Nowy poziom przejrzystości w bioobrazowaniu
Projekt OILTEBIA to interdyscyplinarne partnerstwo łączące 10 członków. Uczestniczący w nim młodzi naukowcy ulepszyli technologię sond optycznych, a co najważniejsze, opracowali nowe techniki nieinwazyjnej lub niemal bezinwazyjnej tomografii optycznej. Konsorcjum stworzyło też nowe, bazujące na laserach diodowych źródła optyczne do obrazowania fotoakustycznego i mikroskopii fotoakustycznej. Największymi przeszkodami dla wykorzystywania laserów diodowych w praktyce klinicznej są wysokie koszty, złożoność oraz wymogi związane z konserwacją systemów fotoakustycznych. Dzięki zespołowi OILTEBIA czynniki te przestały mieć tak duże znaczenie. Badacze zoptymalizowali techniki obrazowania, stosując nowe czujniki i systemy oprzyrządowania. Umożliwienie propagacji światła w ośrodku rozpraszającym przy użyciu adaptacyjnych technik kształtowania czoła fali i określonych struktur fotonicznych pozwoliło pokonać ograniczenia związane z obrazowaniem mętnych nośników, takich jak tkanki. Do innych ważnych innowacji należą prototypowe cewniki wewnątrzsercowe o średnicy 4 mm. Zespołowi udało się też zintegrować pojemnościowe przetworniki ultradźwiękowe poddane mikroobróbce mechanicznej (cMUT, capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers) z hybrydowym optoakustycznym/ultradźwiękowym cewnikiem wewnątrznaczyniowym. Te przełomowe sondy potrafią rozróżniać poszczególne składniki płytek miażdżycowych. Dodatkowo uczestnicy projektu OILTEBIA opracowali nowe systemy hybrydowej spektroskopii korelacji rozproszonej oraz spektroskopii czasowo-rozdzielczej do badania urazowych uszkodzeń mózgu. Systemy spektroskopii korelacji rozproszonej (DCS, Diffuse Correlation Spectroscopy)/spektroskopii bliskiej podczerwieni (NIRS, Near-InfRared Spectroscopy) ulepszone podczas projektu OILTEBIA zostały już przetestowane pod kątem możliwości ciągłego monitorowania stanu pacjentów po udarze niedokrwiennym, przebywających na oddziałach intensywnej opieki medycznej, oraz wykorzystania do badań hemodynamicznych nad obturacyjnym bezdechem sennym. Urządzenie kontrastowe DCS oraz sonda do neuroobrazowania funkcjonalnego głowy u niemowląt mogą być wykorzystywane również do badania aktywności funkcjonalnej mózgu po stymulacji dźwiękowej. W badaniach eksperymentalnych przeprowadzonych na fantomach i małych zwierzętach oraz badaniach klinicznych wykorzystano nowy rodzaj chromoforu, który okazał się przydatny do klinicznego diagnozowania chorób tarczycy. Badaczom udało się też, jako pierwszym na świecie, uzyskać widmo tyrozyny i tyreoglobuliny w paśmie 600 – 1200 nm. Zespół OILTEBIA dokonał ważnych postępów w zakresie badań i rozwoju sprzętu i oprogramowania do obrazowania optycznego. Oczekuje się, że nowe techniki obrazowania optycznego umożliwią diagnozowanie chorób już na wczesnym ich etapie. Znacząco poprawi to skuteczność leczenia poważnych chorób, takich jak udar, urazy głowy czy rak, w warunkach klinicznych.
Słowa kluczowe
Bioobrazowanie, optyczny, laser, OILTEBIA, nieinwazyjny
