В новом исследовании учёные впервые показали, что фотоакустическая микроскопия может визуализировать стенты через кожу, что потенциально может предложить более безопасный и простой способ мониторинга этих жизненно важных устройств. Ежегодно около 2 миллионов человек в США имплантируют стенты для улучшения кровотока в суженных или заблокированных артериях.
«Крайне важно отслеживать стенты на предмет таких проблем, как переломы или неправильное позиционирование, но традиционно используемые методы требуют инвазивных процедур или облучения», — сказал один из ведущих исследователей Мёнгсу Сон из университета Сиань Цзяотун-Ливерпуль в Китае. «Это вдохновило нас проверить потенциал использования фотоакустической визуализации для мониторинга стентов через кожу».
В журнале Optics Letters исследователи показывают, что фотоакустическую микроскопию можно использовать для визуализации стентов, покрытых кожей мышей, в различных клинически значимых условиях, включая симулированные повреждения и накопление бляшек.
«Хотя наши результаты фотоакустической микроскопии являются предварительными, дальнейшая разработка может позволить осуществлять частый неинвазивный мониторинг состояния стентов — без необходимости хирургического доступа или облучения рентгеном», — сказал один из ведущих исследователей Сун-Лян Чен из Шанхайского университета Цзяо Тонг в Китае. «Это упростило бы и сделало бы более безопасным мониторинг состояния стентов у пациентов».
Фотоакустическая визуализация — это метод без использования маркеров, который обнаруживает звуковые волны, генерируемые, когда материалы поглощают свет и выделяют энергию. Поскольку звук рассеивается меньше, чем свет, этот метод визуализации может использоваться для получения изображений с более высоким разрешением на большей глубине, чем чисто оптические методы.
Хотя в других исследованиях фотоакустическая визуализация с помощью эндоскопа использовалась для визуализации стентов, это всё равно требует, чтобы пациенты проходили процедуру. В новом исследовании учёные изучили, может ли фотоакустическая микроскопия обеспечить неинвазивный мониторинг стентов через кожу.
Для этого они смоделировали различные сценарии со стентами, включая переломы, сжатие и движение перекрывающихся стентов. Они также использовали сливочное масло, чтобы имитировать отложение бляшек или тромбов после стентирования. Используя фотоакустическую микроскопию на различных длинах волн, включая 670 нм и 1210 нм, они смогли визуализировать эти различные состояния стентов через удалённую кожу мышей.
«Одним из наиболее интересных результатов является то, что мы могли легко отличить сливочное масло, которое мы использовали для имитации липидной бляшки, от стента», — сказал Сон. «Поскольку бляшки и стенты поглощают свет по-разному, использование двух длин волн помогло нам их различить».
Исследователи говорят, что фотоакустическая микроскопия потенциально может использоваться для визуализации стентов, размещённых в местах доступа для диализа, которые обычно располагаются непосредственно под кожей. Для стентов в более глубоких областях, таких как сонная артерия, может быть более подходящим родственный метод, называемый фотоакустической компьютерной томографией.
Исследователи отмечают, что прежде чем фотоакустическая визуализация сможет использоваться для клинического неинвазивного мониторинга стентов, необходимо провести эксперименты на животных in vivo и предварительные клинические эксперименты. Систему также необходимо оптимизировать для использования в различных частях тела.