تشخیص و محلی سازی چربی بسیار حساس در پلاک آترواسکلروتیک با کاتتر فوتوآکوستیک/سونوگرافی داخل عروقی دو فرکانس

شماتیک تصویربرداری IVPA/US با فرکانس دوگانه. FORJ: مفصل دوار فیبر نوری. IVPA/US، فوتوآکوستیک/سونوگرافی داخل عروقی

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

کاتترهای اولتراسوند داخل عروقی (IVUS)

کاتتر اولتراسوند چیست؟

کاتترهای اولتراسوند داخل عروقی (IVUS) از امواج اولتراسوند برای تجسم اجزای دیواره شریانی - انتیما، مدیا و آوننتیتیا - و لومن رگ استفاده می‌کنند که می‌توان آن‌ها را در امتداد نقاط مختلف رگ اندازه‌گیری کرد تا تنگی مجرا را ارزیابی کرد.

بیوفوتونیک با مهندس شکوفه ساتری

بیوفوتونیک با مهندس شکوفه ساتری

یک کاتتر فوتوآکوستیک/سونوگرافی داخل عروقی با فرکانس دوگانه برای تشخیص پلاک آترواسکلروتیک غنی از چربی ساخته و تایید شده است. با ترکیب مبدل فرکانس پایین برای تشخیص چربی بسیار حساس و مبدل فرکانس بالا برای مکان یابی دقیق در یک کاتتر با قطر 1 میلی متر، این طراحی کاتتر فرکانس دوگانه تا حد زیادی عملکرد تصویربرداری فوتوآکوستیک داخل عروقی را بهبود می بخشد. برای ترجمه این روش تصویربرداری برای شناسایی پلاک آسیب پذیر در دیواره عروقی و لیپید اطراف عروق، یک گام به جلو برداشته می شود.

فوتونیک در تشخیص بیماری

فوتونیک در تشخیص بیماری

با خانم مهندس شکوفه ساتری

تصویربرداری مولکولی هدفمند

تصویربرداری مولکولی هدفمند

تکنیک تصویربرداری مولکولی هدف شامل تجزیه و تحلیل فرآیندهای بیولوژیکی در سطح میکرون با استفاده از روش‌های in vivo است. این فرآیند شامل استفاده از عوامل کنتراست هدف (موادی که دید داخلی ساختارهای بیولوژیکی را بهبود می بخشد) است که با استفاده از روش های تصویربرداری نوری و شناسایی اهداف روی سلول ها یا بافت ها شناسایی می شوند. این روش برای تجزیه و تحلیل شکل و نقش سیستم مولکولی با تولید سیگنال های وارده از مولکول ها استفاده می شود. بنابراین، تصویر تولید شده، توزیع فضایی سه بعدی مولکول‌های هدف را در بافت توصیف می‌کند، داده‌های تشخیصی را در سطح مولکولی مشخص می‌کند و ویژگی‌های عملکردی سلول را نشان می‌دهد.

این تکنیک در مطالعات انکولوژی برای تشخیص بدخیمی ها، کشف بیماری متاستاتیک، تشخیص تومورها، تعیین اهداف درمانی و تخمین اثربخشی درمان استفاده می شود.

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

امکان سنجی طیف سنجی رامان به عنوان یک ابزار بالقوه in vivo برای غربالگری پیش دیابت و دیابت

خلاصه

در این مقاله، ما امکان استفاده از طیف‌سنجی رامان و روش تجزیه و تحلیل چند متغیره را برای غربالگری غیرتهاجمی برای پیش دیابت و دیابت در داخل بدن بررسی کردیم. اندازه گیری رامان روی پوست 56 بیمار دیابتی، 19 بیمار پیش دیابتی و 32 داوطلب سالم انجام شد. این طیف ها همراه با مقادیر مرجع ارائه شده توسط روش استاندارد هموگلوبین گلیکوزیله (HbA1c) جمع آوری شدند. یک مدل تجزیه و تحلیل اجزای اصلی چند کلاسه و ماشین بردار پشتیبان (PCA-SVM) از طیف‌های رامان برچسب‌گذاری شده ایجاد شد و از طریق یک طرح اعتبارسنجی متقاطع دو لایه تأیید شد. دقت طبقه‌بندی مدل 94.3 درصد با سطح زیر AUC منحنی عملکرد گیرنده 0.76 (0.65-0.84) برای گروه پیش دیابتی، 0.86 (0.71-0.93) برای گروه دیابتی و 0.97 (0.93-0.99) بود. برای گروه کنترل نتایج ما امکان استفاده از طیف‌سنجی رامان را برای طبقه‌بندی پیش دیابت و دیابت در داخل بدن نشان می‌دهد.

