UH-professori kehittää kuvantamisjärjestelmää sarveiskalvon ja sikiön aivojen näkyvyyden parantamiseksi

UH-professori kehittää kuvantamisjärjestelmää sarveiskalvon ja sikiön aivojen näkyvyyden parantamiseksi

Kirill Larinin johdolla korkearesoluutioinen optinen koherenssitomografia (OCT) on kokemassa suurta nousua. Viimeisten 20 vuoden aikana UH:n biolääketieteen professori on edennyt kehitystä vain verkkokalvoa tutkivasta laitteesta sellaiseksi, joka pystyy mittaamaan uskomattoman monenlaisia ​​sisäelimiä sikiön sydämestä hermoputkeen.

MMA ei vaadi biopsioita; Invasiivisia toimenpiteitä ei tehdä. Sen sijaan kuvantamistekniikka käyttää valoaaltoja poikkileikkauskuvien kaappaamiseen ja 3D-kuvien tuottamiseen.

Ja vaikka Larin on työstänyt MMA:n kykyjen rajoja yli kahden vuosikymmenen ajan, hän on vasta aloittamassa.

Yli 5 miljoonan dollarin uudet investoinnit työhönsä saivat hänet kehittämään OCT:tä katsomaan sikiön aivoihin ja arvioimaan, kuinka äidin alkoholinkäyttö ja tupakointi vaikuttavat niihin. Hän myös tuo teknologiaa kliinisiin ympäristöihin silmäsairauksien diagnosoimiseksi ja ehkäisemiseksi.

Sikiön aivot – ehkäisee ja kumoaa alkoholin ja nikotiinin vaikutuksia

Vaikka synnynnäisten aivojen kasvuhäiriöiden syy on monimutkainen, prenataalinen alkoholi-/etanoli- ja nikotiinialtistus (PEE/PNE) tunnetaan tällaisiin vaurioihin johtavina tekijöinä. Tähän mennessä on ollut pula herkistä, korkearesoluutioisista työkaluista sikiön fysiologian dynaamisten muutosten visualisoimiseksi.

Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & Human Development -instituutin myöntämän 3,2 miljoonan dollarin apurahan avulla Larin ja hänen tiiminsä kehittävät uuden herkän, korkearesoluutioisen kuvantamisalustan sikiön aivojen kohdussa tapahtuvaa kuvantamista varten, mikä täyttää merkittävän aukon PEE/PNE:n aiheuttamien aivojen kasvuvajeiden kehittymisen ymmärtämisessä.

Larin raportoi aiemmin, että synnytystä edeltävä etanolialtistus johtaa nopeaan ja jatkuvaan verenvirtauksen vähenemiseen keskimmäisen aivovaltimon ja sikiön aivoihin verta toimittavan perineuraalisen verisuonipunoksen läpi. Nyt hän tutkii tätä vielä enemmän.

"Kehitämme uuden kuvantamisalustan, jossa yhdistyvät OCT:n ja kahden fotonin valolevymikroskopian (2pLSM) toisiaan täydentävät edut sikiön aivojen in utero -kuvaukseen. Työkalujen avulla voimme - ensimmäistä kertaa - siirtyä dynaamiseen." , ajoitettu arvio kapillaarien läpäisevyydestä ja monosyyttien progenitoriin tunkeutumisesta", Larin sanoi.

"Näiden tutkimusten avulla voimme myös alkaa arvioida sellaisten uusien farmakologisten interventiostrategioiden tehokkuutta, joilla pyritään ehkäisemään tai kumoamaan alkoholin, etanolin ja nikotiinin vaikutukset sikiöön."

Näkemyksiä sarveiskalvosta

National Eye Instituten 2,9 miljoonan dollarin apurahalla Larin vie MMA:ta eteenpäin ja kehittää siitä version, joka voidaan helposti integroida lääkärin vastaanotolle.

"Ehdotamme uutta menetelmää sarveiskalvon elastisten ominaisuuksien kosketuksettomaan arviointiin. Tällainen tekniikka, jota kutsutaan sydämen sykkeen optiseksi koherenssielastografiaksi (hbOCE), voisi mullistaa sarveiskalvon rutiinitutkimuksen menetelmät, tarjota mekaanista lisätietoa ja oikeuttaa nopean kliinisen sopeutumisen." " sanoi Larin. "Suoritamme sarveiskalvon nopeita volumetrisiä vaiheherkkiä OCT-skannauksia sydämen sykkeen useiden vaiheiden aikana mitataksemme sarveiskalvon muodonmuutoksia ja siten biomekaniikkaa."

Sarveiskalvon biomekaniikan tarkka mittaus korkealla tilaresoluutiolla ei vaikuttaisi vain diagnostisten testien kliiniseen tulkintaan, esimerkiksi mittaamalla silmänsisäistä painetta tai arvioimalla lääkehoitojen vaikutusta, vaan ennustaisi myös posterioristen silmäsairauksien, kuten glaukooman, kehittymistä. Tällä hetkellä ei ole luotettavaa menetelmää sarveiskalvon kimmoisuuden kvantitatiiviseen mittaamiseen in vivo ja korkealla resoluutiolla.

Tutkimuksemme nopeuttavat silmän elastografian siirtymistä klinikalle, auttavat meitä valitsemaan ja käyttämään sarveiskalvon kirurgisia hoitoja ja auttavat meitä ymmärtämään sarveiskalvosairauksien ja haavan paranemisen rakenteellisia seurauksia.

Kirill Larin, yliopiston biolääketieteen tekniikan professori

Larin kutsuu työtään "reunateknologiaksi", koska hän työntää MMA:n rajoja ja tarjoaa paremman käsityksen ihmiskehosta.

Lähde:

Houstonin yliopisto

.