Uue laserpilditehnoloogia abil saavad teadlased tõhusalt kindlaks teha, kas doonori südamed sobivad siirdamiseks

Uus laserkujutise tehnika määrab loodetavasti kindlaks, millised doonori südamed sobivad siirdamiseks ja millised viivad halva tulemuseni, leidis hiljuti Prantsuse teadlaste rühm. Harva ei nõua see koronaarangiograafiat ega kontrastainete kasutamist, mis võivad siirdatud südant kahjustada. Esialgsed leiud on avaldatud ajakirja Journal of Biomedical Optics (JBO) 2023. aasta aprillinumbris.
Uue laserpilditehnoloogia abil saavad teadlased tõhusalt kindlaks teha doonori südame sobivuse siirdamiseks
Laserhajutuskuvamine võimaldab visualiseerida vaskulaarseid üksikasju doonori siirdamise südame peksmise kohta, et hinnata nende elujõulisust in vitro (pildikrediit: Plyer et al. teadlased, JBO)
Varasemate kogemuste põhjal on raske koronaartõbi (CAD) peamine tegur, mis määrab, kas pärast südame siirdamist esineb primaarne transplantaadi puudulikkus ja varajane surm. Kuna doonoripopulatsiooni kriteeriumid laienevad, muutub südametransplantaadi jaotamise eelse südame sõeluuringu tähtsus üha olulisemaks. Kuna südamesiirdamise ootejärjekord on pikk, on tungiv vajadus leida viise doonorisüdamete (doonorisüdamete) skriinimiseks, et teha kindlaks nende elujõulisus ja võimalikud tüsistused.
Kuid invasiivset koronaarangiograafiat, mida praegu peetakse doonori südame hindamise "kuldstandardiks", tehakse tegelikult ainult umbes kolmandikul doonori südametest. Ex vivo perfusiooniuuringuid (ESHP) saab teha pärast doonori südame eemaldamist ja selle meetodi puhul kasutatav kontrast põhjustab südame degeneratsiooni.
Seetõttu on teadlased otsinud optimaalsemat meetodit südame paremaks säilitamiseks.
Eespool mainitud Prantsuse töörühm uuris hiljuti mittekontaktset laserhajutuspõhist pilditehnikat, mis suudab hinnata südame veresoonte struktuuri ja funktsiooni, ilma et oleks vaja kontrasti. Teadlased lõid liikuvate punaste vereliblede mitmekordse hajumise selektiivseks tuvastamiseks laserhajutuse ortogonaalse kontrastkujutise (LSOCI) tehnika. Laser fokusseeritakse doonorsüdamele ja kaameraga saab jälgida liikuvate osakeste tagasihajuvat valgust, mis tekitab hägususe efekti, mida saab kasutada kontrastina veresoonte ja ümbritseva koe vahel.
Täisvälja optilise tehnikana võimaldab LSOCI luua kõrge eraldusvõimega kujutisi kogu südame perifeersest veresoonkonnast koos reaalajas pildistamise võimalustega. Professor Elise Colin Pariisi Saclay ülikoolist (Prantsusmaa) selgitas Rahvusvahelise Optika ja Fotoonika Seltsi (SPIE) avalduses: "Optiline tehnika võimaldab reaalajas kogu südame perifeerse veresoonkonna süsteemi kõrge eraldusvõimega pildistada. "
Selle lähenemisviisi kinnitamiseks töötasid teadlased välja kliinilise mudeli, et uurida siirdamiseelse doonori südame koronaarset vereringet. Seejärel paigaldasid nad laseri ja kaamera liigendatud käele, mis oli kinnitatud perfusioonimooduli kohale (sisaldab doonorsüdant), et luua ja analüüsida kiiresti muutuvat täpimustrit.
Südamelöögist tingitud vaskulaarsüsteemi jälgimise probleemide ületamiseks optimeerisid teadlased veelgi meetodit, mida nimetatakse "mitme tsükliga täiustatud signaali-müra suhteks" (MPE-SNR). Aja jooksul võtsid nad pildiseeria ja ehitasid raamistiku veresoonte süsteemi kujutamiseks südame sarnastes kohtades. Seejärel optimeeriti jada iga pilti, kasutades teisi pilte, vähendades müra ja suurendades detaile.
Optimeeritud pildid esindavad veresoonte süsteemi erinevatel ajahetkedel. Just selliste kujutiste seeria abil visualiseerisid teadlased mõne sekundiga kuni 100 mikroni suurused veresoonkonnasüsteemid ja näitasid täpselt vereringet. Tulevikus kasutatakse seda tehnikat loodetavasti müokardi perfusioonihäirete tuvastamiseks, samuti kaasneva südamehaiguse (nt koronaararterite haigus) iseloomustamiseks.