Forskare vid California Institute of Technology och University of Southern California har beskrivit en hybrid bildgivningsmetod – roterande ultraljud och fotoakustisk tomografi (RUS-PAT) – som ger nästan simultana 3D-strukturella ultraljudsbilder och 3D-blodkärlbilder. Systemet demonstrerades på kroppsregioner inklusive huvud, bröst, hand och fot, enligt en studie publicerad i Nature Biomedical Engineering.
Forskare från California Institute of Technology (Caltech) och University of Southern California (USC) har introducerat ett hybrid bildgivningssystem kallat roterande ultraljud och fotoakustisk tomografi (RUS-PAT), som integrerar roterande ultraljudstomografi (RUST) med fotoakustisk tomografi (PAT) för att fånga komplementär information i tre dimensioner. Metoden är utformad för att kombinera ultraljudets förmåga att avbilda mjukdelars struktur med fotoakustisk bildgivnings förmåga att visualisera blodkärl. (nature.com)nnArbetet leddes av Lihong V. Wang, professor och stolsinnehavare vid Caltech, som krediterats av Caltechs pressmeddelande för att ha utvecklat fotoakustisk tomografi för mer än två decennier sedan. I PAT får korta laserpulser ljusabsorberande molekyler i vävnad att generera akustiska signaler som kan rekonstrueras till bilder. Wang sade att sammanslagning av de två modaliteterna krävde noggrann optimering: «Men det är inte ett plus ett… Vi behövde hitta ett optimalt sätt att kombinera de två teknikerna.» (sciencedaily.com)nnEnligt den peer-reviewade artikeln uppnår systemets roterande ultraljudstomografi-komponent panoramisk 3D-detektion med en enkel-element ultraljudstransducer för ultraljudssändning och roterande bågformade arrayer för detektion; övergång från akustisk källa till ljuskälla omvandlar systemet till fotoakustiskt läge för att bilda kärl i samma region. I demonstrationerna rapporterade i tidskriftsartikeln bildade teamet menneskligt huvud, bröst, hand och fot med ett 10 centimeter diameter synfält, submillimeter isotrop upplösning och cirka 10 sekunders bildtids för varje modalitet. (nature.com)nnDet institutionella pressmeddelandet och syndikerade sammanfattningar rapporterar att en full RUS-PAT-skanning kan utföras på mindre än en minut, och att den nuvarande konfigurationen når en djup på cirka 4 centimeter; de tillägger att endoskopisk ljusleverans kunde utöka metoden till djupare vävnader. Dessa uttalanden specificerades inte alla i artikelns abstrakt, men rapporterades i Caltech-länkat inlägg distribuerat av ScienceDaily. (sciencedaily.com)nnStudien har titeln “Roterande ultraljud och fotoakustisk tomografi av människokroppen.” Tidskriften listar Yang Zhang, Shuai Na och Jonathan J. Russin som medförfattare med lika bidrag, och namnger Charles Y. Liu och Lihong V. Wang som korresponderande författare; ScienceDaily-sammanfattningen beskriver också Zhang, Na och Russin som med-ledande författare. (nature.com)nnPotentiella kliniska användningar som diskuteras kring arbetet inkluderar förbättrad visualisering av vävnadsmorfologi tillsammans med angiografisk information för diagnos och övervakning av sjukdomar, även om forskarna betonar att tekniken fortfarande är i ett tidigt translationsstadium. Artiklens tack listar finansiering från U.S. National Institutes of Health, inklusive bidrag R01 CA282505, U01 EB029823 och R35 CA220436. (nature.com)
