездна помощ от 2,9 милиона долара от Националния очен институт Ларин ще поеме OCT в по-нататъшна посока и ще разработи негова версия, която може лесно да бъде интегрирана в лекарската практика.

"Предлагаме нов метод за безконтактна оценка на еластичните свойства на роговицата. Такава технология, наречена оптична кохерентна еластография на сърдечния ритъм (hbOCE), може да революционизира методите за рутинно изследване на роговицата, да предостави допълнителна механична информация и да оправдае бързата клинична адаптация." “ каза Ларин. „Ние ще извършим високоскоростни обемни фазово-чувствителни OCT сканирания на роговицата по време на множество фази на сърдечния ритъм, за да измерим деформациите на роговицата и следователно биомеханиката.“

Точното измерване на биомеханиката на роговицата с висока пространствена разделителна способност не само ще повлияе на клиничната интерпретация на диагностичните тестове, например чрез измерване на вътреочното налягане или оценка на ефекта от лекарствените терапии, но също така ще предскаже развитието на задните очни заболявания като глаукома. Понастоящем няма надежден метод за количествено измерване на еластичността на роговицата in vivo и с висока резолюция.

Нашите проучвания ще ускорят прехода на очната еластография в клиниката, ще информират нашия избор и използване на хирургични лечения на роговицата и ще ни помогнат да разберем структурните последици от заболяването на роговицата и заздравяването на рани.

Кирил Ларин, UH професор по биомедицинско инженерство

Ларин нарича работата си „гранична технология“, защото разширява границите на OCT и предоставя по-добра представа за човешкото тяло.

източник:

Университет на Хюстън

.