Fotoakoestische computertomografie voor pre-operatieve reconstructieve flap-angiografie

Fotoakoestische computertomografie (PACT) is een nieuwe, niet-invasieve beeldvormingstechniek die diepe weefselbeeldvorming kan uitvoeren met een hoge ruimtelijke resolutie en optisch contrast. Het systeem maakt gebruik van lasers met een korte puls om fotoakoestische golven in biologische weefsels te genereren. Deze worden vervolgens gedetecteerd door een 512-element full-ring transducerarray, die een hoge ruimtelijke resolutie mogelijk maakt, vooral in diepe weefsels. Bovendien maakt PACT gebruik van diffuse optische tomografie, waarbij de lichtabsorptie van hemoglobine bij zichtbare of nabij-infrarode golflengten een uitstekend contrast biedt voor de beeldvorming van het menselijk vaatstelsel.

Eerdere studies van PACT-beeldvorming hebben deze techniek geëvalueerd om de menselijke borst in beeld te brengen als een alternatieve modaliteit voor borstkankerscreening en om menselijke ledematen in beeld te brengen voor de evaluatie van vaatziekten. De full-ring transducer-array biedt een aanzienlijk voordeel in ruimtelijke resolutie, vooral in diepe weefsels, ten opzichte van de standaard lineaire arrays die worden gebruikt in de standaard, veelgebruikte draagbare ultrasone transducers. Bovendien zorgt diffuse optische tomografie voor een sterk vasculair contrast over een groot gezichtsveld zonder het gebruik van exogene contrastmiddelen.

Flap-reconstructieve chirurgie maakt gebruik van de eigen zachte weefsels van een patiënt om structuren te recreëren, grote defecten aan zacht weefsel te vullen, gewrichtsdekking te bieden of andere reconstructieve operaties uit te voeren. Voorbeelden van patiënten die reconstructieve flapchirurgie nodig zouden hebben, zijn patiënten die borstamputaties ondergaan en patiënten die een trauma hebben opgelopen met aanzienlijk weefselverlies. Weefselflappen hebben een gedefinieerde bloedtoevoer die afkomstig is van de oorspronkelijke plaats van het weefsel. De flap kan in gevaar komen als de arteriële toevoer of veneuze drainage tijdens weefseloverdracht in gevaar komt. Daarom is een nauwkeurig begrip van de bloedtoevoer van de weefselflap cruciaal voor een succesvolle reconstructieve flapoperatie.

De huidige preoperatieve vasculaire beeldvormingsmodaliteiten voor flapreconstructieve chirurgie omvatten draagbare Doppler-echografie, magnetische resonantie-angiografie (MRA) en de gouden standaard computertomografie-angiografie (CTA). Doppler-echografie is afhankelijk van de technicus, onnauwkeurig en mist optisch contrast. MRA is duur, vereist een lange beeldvormingstijd en vereist de toediening van intraveneus contrast. CTA is ook duur, vereist ook de toediening van intraveneus contrast en vereist de toediening van ioniserende straling. PACT vereist geen toediening van intraveneus contrast of ioniserende straling en biedt een uitstekende ruimtelijke resolutie en optisch contrast. Daarom zou PACT een optimale preoperatieve vasculaire beeldvormingsmodaliteit zijn voor reconstructieve flapchirurgie.