Díky nové technologii laserového zobrazování mohou vědci efektivně určit, zda jsou srdce dárců vhodná pro transplantaci

Nová laserová zobrazovací technika snad určí, která srdce dárců jsou vhodná pro transplantaci a která povedou ke špatným výsledkům, zjistila nedávno skupina francouzských vědců. Vzácně nevyžaduje koronarografii nebo použití kontrastních látek, které by mohly poškodit transplantované srdce. Předběžná zjištění byla zveřejněna v dubnu 2023 v časopise Journal of Biomedical Optics (JBO).
Díky nové laserové zobrazovací technologii mohou vědci efektivně určit vhodnost dárcovského srdce pro transplantaci
Zobrazování laserového rozptylu umožňuje vizualizaci vaskulárních detailů bijících srdcí transplantovaných dárců pro posouzení životaschopnosti in vitro (obrázek: Plyer et al. Researchers, JBO)
Na základě předchozích zkušeností je těžká ischemická choroba srdeční (CAD) klíčovým faktorem, který určuje, zda po transplantaci srdce dojde k primárnímu selhání štěpu a časné smrti. A jak se kritéria pro populaci dárců rozšiřují, důležitost screeningu srdce před přidělením transplantace srdce nabývá na významu. Vzhledem k dlouhé čekací listině na transplantaci srdce je naléhavě nutné najít způsoby, jak provést screening srdcí dárců (dárcovských srdcí), aby se určila jejich životaschopnost a potenciální komplikace.
Invazivní koronární angiografie, která je v současnosti považována za „zlatý standard“ pro hodnocení dárcovského srdce, se však ve skutečnosti provádí jen asi u jedné třetiny dárcovských srdcí. Studie ex vivo perfuze (ESHP) mohou být prováděny poté, co bylo srdce dárce odebráno dárci, a kontrast použitý v této metodě způsobuje degeneraci srdce.
Z tohoto důvodu výzkumníci hledali optimálnější metodu, jak lépe chránit srdce.
Zmíněný francouzský tým nedávno zkoumal bezkontaktní zobrazovací techniku ​​založenou na laserovém rozptylu, která dokáže posoudit strukturu a funkci srdečních cév bez potřeby kontrastu. Vědci zavedli techniku ​​laserového rozptylového ortogonálního kontrastního zobrazování (LSOCI) pro selektivní detekci mnohočetného rozptylu pohyblivých červených krvinek. Laser je zaměřen na srdce dárce a zpětně rozptýlené světlo z pohybujících se částic lze pozorovat kamerou, což vytváří efekt rozmazání, který lze použít jako kontrast mezi krevními cévami a okolní tkání.
Jako celopolní optická technika umožňuje LSOCI vytvářet zobrazení celé srdeční periferní vaskulatury s vysokým rozlišením se zobrazovacími schopnostmi v reálném čase. Profesorka Elise Colin z University of Paris Saclay ve Francii vysvětlila v prohlášení Mezinárodní společnosti pro optiku a fotoniku (SPIE): „Optická technika umožňuje zobrazení celého periferního cévního systému srdce v reálném čase s vysokým rozlišením. "
Pro ověření tohoto přístupu vyvinuli vědci klinický model pro studium koronární cirkulace srdce dárce před transplantací. Poté namontovali laser a kameru na kloubové rameno upevněné nad perfuzním modulem (obsahujícím srdce dárce), aby vytvořili a analyzovali rychle se měnící vzor skvrn.
K překonání problémů spojených se sledováním vaskulárního systému v důsledku tlukoucího srdce vědci dále optimalizovali metodu nazvanou „multi-cycle zlepšený poměr signálu k šumu“ (MPE-SNR). Postupem času pořídili sérii snímků a vytvořili rámec pro zobrazení cévního systému na podobných místech v srdci. Každý snímek v sekvenci byl poté optimalizován použitím jiných snímků, snížením šumu a vylepšením detailů.
Optimalizované snímky představují cévní systém v různých okamžicích. Pomocí série takových snímků vědci vizualizovali cévní systémy o velikosti 100 mikronů během několika sekund a přesně zobrazili krevní oběh. Doufejme, že v budoucnu bude tato technika použita k identifikaci abnormalit perfuze myokardu a také k charakterizaci základního srdečního onemocnění (např. onemocnění koronárních tepen).