Opracowanie szybkiego multimodalnego systemu fotoakustycznego/ultradźwiękowego do funkcjonalnego obrazowania mózgu noworodka

Obrazowanie medyczne odgrywa ogromną rolę w diagnostyce klinicznej. Obecnie powszechnie stosowane metody obrazowania mózgu noworodków obejmują ultrasonografię, rezonans magnetyczny i tomografię komputerową. Ze względu na skalę obrazowania, prędkość i ograniczenia promieniowania duże urządzenia do obrazowania, takie jak tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny, zwykle mają ograniczenia we wczesnym badaniu przesiewowym i diagnostyce zmian w mózgu noworodków. Dzięki zaletom elastyczności i wygody ultradźwięki stały się powszechną metodą obrazowania narządów mózgu noworodków. Jednak konwencjonalne obrazowanie ultrasonograficzne zwykle dostarcza jedynie informacji związanych ze strukturą i trudno jest ujawnić fizjologiczną charakterystykę zmian. Dlatego celem tego projektu jest opracowanie szybkiego, multimodalnego systemu obrazowania funkcjonalnego fotoakustycznego/ultradźwiękowego, który umożliwi uzyskanie informacji strukturalnych i funkcjonalnych o tkankach i narządach, poprawiając w ten sposób dokładność wczesnych badań przesiewowych i diagnostyki uszkodzeń mózgu noworodków. Technika obrazowania jest całkowicie bezinwazyjna i nie wykorzystuje promieniowania jonizującego ani środków kontrastowych. Produkt wykorzystujący tę samą technologię, co to urządzenie do obrazowania, został zatwierdzony przez FDA i wprowadzony do kliniki w Stanach Zjednoczonych.

Urządzenie do obrazowania składa się z dwóch metod obrazowania: obrazowania fotoakustycznego i obrazowania ultradźwiękowego. Obrazowanie fotoakustyczne (PAI) można wykorzystać do obrazowania właściwości absorpcji optycznej tkanek ludzkich poprzez bezpieczne naświetlanie ciała ludzkiego światłem bliskiej podczerwieni (zgodnie z międzynarodowymi normami bezpieczeństwa) w celu wytworzenia krótkotrwałego wzrostu temperatury (poniżej 0,1 stopnia Celsjusza), co skutkuje słabym sygnałem ultradźwiękowym. Zasada obrazowania ultradźwiękowego urządzenia jest taka sama jak w przypadku klinicznego ultradźwięku B, który wykorzystuje ultradźwięki do bezpiecznego napromieniowania ciała (z zachowaniem międzynarodowych standardów bezpieczeństwa) i uzyskania odbitych sygnałów. Projekt ten jest wspierany przez Projekt Sprzętu Diagnostycznego i Leczniczego dla Młodych Naukowców Kluczowego Programu Badań i Rozwoju Ministerstwa Nauki i Technologii, realizowany wspólnie przez grupę badawczą Nauczyciela Lin Li z Uniwersytetu Zhejiang i grupę badawczą Huang Pin z Drugi Szpital Stowarzyszony Szkoły Medycznej Uniwersytetu Zhejiang. Celem tego projektu jest opracowanie nowej generacji multimodalnego sprzętu do obrazowania funkcjonalnego fotoakustycznego/ultradźwiękowego w celu ujawnienia cech fizjologicznych i szczegółów strukturalnych uszkodzeń mózgu noworodków. Tradycyjne metody obrazowania medycznego stanowią zalety i uzupełniają informacje.