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據美國物理學家報道,馬薩諸塞州總醫院(MGH)韋爾曼光學醫療中心研究人員開發出了一種分辨率達到1微米的血管內成像技術——微光學相干X射線斷層攝影術(MicroOCT),能在細胞和亞細胞的尺度顯示冠狀動脈疾病的詳細情況,顯示單個動脈細胞和炎癥細胞,還能識別出冠狀動脈樣本內部的敏感斑塊,比普通X射線斷層攝影術(OCT)清晰10倍。研究近日發表在《自然·醫學》雜志上。
OCT是通過反射近紅外光,生成血管內部圖像的導管技術。該技術已經用于探查可能導致動脈破裂的斑塊,但標準的OCT圖像清晰度只能看到大于10微米的結構。MicroOCT使用了新型透鏡和先進的成像組件,能看清1微米的結構,在觀察傳統病理學的組織切片時,能更快、更完整地顯示出樣板的3維空間細節。
研究人員介紹,利用MicroOCT能顯示的圖像信息包括:冠狀動脈內表面細胞、形成冠狀動脈斑的炎癥細胞、產生膠原蛋白引起炎癥的平滑肌細胞、形成凝血塊的纖維蛋白和血小板。其還能拍攝置于冠狀動脈內部的支架,清晰分辨出裸金屬支架和覆蓋其上的藥物緩釋聚合材料,看到聚合涂層上面的縫隙。
“比如,冠狀動脈粥樣硬化常會導致突發性心臟病,而MicroOCT的對比度和分辨率足以觀察該病的細胞和亞細胞成分。”該研究領導人、馬薩諸塞州總醫院病理學部韋爾曼中心的格雷·泰爾尼說,“更高的性能有助于人們深入到顯微尺度觀察疾病特征,加深對冠狀動脈疾病的理解、診斷和治療監控。”
泰爾尼還指出,在人體上應用MicroOCT可能還需要3年到5年。它的分辨率提高了10倍,能直接觀察病人冠狀動脈內部的細胞并能跟蹤監測,有助于對目前的許多冠狀動脈疾病理論進行驗證,發現可能導致冠狀動脈破裂或堵塞的險情,植入支架設備后還可監控康復過程,減少昂貴且有副作用的抗凝血藥物用量。
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