روش‌های جدید فوتونیک برای تشخیص عفونت SARS-CoV-2

توسعه یک رویکرد قابل اعتماد، سریع و کم هزینه با افزایش حساسیت برای تشخیص ویروس SARS-CoV-2 و بیماری COVID-19 یک اولویت مهم جامعه علمی است. این بررسی مروری بر رویکردهای فوتونیکی ارائه می دهد که برای تشخیص عفونت SARS-CoV-2 و بیماری COVID-19 در حال بررسی هستند.

لیزر درمانی گرما را به درمان کم تهاجمی صرع می رساند

تقریباً برای یک سوم افراد مبتلا به صرع، دارو تشنج آنها را کنترل نمی کند. بسته به اینکه تشنج از کجا در مغز منشا می گیرد، لیزر درمانی حرارتی بینابینی (LITT) ممکن است یک گزینه جراحی کم تهاجمی باشد.

همانطور که از نام آن پیداست، از لیزر برای افزایش دمای بافت استفاده می شود تا بخش کوچکی از بافت مغز از کار بیفتد. نظارت بر زمان واقعی ام آر آی به جراح و تیم رادیولوژی کمک می کند تا درمان را مشخص کند و در عین حال از دیگر نواحی مهم مغز محافظت کند.

جیمی ون گومپل، پزشک جراح مغز و اعصاب کلینیک مایو، می گوید: با کمک فناوری، گزینه های درمان صرع به تکامل و بهبود ادامه می دهند و به بیماران کمک می کنند تا با تشنج و عوارض جانبی کمتر به زندگی عادی بازگردند. ما خوشحالیم که هر آنچه را که می توانیم به اشتراک می گذاریم و به بیماران کمک می کنیم تا در سراسر جهان بهتر شوند. دکتر ون گومپل اخیراً در مورد لیزر درمانی حرارتی بینابینی و سایر درمان های کم تهاجمی برای سخنرانی جایزه علوم اعصاب لینکوپینگ در بیمارستان دانشگاه لینکوپینگ در سوئد ارائه کرده است.

چه کسی کاندیدای لیزر درمانی حرارتی بینابینی است؟

بزرگسالان و کودکان می توانند کاندیدای لیزر درمانی حرارتی بینابینی باشند. شایع ترین نشانه تشنج لوب تمپورال است که ساختارهای داخلی لوب تمپورال مغز را درگیر می کند، به ویژه در سمت چپ مغز که حافظه کلامی را کنترل می کند.

دکتر ون گومپل می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم، اگرچه هنوز ثابت نشده است، اما LITT احتمال مشکلات حافظه بعد از عمل را در مقایسه با روش‌های جراحی باز کاهش می‌دهد». ما همچنین می دانیم که بهبودی با درد کمتر سریعتر است.

نشانه های دیگر ممکن است عبارتند از:

سایر اشکال سخت درمان صرع.

هامارتوم هیپوتالاموس، رشدی که ممکن است باعث خنده های کنترل نشده شود. به این تشنج ها می گویند.

تومورهای سخت درمان، مانند گلیوما یا سرطان هایی که به خارج از محل اصلی خود گسترش یافته اند. به این موارد متاستاز می گویند.

آسیب به بافت فعال مغز، به نام نکروز، که در اثر تشعشع ایجاد می شود.

روش کار چگونه است؟

در طول درمان حرارتی بینابینی با لیزر، بیماران با استفاده از بیهوشی عمومی به خواب می روند. یک برش 3 تا 5 میلی متری - به اندازه یک هسته ذرت بوداد - در پوست سر ایجاد می شود. یک سوراخ تقریباً 2.5 میلی متری در جمجمه ایجاد می شود.

