Istraživači sa kineskog Južnog univerziteta nauke i tehnologije, SUSTech, razvili su fotoakustični sat za snimanje krvnih sudova u koži visoke rezolucije
Fotoakustični sat bi mogao da ponudi neinvazivan način praćenja hemodinamskih indikatora kao što su otkucaji srca, krvni pritisak i zasićenost kiseonikom koji mogu pokazati kvalitet rada srca.
„Iako je fotoakustično snimanje izuzetno osjetljivo na varijacije u hemodinamici, poteškoće u minijaturizaciji i optimizaciji interfejsa za snimanje ograničile su razvoj nosivih fotoakustičkih uređaja“, rekao je vođa istraživačkog tima Lei Xi. „Prema našim saznanjima, ovo je prvi fotoakustični nosivi uređaj pogodan za primjenu u zdravstvu.
Sistem se sastoji od sata sa interfejsom za prikaz slike, ručnog računara i ranca koji sadrži laser i napajanje. Testovi na volonterima koji se slobodno kreću pokazali su da se uređaj može koristiti za posmatranje varijacija u protoku krvi tokom različitih aktivnosti kao što je hodanje.
Fotoakustično snimanje
Fotoakustično snimanje je tehnika koja formira slike mjerenjem svjetlosnih zvučnih talasa nastalih apsorpcijom svjetlosti u strukturama. Analizom intenziteta i distribucije fotoakustičkog signala dobija se uvid u funkcionalne i strukturne osobine mikrosudova koje mogu biti izmjenjene različitim bolestima. Iako je fotoakustično snimanje još uvijek prvenstveno istraživačko sredstvo, ono počinje da nalazi kliničku primenu u oblastima kao što su onkologija, vaskularna i dermatološka slika.
Da bi ono što je obično glomazni instrument pretvorili u nešto što se može nositi u pokretu, istraživači su razvili kompaktni fotoakustični mikroskopski sistem optičke rezolucije zasnovan na kompaktnom pulsirajućem laseru, uskoj svetlosnoj putanji zasnovanoj na vlaknima i integrisanom elektronskom sistemu smještenim u ruksaku od 7 kilograma. Takođe su dizajnirali ručni uređaj za skladištenje slika i kreirali minijaturizovani interfejs za sat sa podesivom fokalnom ravninom i ekranom za prikaz slika u realnom vremenu.
Snimanje u pokretu
Istraživači su dizajnirali sistem tako da se može koristiti za snimanje dok se korisnik slobodno kreće. Takođe ima podesivi laserski fokus, što je neophodno za snimanje višeslojnih struktura poput kože. Fotoakustični sistem za snimanje ima bočnu rezoluciju od 8,7 µm, što je dovoljno za rasuđivanje većine mikrovaskularnih sudova u koži, i maksimalno vidno polje od oko 3 mm u prečniku, što je dovoljno za snimanje mikrovaskularnih detalja.
Istraživači sada rade na stvaranju sistema koji koristi još manji laserski izvor sa većom stopom ponavljanja. Ovo će učiniti sistem kompaktnijim i lakšim, a istovremeno će povećati sigurnost i vremensku rezoluciju.
Istraživači takođe žele da uključe multispektralno osvjetljenje, koje bi omogućilo sticanje dodatnih fizioloških parametara uključujući zasićenost kiseonikom i brzinu protoka krvi i kvantitativnu procjenu parametara kao što su broj i zapremina posuda. Ove sposobnosti mogu pomoći u ranoj dijagnozi stanja kao što su rak i kardiovaskularne bolesti.
Studija je objavljena na Optics Letters web stranici.
