改善心血管的近红外荧光成像的准确性

心血管疾病(心血管病)或心脏病仍然是全球死亡的主要原因。幸运的是,医生现在配备更先进和复杂的工具,帮助他们诊断心血管病。一个著名的例子是血管内超声检查(治疗作用,使心脏病专家获取的图像使用薄的血管内超声探头。这些图像可以用来评估等问题造成的动脉增厚脂肪或斑块形成。

虽然IVUS无疑是一种功能强大的技术,但它未能捕捉关键信息的病理学观察到血管。为了解决这个问题,近红外荧光(NIRF)成像与IVUS用于血管的更彻底的检查。大纲NIRF利用荧光剂生物过程人身体内部的情况。这些药物被注射到血液中,绑定到特定pathology-related血管壁化合物,如蛋白质或核酸。

产生的荧光信号结合IVUS图像提供准确的信息。然而,在NIRF-IVUS测量,NIRF探测器之间的距离和血管壁不断变化。这提出了一个新的挑战,因为血液变弱荧光信号的强度和血液的“量”NIRF探测器和血管壁之间不断变化。

因此,教授领导的研究小组Vasilis Ntziachristos从慕尼黑工业大学,德国,有一个创新的解决这个问题。在一项新的研究发表在《生物医学光学(JBO),研究小组报告了一个新的技术来测量血液的荧光衰减NIRF-IVUS“导”举措探针。

“我们提供一种自适应校正方案根据每个病人和每个收集在成像过程中,成像帧”Ntziachristos说。

这种新方法背后的理念是基于事实,总是看到NIRF探头置入导丝。与一个已知浓度的荧光颗粒涂层导确保信号导能间接衡量血液衰减在当前图像。NIRF探针之间的距离和导丝通过IVUS决定,所以NIRF探针之间的距离和血管壁。荧光信号测量的校正因子在血管壁后可以计算一个简单的校准过程。

研究人员使用一种小型NIRF-IVUS系统报道他们之前测试他们的技术在临床研究模型。他们还在毛细管幻影身上进行实验,模拟小血管的特性。他们记录了4.5倍比未修正的NIRF信号和< 11%错误为目标信号,这看起来很有希望。此外,修正方法保持平均70%组织实验的准确性。这些值也与此形成鲜明对比的是,其他的校正方法,获得的精度,使用平均衰减因素而不是计算每一帧和精确通过IVUS probe-to-vessel距离测量。

团队表明它应该相对容易直接把他们的技术融入到临床实践中,因为没有重大修改现有的设备是必需的。导可以用作参考标准为其他血管内荧光成像模式,以及其他光学方法荧光如果使用适当的涂料。

威斯康星大学麦迪逊分校的医学物理学教授和JBO主编布莱恩Pogue讲话,纠正血管内NIRF信号”这个新方法是简单、准确和体内研究铺平了道路,最终临床翻译。”