Nopean multimodaalisen fotoakustisen/ultraäänijärjestelmän kehittäminen vastasyntyneen aivojen toiminnallista kuvantamista varten

Lääketieteellisellä kuvantamisella on valtava rooli kliinisessä diagnoosissa. Tällä hetkellä vastasyntyneiden aivojen kuvantamisessa yleisesti käytettyjä kuvantamismenetelmiä ovat ultraäänikuvaus, magneettikuvaus ja CT. Kuvauksen mittakaavan, nopeuden ja säteilyrajoitusten vuoksi suurilla kuvantamislaitteilla, kuten TT:llä ja magneettikuvauksella, on yleensä rajoituksia vastasyntyneiden aivovaurioiden varhaisessa seulonnassa ja diagnosoinnissa. Joustavuuden ja mukavuuden ansiosta ultraäänestä on tullut yleinen kuvantamismenetelmä vastasyntyneiden aivoelimissä. Tavanomainen ultraäänikuvaus antaa kuitenkin yleensä vain rakenteeseen liittyvää tietoa, ja leesioiden fysiologisia ominaisuuksia on vaikea paljastaa. Siksi tämän hankkeen tavoitteena on kehittää nopea multimodaalinen fotoakustinen/ultraäänitoiminnallinen kuvantamisjärjestelmä, joka tarjoaa rakenteellista ja toiminnallista tietoa kudoksista ja elimistä, mikä parantaa vastasyntyneiden aivovaurioiden varhaisen seulonnan ja diagnoosin tarkkuutta. Kuvaustekniikka on täysin noninvasiivinen, eikä siinä käytetä ionisoivaa säteilyä tai varjoaineita. FDA on hyväksynyt tuotteen, joka käyttää samaa tekniikkaa kuin tämä kuvantamislaite, ja se on toimitettu klinikalle Yhdysvalloissa.

Kuvauslaite koostuu kahdesta kuvantamismenetelmästä, fotoakustisesta kuvantamisesta ja ultraäänikuvauksesta. Fotoakustista kuvantamista (PAI) voidaan käyttää ihmiskudosten optisten absorptio-ominaisuuksien kuvaamiseen säteilyttämällä ihmiskehoa turvallisesti lähi-infrapunavalolla (täyttää kansainväliset turvallisuusstandardit), jolloin saadaan aikaan lyhytaikainen lämpötilan nousu (alle 0,1 celsiusastetta), tuloksena on heikko ultraäänisignaali. Laitteen ultraäänikuvausperiaate on sama kuin kliinisen B-ultraäänen, joka käyttää ultraääntä kehon turvalliseen säteilytykseen (kansainvälisten turvallisuusstandardien mukaisesti) ja heijastuneiden signaalien saamiseksi. Tätä hanketta tukee tiede- ja teknologiaministeriön keskeisen tutkimus- ja kehitysohjelman Nuori tutkija -projekti diagnosointi- ja hoitolaitteistosta, jota yhdessä soveltavat Zhejiangin yliopiston opettaja Lin Li -tutkimusryhmä ja Huang Pinin tutkimusryhmä Zhejiangin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun toinen sidossairaala. Tämän projektin tavoitteena on kehittää uuden sukupolven multimodaalinen fotoakustinen/ultraäänitoiminnallinen kuvantamislaitteisto, joka paljastaa vastasyntyneiden aivovaurioiden fysiologiset ominaisuudet ja rakenteelliset yksityiskohdat. Ja perinteiset lääketieteelliset kuvantamismenetelmät muodostavat etuja ja täydentävät toisiaan.