Vasculitis van kleine bloedvaten - ontsteking van de kleine bloedvaten - verschijnt als een vlek van kleine, rode stippen die de huid bedekken die, afhankelijk van de ernst, kan uitgroeien tot pijnlijke puisten of zweren. Bij sommige patiënten, het kan zelfs een weerspiegeling zijn van een ontsteking in inwendige organen.

Diagnose vereist meestal een huidbiopsie, waarbij een klein stukje huid wordt afgesneden. Dit kan meestal worden gedaan als een eenvoudige procedure aan het bed, hoewel bepaalde sites, zoals gebieden rond de nagels en de toppen van vingers en tenen, of bepaalde patiënten kunnen meer vatbaar zijn voor slechte wondgenezing en complicaties van de procedure.

Adela Rambi G. Cardones, MD, HS'06-'09, universitair hoofddocent dermatologie, wilde een apparaat maken dat met een snelle, niet-invasief proces. Ze wilde de snelheid detecteren, kleur, en hoeveelheid bloed die door de kleine bloedvaten stroomt om een ​​snelle, pijnloos, nauwkeurige diagnose.

Junjie Yao, doctoraat, universitair docent biomedische technologie, ontwikkelt fotoakoestische beeldvorming:de omzetting van licht dat door weefsel wordt gestraald in ultrasone golven die vervolgens worden geanalyseerd om beelden met een hoge resolutie te creëren. Fotoakoestische beeldvorming kan de anatomische, functioneel, en metabolische eigenschappen, met specificiteit op moleculair en neuronaal niveau.

Cardones en Yao werkten samen om een ​​handheld-apparaat te maken dat beeldvorming met hoge resolutie van de kleine bloedvaten in de huid kan bieden om vasculitis te diagnosticeren. Een van de belangrijkste ontwerpinspiraties kwam van, van alle plaatsen, de supermarkt.

"We werden geïnspireerd door de draagbare apparaten die streepjescodes scannen in supermarkten, ", zegt Yao. "De apparaten gebruiken een polygoonspiegel en een laserdiode om de productinformatie snel te 'lezen', en we hebben dit concept aangepast om een ​​prototype handheld fotoakoestisch apparaat te bouwen om de huid te 'lezen'. We hebben een 3D-polygoonspiegel geprint, een laser en een ultrasone transducer toegevoegd, en plaats dan alles in een waterdicht frame om de uitgezonden ultrasone signalen te detecteren."

De lichtgewicht, handheld prototype is ongeveer zo groot als een zaklamp. Met hun fotoakoestisch beeldapparaat, Cardones en Yao kunnen functionele bemonstering van de huid leveren - een fotoakoestische biopsie - die de organisatie en oxygenatie van kleine bloedvaten in het weefsel duidelijk identificeert.

Met functionele beeldvorming tot 13 mm breed en 5 mm diep, er zijn tal van andere potentiële toepassingen van hun apparaat, zoals de studie van huidtumoren, hersenaandoeningen, en oogziekten.

Cardones en Yao hopen de IRB-goedkeuring te krijgen en beginnen met het klinisch testen van hun apparaat. Verder dan dat, ze zien potentieel voor commercialisering en zullen samenwerken met MEDx en de FDA om het proces van veiligheidstests te doorlopen en het apparaat op de markt te brengen.