Profesor UH razvija sustav snimanja za poboljšanje prikaza rožnice i fetalnog mozga

Profesor UH razvija sustav snimanja za poboljšanje prikaza rožnice i fetalnog mozga

Pod vodstvom Kirilla Larina, optička koherentna tomografija (OCT) visoke rezolucije doživljava veliki uzlet. Tijekom proteklih 20 godina, profesor biomedicinskog inženjerstva s UH-a napredovao je u razvoju od uređaja koji ispituje samo mrežnicu do uređaja koji može mjeriti nevjerojatno širok raspon unutarnjih organa, od srca fetusa do neuralne cijevi.

OCT ne zahtijeva biopsije; Ne poduzimaju se invazivne mjere. Umjesto toga, tehnika snimanja koristi svjetlosne valove za snimanje slika poprečnog presjeka i pružanje 3D slika.

I dok Larin već više od dva desetljeća pomiče granice OCT-ovih mogućnosti, on je tek počeo.

Više od 5 milijuna dolara novih ulaganja u njegov rad dovelo ga je do razvoja OCT-a kako bi pogledao unutar mozga fetusa i procijenio kako na njega utječu majčina konzumacija alkohola i pušenje. On također uvodi tehnologiju u klinička okruženja za dijagnosticiranje i prevenciju očnih bolesti.

Mozak fetusa – sprječava i poništava učinke alkohola i nikotina

Iako je uzrok kongenitalnih abnormalnosti rasta mozga složen, prenatalna izloženost alkoholu/etanolu i nikotinu (PEE/PNE) poznati su kao čimbenici koji dovode do takvih nedostataka. Do danas je nedostajalo osjetljivih alata visoke razlučivosti za vizualizaciju dinamičkih promjena u fiziologiji fetusa.

Uz potporu od 3,2 milijuna dolara Nacionalnog instituta za dječje zdravlje i ljudski razvoj Eunice Kennedy Shriver, Larin i njegov tim će razviti novu osjetljivu platformu za snimanje slike visoke rezolucije za in utero snimanje fetalnog mozga koja će popuniti značajnu prazninu u razvojnom razumijevanju pojave zastoja u rastu mozga zbog PEE/PNE.

Larin je prethodno izvijestio da prenatalna izloženost etanolu rezultira brzim i dugotrajnim smanjenjem protoka krvi kroz srednju cerebralnu arteriju i pijalni perineuralni vaskularni pleksus, koji krvlju opskrbljuje mozak fetusa. Sada će to istražiti još dublje.

"Razvit ćemo novu platformu za snimanje koja kombinira komplementarne prednosti OCT-a i dvofotonske svjetlosne mikroskopije (2pLSM) za in utero snimanje fetalnog mozga. Alati će nam omogućiti - po prvi put - dinamiku." , vremenski razlučena procjena propusnosti kapilara i invazije progenitora monocita,” rekao je Larin.

"Ove studije će nam također omogućiti da počnemo procjenjivati ​​učinkovitost novih strategija farmakološke intervencije usmjerenih na sprječavanje ili poništavanje učinaka izloženosti alkoholu, etanolu i nikotinu na fetuse."

Uvidi u rožnicu

S potporom od 2,9 milijuna dolara od Nacionalnog instituta za oči, Larin će povesti OCT u daljnjem smjeru i razviti njegovu verziju koja se može lako integrirati u liječničku praksu.

"Predlažemo novu metodu za beskontaktnu procjenu elastičnih svojstava rožnice. Takva tehnologija, nazvana optička koherentna elastografija otkucaja srca (hbOCE), mogla bi revolucionirati metode za rutinski pregled rožnice, pružiti dodatne mehaničke informacije i opravdati brzu kliničku prilagodbu." " rekao je Larin. "Provest ćemo brze volumetrijske fazno osjetljive OCT skeniranja rožnice tijekom višestrukih faza otkucaja srca kako bismo izmjerili deformacije rožnice, a time i biomehaniku."

Precizno mjerenje biomehanike rožnice s visokom prostornom rezolucijom ne bi samo utjecalo na kliničku interpretaciju dijagnostičkih testova, primjerice mjerenjem intraokularnog tlaka ili procjenom učinka medikamentoznih terapija, već bi i predvidjelo razvoj bolesti stražnjeg dijela oka poput glaukoma. Trenutačno ne postoji pouzdana metoda za kvantitativno mjerenje elastičnosti rožnice in vivo i s visokom rezolucijom.

Naše će studije ubrzati prijelaz očne elastografije u kliniku, informirati o našem odabiru i upotrebi kirurških tretmana rožnice i pomoći nam razumjeti strukturne posljedice bolesti rožnice i zacjeljivanja rana.”

Kirill Larin, profesor biomedicinskog inženjerstva UH

Larin svoj rad naziva "graničnom tehnologijom" jer pomiče granice OCT-a i pruža bolji uvid u ljudsko tijelo.

Izvor:

Sveučilište u Houstonu

.