Profesor UH vyvíjí zobrazovací systém pro zlepšení pohledu na rohovku a mozek plodu

Profesor UH vyvíjí zobrazovací systém pro zlepšení pohledu na rohovku a mozek plodu

Pod vedením Kirilla Larina zažívá optická koherentní tomografie (OCT) s vysokým rozlišením velký rozmach. Za posledních 20 let profesor biomedicínského inženýrství UH pokročil od zařízení, které zkoumá pouze sítnici, k zařízení, které dokáže měřit neuvěřitelně širokou škálu vnitřních orgánů, od srdce plodu po nervovou trubici.

OCT nevyžaduje biopsie; Nejsou přijímána žádná invazivní opatření. Místo toho používá zobrazovací technika světelné vlny k zachycení průřezových obrazů a poskytnutí 3D obrazů.

A zatímco Larin posouvá hranice možností OCT již více než dvě desetiletí, je teprve na začátku.

Více než 5 milionů dolarů v nových investicích do jeho práce ho přivedlo k vývoji OCT, aby nahlédl do mozku plodu a vyhodnotil, jak je ovlivněn konzumací alkoholu a kouřením matky. Zavádí také technologii do klinického prostředí pro diagnostiku a prevenci očních onemocnění.

Mozek plodu – zabraňuje a zvrací účinky alkoholu a nikotinu

Ačkoli je příčina vrozených abnormalit růstu mozku komplexní, prenatální expozice alkoholu/etanolu a nikotinu (PEE/PNE) jsou známé jako faktory vedoucí k takovým defektům. Doposud byl nedostatek citlivých nástrojů s vysokým rozlišením k vizualizaci dynamických změn ve fyziologii plodu.

S grantem ve výši 3,2 milionu dolarů od Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & Human Development Larin a jeho tým vyvinou novou citlivou zobrazovací platformu s vysokým rozlišením pro in utero zobrazování mozku plodu, která zaplní významnou mezeru ve vývojovém chápání vzniku růstových deficitů mozku způsobených PEE/PNE.

Larin již dříve uvedl, že prenatální expozice etanolu vede k rychlému a trvalému poklesu průtoku krve střední cerebrální tepnou a piálním perineurálním vaskulárním plexem, který dodává krev do mozku plodu. Nyní to bude zkoumat ještě dále.

"Vyvineme novou zobrazovací platformu, která kombinuje komplementární výhody OCT a dvoufotonové světelné listové mikroskopie (2pLSM) pro in utero zobrazování mozku plodu. Nástroje nám poprvé umožní jít dynamicky." , časově rozlišené hodnocení kapilární permeability a invaze progenitorů monocytů,“ řekl Larin.

"Tyto studie nám také umožní začít vyhodnocovat účinnost nových farmakologických intervenčních strategií zaměřených na prevenci nebo zvrácení účinků expozice alkoholu, etanolu a nikotinu na plody."

Pohledy do rohovky

S grantem ve výši 2,9 milionu dolarů od National Eye Institute Larin posune OCT dalším směrem a vyvine jeho verzi, kterou lze snadno integrovat do lékařské praxe.

"Navrhujeme novou metodu pro bezkontaktní hodnocení elastických vlastností rohovky. Taková technologie, nazývaná optická koherentní elastografie srdečního tepu (hbOCE), by mohla způsobit revoluci v metodách rutinního vyšetření rohovky, poskytnout další mechanické informace a ospravedlnit rychlou klinickou adaptaci." " řekl Larin. "Budeme provádět vysokorychlostní volumetrické fázově citlivé OCT skeny rohovky během několika fází srdečního tepu, abychom změřili deformace rohovky a tím i biomechaniku."

Přesné měření biomechaniky rohovky s vysokým prostorovým rozlišením by ovlivnilo nejen klinickou interpretaci diagnostických testů, například měřením nitroočního tlaku nebo hodnocením efektu medikamentózní terapie, ale také by predikovalo rozvoj zadních očních onemocnění, jako je glaukom. V současné době neexistuje spolehlivá metoda kvantitativního měření elasticity rohovky in vivo a s vysokým rozlišením.

Naše studie urychlí přechod oční elastografie na kliniku, informují o našem výběru a použití chirurgické léčby rohovky a pomohou nám pochopit strukturální důsledky onemocnění rohovky a hojení ran.“

Kirill Larin, profesor biomedicínského inženýrství v UH

Larin nazývá svou práci „hraniční technologie“, protože posouvá hranice OCT a poskytuje větší vhled do lidského těla.

Zdroj:

University of Houston

.