science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Technologie voor het visualiseren van de bloedstroom ter ondersteuning van neurochirurgie in het menselijk brein

Geëxtraheerde vasculatuur van het hersenoppervlak van de muis met behulp van een cross-correlatieanalyse van tijdintensiteitsveranderingen in fluorescerende signalen. B. Typische resultaten voor gemeten tijdintensiteitsveranderingen van pixelintensiteit gemiddeld over slagader (rood), ader (blauw) en weefsel (groen) gebieden. C. Een kaart van de transittijd van fluorescerende kleurstoffen op elke pixel. D. Berekende kaart van de bloedstroomsnelheid. Krediet:University of Electro Communications

Neurochirurgen voeren vasculaire rekanalisatie uit voor de behandeling van cerebrovasculaire aandoeningen. Succesvolle chirurgie vereist chirurgie om de stroomstoringen als gevolg van bloed tijdens chirurgische ingrepen tot een minimum te beperken. Echter, het monitoren van de bloedstroom tijdens een operatie is moeilijk vanwege een gebrek aan beeldvormende hulpmiddelen voor het visualiseren van de microcirculatie in de hersenen.

Nutsvoorzieningen, Kazuto Masamoto aan de Universiteit voor Elektrocommunicatie, Tokio, en collega van het National Institute of Radiological Sciences in Japan hebben op fluorescente beeldvorming gebaseerde visualisatietools ontwikkeld voor het afbeelden en analyseren van de cerebrale microcirculatie.

Het principe van de huidige methode is om automatisch de afstand te berekenen voor bewegingen van fluorescerende tracers (bijv. indocyaninegroen) die intraveneus werden geïnjecteerd, uit films van de fluorescentie. De afstand wordt gedeeld door de verkregen snelheid, wat resulteert in een benadering van de snelheid van de fluorescerende tracers op elke pixel.

De onderzoekers bevestigden eerst de nauwkeurigheid van hun methode met behulp van fantoombuizen met bekende stroomsnelheden van de injectie van fluorescerende kleurstoffen die de microcirculatieomstandigheden van het lichaam imiteerden. Vervolgens, diermodellen werden gebruikt om de methoden te valideren.

"We hebben met succes de stroomsnelheid gemeten in het hersenoppervlak van verdoofde ratten en muizen, ", zegt Masamoto. "We beginnen samenwerkingen met artsen om de haalbaarheid van onze methode voor menselijke hersenen onder neurochirurgie te testen."