Een nieuwe techniek ontwikkeld door onderzoekers van het Lawrence Livermore National Lab belooft de nauwkeurigheid te verbeteren en de kosten van realtime beoordeling van de nierfunctie te verlagen. meldt een artikel dat deze week is gepubliceerd door SPIE, de internationale vereniging voor optica en fotonica, in de Journal of Biomedical Optics .

De krant, gepubliceerd op 3 mei en toegankelijk via open access, onderzoekt het gebruik van multimodale autofluorescentie en lichtverstrooiing om functionele veranderingen in de nieren na ischemisch letsel te evalueren. Omstandigheden, waaronder opgehoopte arteriële plaque of bloedstolsels, beperken de stroom van zuurstof en glucose naar organen, en langdurige perioden van dergelijke ischemie kunnen de functie in gevaar brengen.

In "Voorspellende beoordeling van nierfunctieherstel na ischemisch letsel met behulp van optische spectroscopie, "De auteurs rapporteren over hun evaluatie van verschillende optische handtekeningen om de levensvatbaarheid van de nieren te voorspellen en stellen een contactloze benadering voor om klinisch bruikbare informatie in realtime te verstrekken.

Terwijl bij ander huidig ​​werk op dit gebied gebruik wordt gemaakt van dure multifoton- en lasergebaseerde technieken, de auteurs verlaagden de kosten door over te schakelen op cameragebaseerde beeldvorming.

Momenteel, er is geen realtime tool om de mate van ischemisch letsel in weefsel te meten of om de terugkeer van zijn functie te voorspellen. Het onvermogen om de functionele status van weefsel definitief te bepalen, brengt twee grote risico's met zich mee:dat disfunctioneel weefsel kan worden getransplanteerd, verhoging van de morbiditeit en mortaliteit van de patiënt; en dat broodnodige functionele nierweefsel kan worden weggegooid.

In hun studie hebben Rajesh Raman van het Lawrence Livermore National Lab en co-auteurs Christopher Pivetti en Christoph Troppmann van de University of California Davis, Rajendra Ramsamooj van de California Northstate University, en Stavros Demos van Lawrence Livermore verkregen autofluorescentiebeelden van nieren in vivo onder 355, 325, en 266 nm verlichting. Lichtverstrooiende beelden werden verzameld bij de excitatiegolflengten terwijl een relatief smalbandig licht gecentreerd op 500 nm werd gebruikt.

De beelden werden gelijktijdig opgenomen met behulp van een multimodaal optisch beeldvormingssysteem. De opgenomen signalen werden vervolgens geanalyseerd om tijdconstanten te verkrijgen, die waren gecorreleerd met nierdisfunctie, zoals bepaald door een daaropvolgend overlevingsonderzoek en histopathologische analyse.

Analyse van de lichtverstrooiings- en autofluorescentiebeelden suggereert dat variaties in weefselmicrostructuur, fluorofoor emissie, en spectrale kenmerken van bloedabsorptie, gecombineerd met vasculaire respons, bijdragen aan het gedrag van de opgenomen signalen. Deze worden gebruikt om weefselfunctionele informatie te verkrijgen en het mogelijk te maken de nierfunctie na transplantatie te voorspellen.

Deze informatie kan ook worden toegepast op de voorspelling van nierfalen wanneer visuele observatie niet, vrijwel direct na een blessure.

Reviewers van de studie suggereerden andere veelbelovende toepassingen voor toekomstige ontwikkeling, en voorzagen dat deze benadering zou worden gebruikt als een screeningsinstrument voor het beoordelen van de levensvatbaarheid van de nieren voorafgaand aan transplantatie. Vooral, ze zeiden, deze kosteneffectieve screeningsmethoden kunnen de gezondheidszorg in ontwikkelingslanden ten goede komen.

Multimodale beeldvorming heeft ook inzicht gegeven in andere fysiologische gebeurtenissen die kunnen optreden tijdens ischemie en reperfusie.

"De uitzonderlijke waarde van dit werk ligt in de realisatie van een werkbaar praktisch systeem dat een uitstekend potentieel heeft om in praktijksituaties te worden toegepast, ", zei hoofdredacteur van het tijdschrift Andreas Mandelis (Universiteit van Toronto).