از طریق یک کاتتر کوچک، لیزری به اندازه سرب مدادی با ام آر آی به ناحیه ای از مغز که منشاء تشنج است هدایت می شود. گرمای لیزر بافت مغز هدف را از کار می‌اندازد. یک برنامه کامپیوتری به تعیین مقدار صحیح انرژی برای استفاده کمک می کند و از سایر قسمت های مغز محافظت می کند.

سپس برش سر با یک بخیه بسته می شود.

مزایا و خطرات چیست؟

در مقایسه با جراحی مغز باز، لیزر درمانی حرارتی بینابینی ارائه می دهد:

بستری کوتاه‌تر در بیمارستان، معمولاً یک روز.

بازگشت سریعتر به فعالیت، معمولاً در عرض دو هفته.

خطرات کمتری از عوارض، مانند خونریزی یا سکته مغزی.

درد کمتر و مصرف کمتر مواد مخدر.

کاهش خطر سردرد طولانی مدت بعد از عمل

در حالی که جراحی مغز باز حدود 70 درصد شانس آزادی را برای تشنج ارائه می دهد، در مقایسه با 50 درصد شانس لیزر درمانی، دکتر ون گومپل می گوید که لیزر درمانی حرارتی بینابینی عوارض و خطرات کمتری دارد. دکتر ون گومپل می گوید، اگر لیزر درمانی به اندازه کافی تشنج بیمار را کنترل نکند، ممکن است جراحی مغز باز بدون خطر اضافی انجام شود.

دکتر ون گومپل می‌گوید: «ما درمان‌های صرع را به‌عنوان یک توالی فکر می‌کنیم – نه یک یا یک گزینه.» "بیماران و خانواده های آنها باید بدانند که ابزارهای موجود در جعبه ابزار ما، از جمله رویکردهای کم تهاجمی، در حال رشد و بهبود هستند."

لیزر برای علوم اعصاب

میکروسکوپ فلورسانس 2 فوتونی به یک فناوری کلیدی در تصویربرداری بیولوژیکی در علوم اعصاب تبدیل شده است که امکان مطالعات سه بعدی و غیرتهاجمی ساختار و فعالیت عصبی در مقیاس زیر میکرونی را فراهم می کند. مکانیسم کنتراست در میکروسکوپ 2 فوتونی در تحقیقات عصب‌شناسی مبتنی بر تحریک پروتئین‌های فلورسنت سبز یا قرمز، به اصطلاح GFPs و RFP، توسط دو فوتون در محدوده طیفی مادون قرمز است. برای هدایت این فرآیند غیرخطی و شناسایی نورون‌ها در اعماق مغز زنده، لیزرهای فمتوثانیه با شکل پالس زمانی تمیز و متوسط ​​توان خروجی 1 وات یک پیش نیاز ضروری است. فراتر از تصویربرداری خالص، بازجویی تمام نوری یک رویکرد جدید برای درک چگونگی رفتار الگوهای فعال در فعالیت عصبی است. در چنین آزمایش‌هایی، تجسم فعالیت عصبی توسط تصویربرداری 2 فوتونی با اپتوژنتیک 2 فوتونی ترکیب می‌شود تا نورون‌های فردی را با فعال‌سازی نوری کانال‌های رودوپسین‌ها در سلول تحریک کنند. با نیاز به هیجان انگیز کردن بسیاری از نورون ها به صورت موازی، نیازهای لیزر و فناوری میکروسکوپ برای اپتوژنتیک 2 فوتونی اساساً با تصویربرداری 2 فوتون متفاوت است. به طور معمول، لیزرهای پرقدرت چند وات در 1030 - 1040 نانومتر با نرخ تکرار در محدوده 100 کیلوهرتز - 1 مگاهرتز در ترکیب با یک مدولاتور نور فضایی (SLM) برای تحریک 10 ثانیه تا 100 ثانیه نورون به طور همزمان استفاده می‌شوند. برای حمایت و هدایت تحقیقات در علوم اعصاب، TOPTICA مفتخر است مجموعه لیزری خود را برای تصویربرداری 2 فوتونی از GFP ها و RFP ها، FemtoFiber ultra 920 و FemtoFiber ultra 1050، و برای اپتوژنتیک 2 فوتونی کانال های رودوپسین FemtoFiber vario ما را معرفی کند.