Profesor UH vyvíja zobrazovací systém na zlepšenie pohľadu na rohovku a mozog plodu

Profesor UH vyvíja zobrazovací systém na zlepšenie pohľadu na rohovku a mozog plodu

Pod vedením Kirilla Larina zažíva optická koherentná tomografia s vysokým rozlíšením (OCT) veľký rozmach. Za posledných 20 rokov profesor biomedicínskeho inžinierstva v UH pokročil od zariadenia, ktoré skúma iba sietnicu, k takému, ktoré dokáže merať neuveriteľne širokú škálu vnútorných orgánov, od srdca plodu po nervovú trubicu.

OCT nevyžaduje biopsie; Neprijímajú sa žiadne invazívne opatrenia. Namiesto toho používa zobrazovacia technika svetelné vlny na zachytenie prierezových obrázkov a poskytnutie 3D obrázkov.

A zatiaľ čo Larin posúva hranice možností OCT už viac ako dve desaťročia, ešte len začína.

Viac ako 5 miliónov dolárov v nových investíciách do jeho práce ho viedlo k vývoju OCT, aby sa pozrel do mozgu plodu a zhodnotil, ako je ovplyvnený konzumáciou alkoholu a fajčením matky. Tiež prináša technológiu do klinických prostredí na diagnostiku a prevenciu očných chorôb.

Mozog plodu – zabraňuje a zvráti účinky alkoholu a nikotínu

Hoci príčina vrodených abnormalít rastu mozgu je komplexná, prenatálna expozícia alkoholu/etanolu a nikotínu (PEE/PNE) sú známe ako faktory vedúce k takýmto defektom. Doteraz chýbali citlivé nástroje s vysokým rozlíšením na vizualizáciu dynamických zmien vo fyziológii plodu.

S grantom 3,2 milióna dolárov od Národného inštitútu detského zdravia a ľudského rozvoja Eunice Kennedy Shriver Larin a jeho tím vyvinú novú citlivú zobrazovaciu platformu s vysokým rozlíšením pre in utero zobrazovanie mozgu plodu, ktorá zaplní významnú medzeru vo vývojovom chápaní vzniku deficitov rastu mozgu v dôsledku PEE/PNE.

Larin predtým uviedol, že prenatálna expozícia etanolu vedie k rýchlemu a trvalému zníženiu prietoku krvi cez strednú cerebrálnu artériu a pialový perineurálny vaskulárny plexus, ktorý dodáva krv do mozgu plodu. Teraz to bude skúmať ešte viac.

"Vyvinieme novú zobrazovaciu platformu, ktorá kombinuje komplementárne výhody OCT a dvojfotónovej svetelnej listovej mikroskopie (2pLSM) pre in utero zobrazovanie mozgu plodu. Nástroje nám umožnia - prvýkrát - ísť dynamicky." , časovo rozlíšené hodnotenie kapilárnej permeability a invázie monocytových progenitorov,“ povedal Larin.

"Tieto štúdie nám tiež umožnia začať hodnotiť účinnosť nových farmakologických intervenčných stratégií zameraných na prevenciu alebo zvrátenie účinkov expozície alkoholu, etanolu a nikotínu na plody."

Pohľady do rohovky

S grantom 2,9 milióna dolárov od Národného očného inštitútu Larin posunie OCT ďalším smerom a vyvinie jeho verziu, ktorú možno ľahko integrovať do praxe lekára.

"Navrhujeme novú metódu na bezkontaktné hodnotenie elastických vlastností rohovky. Takáto technológia, nazývaná optická koherentná elastografia srdcového tepu (hbOCE), by mohla spôsobiť revolúciu v metódach rutinného vyšetrenia rohovky, poskytnúť ďalšie mechanické informácie a odôvodniť rýchlu klinickú adaptáciu." " povedal Larin. "Budeme vykonávať vysokorýchlostné objemové, fázovo citlivé OCT skeny rohovky počas viacerých fáz srdcového tepu, aby sme zmerali deformácie rohovky a tým aj biomechaniku."

Presné meranie biomechaniky rohovky s vysokým priestorovým rozlíšením by ovplyvnilo nielen klinickú interpretáciu diagnostických testov, napríklad meraním vnútroočného tlaku alebo hodnotením efektu medikamentóznej terapie, ale aj predpovedalo vývoj zadných očných ochorení, ako je glaukóm. V súčasnosti neexistuje žiadna spoľahlivá metóda na kvantitatívne meranie elasticity rohovky in vivo a s vysokým rozlíšením.

Naše štúdie urýchlia prechod očnej elastografie na kliniku, informujú o našom výbere a používaní chirurgických zákrokov na rohovke a pomôžu nám pochopiť štrukturálne dôsledky ochorenia rohovky a hojenia rán.“

Kirill Larin, profesor biomedicínskeho inžinierstva v UH

Larin nazýva svoju prácu „hraničnou technológiou“, pretože posúva hranice OCT a poskytuje lepší pohľad na ľudské telo.

Zdroj:

University of Houston

.