心血管疾病 (CVD) 或心臟疾病仍然是全球死亡的主要原因。幸運的是，醫(yī)生現(xiàn)在配備了更先進、更精密的工具來幫助他們診斷 CVD。一個突出的例子是血管內(nèi)超聲 (IVUS)，它使心臟病專家能夠使用薄超聲探頭獲得血管內(nèi)部的圖像。然后，這些圖像可用于評估問題，例如由脂肪或斑塊堆積引起的動脈增厚。
雖然 IVUS 無疑是一項強大的技術，但它無法捕獲有關所觀察血管病理學的關鍵信息。為了解決這個問題，近紅外熒光 (NIRF) 成像與 IVUS 結合使用，以對血管進行更徹底的檢查。NIRF 利用可以勾畫出體內(nèi)生物過程的熒光劑。這些藥物被注射到血液中，在那里它們與血管壁上特定的病理相關化合物結合，例如蛋白質(zhì)或核酸。
生成的熒光信號與 IVUS 圖像結合以提供準確的信息。然而，在 NIRF-IVUS 測量過程中，NIRF 檢測器與血管壁之間的距離不斷變化。這提出了新的挑戰(zhàn)，因為血液會減弱熒光信號的強度，并且 NIRF 檢測器和血管壁之間的血液“量”不斷變化。
因此，由德國慕尼黑工業(yè)大學 Vasilis Ntziachristos 教授領導的研究團隊針對這一問題提出了創(chuàng)新的解決方案。在《生物醫(yī)學光學雜志》(JBO) 上發(fā)表的一項新研究中，該團隊報告了一種新技術，該技術使用移動 NIRF-IVUS探頭的“導絲”來測量血液的熒光衰減。
Ntziachristos 說：“我們提供了一種自適應校正方案，適合每位患者和在成像過程中收集的每個成像幀。”
這種新方法背后的想法是基于導絲始終對 NIRF 探頭可見的事實。用已知濃度的熒光粒子涂覆導絲確保導絲上的信號將提供當前圖像中血液衰減的間接測量。NIRF 探頭與導絲之間的距離通過 IVUS 確定，NIRF 探頭與血管壁之間的距離也是如此。在簡單的校準程序之后，可以計算在血管壁處測量的熒光信號的校正因子。
研究人員使用他們之前研究中報告的小型 NIRF-IVUS 系統(tǒng)在臨床模型中測試他們的技術。他們還在模擬小血管特性的毛細管體模上進行了實驗。與未校正的 NIRF 信號相比，他們記錄了 4.5 倍的改進，目標信號的誤差小于 11%，這看起來很有希望。此外，校正方法在組織實驗中保持了 70% 的平均準確度。這些值也與通過其他校正方法獲得的精度形成鮮明對比，其他校正方法使用平均衰減因子，而不是為每個幀和通過 IVUS 測量的精確探頭到血管距離計算它們。
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