Fotoakustyczna tomografia komputerowa do przedoperacyjnej rekonstrukcyjnej angiografii płatowej

Fotoakustyczna tomografia komputerowa (PACT) to nowatorska, nieinwazyjna technika obrazowania, która umożliwia obrazowanie głębokich tkanek z wysoką rozdzielczością przestrzenną i kontrastem optycznym. System wykorzystuje lasery o krótkich impulsach do generowania fal fotoakustycznych w tkankach biologicznych. Są one następnie wykrywane przez 512-elementowy układ przetworników pełnopierścieniowych, co pozwala na uzyskanie wysokiej rozdzielczości przestrzennej, zwłaszcza w tkankach głębokich. Ponadto PACT wykorzystuje dyfuzyjną tomografię optyczną, w której absorpcja światła przez hemoglobinę w zakresie widzialnym lub bliskiej podczerwieni zapewnia doskonały kontrast do obrazowania układu naczyniowego człowieka.

Wcześniejsze badania obrazowania PACT oceniały tę technikę do obrazowania ludzkiej piersi jako alternatywnej metody badań przesiewowych w kierunku raka piersi, a także do obrazowania ludzkich kończyn w celu oceny choroby naczyniowej. Pełnopierścieniowy układ przetworników zapewnia znaczną przewagę rozdzielczości przestrzennej, zwłaszcza w tkankach głębokich, w porównaniu ze standardowymi układami liniowymi stosowanymi w standardowych, szeroko stosowanych ręcznych przetwornikach ultradźwiękowych. Ponadto dyfuzyjna tomografia optyczna pozwala na uzyskanie silnego kontrastu naczyniowego w dużym polu widzenia bez użycia egzogennych środków kontrastowych.

Chirurgia rekonstrukcyjna płata wykorzystuje własne tkanki miękkie pacjenta do odtwarzania struktur, wypełniania dużych ubytków tkanek miękkich, zapewniania pokrycia stawów lub wykonywania innych operacji rekonstrukcyjnych. Przykłady pacjentów, którzy wymagaliby operacji rekonstrukcji płata, obejmują pacjentów poddawanych mastektomii i pacjentów, którzy doznali urazu ze znaczną utratą tkanki. Płaty tkankowe mają określony dopływ krwi, który pochodzi z pierwotnego miejsca tkanki. Klapka może zostać uszkodzona, jeśli zaopatrzenie tętnicze lub drenaż żylny są zagrożone podczas przenoszenia tkanki. Dlatego dokładne zrozumienie ukrwienia płata tkankowego ma kluczowe znaczenie dla pomyślnej operacji rekonstrukcji płata.

Obecne przedoperacyjne metody obrazowania naczyń w chirurgii rekonstrukcyjnej płata obejmują ręczną ultrasonografię dopplerowską, angiografię rezonansu magnetycznego (MRA) oraz angiografię tomografii komputerowej (CTA) będącej złotym standardem. Ultrasonografia dopplerowska jest zależna od technika, niedokładna i pozbawiona kontrastu optycznego. Rezonans magnetyczny jest kosztowny, wymaga długiego czasu obrazowania i podania dożylnego środka kontrastowego. CTA jest również kosztowna, wymaga podania dożylnego środka kontrastowego oraz podania promieniowania jonizującego. PACT nie wymaga podania dożylnego kontrastu ani promieniowania jonizującego, zapewnia doskonałą rozdzielczość przestrzenną i kontrast optyczny. Dlatego też PACT byłby optymalną przedoperacyjną metodą obrazowania naczyń w chirurgii rekonstrukcyjnej płata.