Professor do UH desenvolve sistema de imagem para melhorar a visão da córnea e do cérebro fetal

Professor do UH desenvolve sistema de imagem para melhorar a visão da córnea e do cérebro fetal

Sob a liderança de Kirill Larin, a tomografia de coerência óptica (OCT) de alta resolução está passando por um grande crescimento. Nos últimos 20 anos, o professor de engenharia biomédica da UH avançou no desenvolvimento de um dispositivo que examina apenas a retina para um que pode medir uma variedade incrivelmente ampla de órgãos internos, do coração fetal ao tubo neural.

A OCT não requer biópsias; Nenhuma medida invasiva é tomada. Em vez disso, a técnica de imagem usa ondas de luz para capturar imagens transversais e fornecer imagens 3D.

E embora Larin tenha ampliado os limites das capacidades da OCT por mais de duas décadas, ele está apenas começando.

Mais de US$ 5 milhões em novos investimentos em seu trabalho o levaram a desenvolver a OCT para examinar o interior do cérebro fetal e avaliar como ele é afetado pelo consumo materno de álcool e pelo tabagismo. Ele também está trazendo a tecnologia para ambientes clínicos para diagnosticar e prevenir doenças oculares.

O cérebro fetal – previne e reverte os efeitos do álcool e da nicotina

Embora a causa das anomalias congênitas do crescimento cerebral seja complexa, a exposição pré-natal ao álcool/etanol e à nicotina (PEE/PNE) são conhecidos como fatores que levam a tais defeitos. Até o momento, faltam ferramentas sensíveis e de alta resolução para visualizar mudanças dinâmicas na fisiologia fetal.

Com uma doação de US$ 3,2 milhões do Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver, Larin e sua equipe desenvolverão uma nova plataforma de imagem sensível e de alta resolução para imagens in utero do cérebro fetal que preencherá uma lacuna significativa na compreensão do desenvolvimento do surgimento de déficits de crescimento cerebral devido a PEE/PNE.

Larin relatou anteriormente que a exposição pré-natal ao etanol resulta em uma diminuição rápida e sustentada do fluxo sanguíneo através da artéria cerebral média e do plexo vascular perineural pial, que fornece sangue ao cérebro fetal. Agora ele irá explorar isso ainda mais.

"Desenvolveremos uma nova plataforma de imagem que combina as vantagens complementares da OCT e da microscopia de folha de luz de dois fótons (2pLSM) para imagens in utero do cérebro fetal. As ferramentas nos permitirão - pela primeira vez - ser dinâmicos." , avaliação resolvida no tempo da permeabilidade capilar e invasão de progenitores de monócitos”, disse Larin.

“Esses estudos também nos permitirão começar a avaliar a eficácia de novas estratégias de intervenção farmacológica destinadas a prevenir ou reverter os efeitos da exposição ao álcool, etanol e nicotina nos fetos.”

Insights sobre a córnea

Com uma doação de US$ 2,9 milhões do National Eye Institute, Larin levará a OCT em uma direção adicional e desenvolverá uma versão dela que possa ser facilmente integrada à prática médica.

"Propomos um novo método para avaliação sem contato das propriedades elásticas da córnea. Tal tecnologia, chamada elastografia de coerência óptica do batimento cardíaco (hbOCE), poderia revolucionar os métodos de exame rotineiro da córnea, fornecer informações mecânicas adicionais e justificar uma rápida adaptação clínica." " disse Larin. "Realizaremos varreduras de OCT volumétricas de alta velocidade sensíveis à fase da córnea durante múltiplas fases do batimento cardíaco para medir as deformações da córnea e, portanto, a biomecânica."

A medição precisa da biomecânica da córnea com alta resolução espacial não só influenciaria a interpretação clínica dos testes de diagnóstico, por exemplo, medindo a pressão intraocular ou avaliando o efeito de terapias medicamentosas, mas também preveria o desenvolvimento de doenças oculares posteriores, como o glaucoma. Atualmente, não existe um método confiável para medir quantitativamente a elasticidade da córnea in vivo e com alta resolução.

Nossos estudos irão acelerar a transição da elastografia ocular para a clínica, informar nossa seleção e uso de tratamentos cirúrgicos da córnea e nos ajudar a compreender as consequências estruturais das doenças da córnea e da cicatrização de feridas.”

Kirill Larin, professor de engenharia biomédica da UH

Larin chama seu trabalho de “tecnologia de fronteira” porque ele ultrapassa os limites da OCT e fornece uma visão maior do corpo humano.

Fonte:

Universidade de Houston

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