Profesorul UH dezvoltă un sistem de imagistică pentru a îmbunătăți vederea corneei și a creierului fetal

Profesorul UH dezvoltă un sistem de imagistică pentru a îmbunătăți vederea corneei și a creierului fetal

Sub conducerea lui Kirill Larin, tomografia cu coerență optică de înaltă rezoluție (OCT) se confruntă cu o creștere majoră. În ultimii 20 de ani, profesorul de inginerie biomedicală UH a avansat de la un dispozitiv care examinează doar retina la unul care poate măsura o varietate incredibil de mare de organe interne, de la inima fetală până la tubul neural.

OCT nu necesită biopsii; Nu se iau măsuri invazive. În schimb, tehnica imagistică folosește unde luminoase pentru a capta imagini în secțiune transversală și pentru a oferi imagini 3D.

Și în timp ce Larin a depășit limitele capacităților OCT de mai bine de două decenii, el abia a început.

Peste 5 milioane de dolari în investiții noi în munca sa l-au determinat să dezvolte OCT pentru a analiza în interiorul creierului fetal și a evalua modul în care acesta este afectat de consumul de alcool matern și de fumat. El aduce, de asemenea, tehnologia în mediile clinice pentru a diagnostica și a preveni bolile oculare.

Creierul fetal – previne și inversează efectele alcoolului și nicotinei

Deși cauza anomaliilor congenitale de creștere a creierului este complexă, expunerea prenatală la alcool/etanol și nicotină (PEE/PNE) sunt cunoscute ca factori care conduc la astfel de defecte. Până în prezent, a existat o lipsă de instrumente sensibile, de înaltă rezoluție, pentru a vizualiza schimbările dinamice în fiziologia fetală.

Cu un grant de 3,2 milioane de dolari de la Institutul Național pentru Sănătatea Copilului și Dezvoltarea Umană Eunice Kennedy Shriver, Larin și echipa sa vor dezvolta o nouă platformă de imagistică sensibilă, de înaltă rezoluție, pentru imagistica in utero a creierului fetal, care va umple un gol semnificativ în înțelegerea dezvoltării apariției deficitelor de creștere a creierului din cauza PEE/PNE.

Larin a raportat anterior că expunerea prenatală la etanol are ca rezultat o scădere rapidă și susținută a fluxului sanguin prin artera cerebrală medie și plexul vascular perineural pial, care furnizează sânge creierului fetal. Acum va explora acest lucru și mai departe.

„Vom dezvolta o nouă platformă de imagistică care combină avantajele complementare ale OCT și ale microscopiei luminoase cu doi fotoni (2pLSM) pentru imagistica in utero a creierului fetal. Instrumentele ne vor permite – pentru prima dată – să fim dinamici”. , evaluarea rezolvată în timp a permeabilității capilare și a invaziei progenitoare a monocitelor”, a spus Larin.

„Aceste studii ne vor permite, de asemenea, să începem să evaluăm eficacitatea noilor strategii de intervenție farmacologică care vizează prevenirea sau inversarea efectelor expunerii la alcool, etanol și nicotină asupra fătului.”

Perspective asupra corneei

Cu un grant de 2,9 milioane de dolari de la National Eye Institute, Larin va lua OCT într-o direcție suplimentară și va dezvolta o versiune a acestuia care poate fi integrată cu ușurință în practica unui medic.

„Propunem o metodă nouă pentru evaluarea fără contact a proprietăților elastice ale corneei. O astfel de tehnologie, numită elastografie de coerență optică a bătăilor inimii (hbOCE), ar putea revoluționa metodele pentru examinarea de rutină a corneei, ar putea oferi informații mecanice suplimentare și ar putea justifica adaptarea clinică rapidă”. ", a spus Larin. Vom efectua scanări OCT volumetrice de mare viteză sensibile la fază ale corneei în timpul mai multor faze ale bătăilor inimii pentru a măsura deformațiile corneei și, prin urmare, biomecanica."

Măsurarea precisă a biomecanicii corneene cu rezoluție spațială mare nu ar influența doar interpretarea clinică a testelor de diagnostic, de exemplu prin măsurarea presiunii intraoculare sau evaluarea efectului terapiilor medicamentoase, dar ar prezice și dezvoltarea bolilor oculare posterioare, cum ar fi glaucomul. În prezent, nu există o metodă fiabilă pentru măsurarea cantitativă a elasticității corneei in vivo și cu rezoluție înaltă.

Studiile noastre vor accelera tranziția elastografiei oculare în clinică, vor informa selecția și utilizarea tratamentelor chirurgicale corneene și ne vor ajuta să înțelegem consecințele structurale ale bolii corneene și ale vindecării rănilor.”

Kirill Larin, profesor de inginerie biomedicală UH

Larin își numește munca „tehnologie de frontieră” pentru că depășește limitele OCT și oferă o perspectivă mai bună asupra corpului uman.

Sursă:

Universitatea din Houston

.