Entwicklung eines multimodalen Hochgeschwindigkeits-Photoakustik-/Ultraschallsystems zur funktionellen Bildgebung des Neugeborenengehirns

Die medizinische Bildgebung spielt in der klinischen Diagnose eine große Rolle. Zu den derzeit am häufigsten verwendeten Bildgebungsmethoden für die Bildgebung des Gehirns von Neugeborenen gehören Ultraschallbildgebung, Magnetresonanztomographie und CT. Aufgrund des Bildgebungsmaßstabs, der Geschwindigkeit und der Strahlungsbegrenzung haben große bildgebende Geräte wie CT und Magnetresonanztomographie in der Regel Einschränkungen bei der Früherkennung und Diagnose neonataler Hirnläsionen. Aufgrund seiner Flexibilität und Bequemlichkeit hat sich Ultraschall zu einer gängigen Bildgebungsmethode für Gehirnorgane von Neugeborenen entwickelt. Allerdings liefert die konventionelle Ultraschallbildgebung meist nur strukturbezogene Informationen und es ist schwierig, die physiologischen Eigenschaften der Läsionen aufzudecken. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, ein multimodales photoakustisches/Ultraschall-Funktionsbildgebungssystem mit hoher Geschwindigkeit zu entwickeln, um strukturelle und funktionelle Informationen über Gewebe und Organe bereitzustellen und so die Genauigkeit des Frühscreenings und der Diagnose neonataler Hirnläsionen zu verbessern. Das bildgebende Verfahren ist völlig nichtinvasiv und kommt ohne ionisierende Strahlung oder Kontrastmittel aus. Ein Produkt, das die gleiche Technologie wie dieses Bildgebungsgerät verwendet, wurde von der FDA zugelassen und ist in den USA in der Klinik erhältlich.

Das Bildgebungsgerät besteht aus zwei Bildgebungsmodalitäten: der photoakustischen Bildgebung und der Ultraschallbildgebung. Die photoakustische Bildgebung (PAI) kann verwendet werden, um die optischen Absorptionseigenschaften von menschlichem Gewebe abzubilden, indem der menschliche Körper sicher mit Licht im nahen Infrarotbereich bestrahlt wird (gemäß internationalen Sicherheitsstandards), um einen kurzfristigen Temperaturanstieg (weniger als 0,1 Grad Celsius) zu erzeugen. Dies führt zu einem schwachen Ultraschallsignal. Das Ultraschallbildgebungsprinzip des Geräts ist das gleiche wie das des klinischen B-Ultraschalls, bei dem Ultraschall verwendet wird, um den Körper sicher zu bestrahlen (unter Einhaltung internationaler Sicherheitsstandards) und reflektierte Signale zu erhalten. Dieses Projekt wird vom Young Scientist Project of Diagnosis and Treatment Equipment des Key Research and Development Program des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie unterstützt, das gemeinsam von der Forschungsgruppe von Teacher Lin Li von der Zhejiang University und der Forschungsgruppe von Huang Pin aus durchgeführt wird das zweite angegliederte Krankenhaus der Medizinischen Fakultät der Universität Zhejiang. Dieses Projekt zielt darauf ab, eine neue Generation multimodaler photoakustischer/ultraschallfunktionaler Bildgebungsgeräte zu entwickeln, um die physiologischen Eigenschaften und strukturellen Details neonataler Hirnläsionen aufzudecken. Und traditionelle medizinische Bildgebungsmethoden bieten Vorteile und ergänzende Informationen.