18 أغسطس 2016
يعد تراكم الدهون داخل الشرايين عاملًا أساسيًّا في الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، غير أن مراقبة تكوين هذه الترسبات ونموها داخل الجسم أمرٌ بالغ الصعوبة. مؤخرًا تمكن باحثون من الولايات المتحدة الأمريكية والصين، للمرة الأولى، من تصنيع مسبار لقسطرة الأوعية الدموية، قادر على إعطاء صور دقيقة ومفصلة للترسبات الشحمية داخل الشرايين.
يُعرف تراكم الدهون (الجزيئات الشحمية) والمواد الليفية داخل الشرايين بتصلب الشرايين. وعادة ما تحتوي هذه الترسبات -والتي يُطلَق عليها اللويحات- على لب شحمي محاط بطبقة خارجية ليفية. يمكن لهذه اللويحات أن تنمو إلى درجة سدها للشريان، أو التمزق فجأة مؤديةً إلى فشل القلب الحاد، والوفاة. ويُعَد التصوير الدقيق للمراحل المختلفة من تكوُّن اللويحات أمرًا بالغ الأهمية، وذلك بغرض تحديد اللويحات الأكثر عُرضةً للتمزق.
وقد أظهرت تقنيات التصوير الصوتي الضوئي داخل الأوعية (IVPA) كفاءة في أداء هذه المهمة. وتعمل هذه التقنيات عبر إطلاق الضوء من ليزر نابض سريع. وتستجيب جزيئات النسيج للتحفيز الضوئي عبر إطلاقها موجات فوق الصوتية تختلف باختلاف مكونات النسيج. من ثَم يتم تحليل هذه الموجات لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد توضح مواضع الأنسجة داخل الجسم وتركيبها.
تمكن جي-شين تشينج وزملاؤه من جامعة بوردو في الولايات المتحدة بالتعاون مع علماء في الصين من تصميم مسبار جديد، يستخدم تقنية التصوير الصوتي الضوئي داخل الأوعية ، قادر على تصوير جدران الشرايين على عمق وسرعة ملائمَين للوصول إلى صورة عالية الدقة للّويحات.
يقول تشينج: "صممنا المسبار بحيث يتيح للموجات الضوئية والصوتية تتبُّع المسار نفسه طيلة عملية التصوير". واستطرد: "هذا التصميم "المتسامت" يعني أنه بإمكاننا رؤية جدار الوعاء الدموي بأكمله؛ لأن عمق الاختراق يتحسن بتداخل الموجات البصرية مع الصوتية".
كان الضوء المنبعث والموجات الصوتية الناتجة يسلكان مسارات متقاطعة في التصاميم السابقة. وقد أدى هذا إلى تشويه الصورة النهائية، وسوء تقدير عمق اللويحة وموقعها المحدد والتكوين الدقيق للأنسجة. وقد أضفى التصميم الجديد دقةً، وأظهر تفاصيل أفضل بكثير من النسخ الأقدم. إضافة إلى ذلك، فإن المسبار الجديد يعمل بسرعة تفوق بخمسين ضِعفًا المسابير المستخدمة حاليًّا في تقنية التصوير الصوتي الضوئي داخل الأوعية.
يقول تشينج: "جربنا المسبار الجديد على نموذج شكلي للترسبات الشحمية –وتحديدًا من الزبدة وشحوم الخنزير– وكانت الصورة الناتجة شديدة الوضوح والتفصيل، ما سمح لنا بالتفريق بين نوعي الشحوم"، ويتابع: "لاحقًا، أعطى تصوير شرايين خنزيرية وبشرية خارج الجسم بهذا المسبار صورًا تفصيلية للب اللويحة الشحمي وطبقاتها الليفية الخارجية".
يعتقد الباحثون أن تصميمهم الجديد هذا قد يكون مفيدًا، ليس فقط لمراقبة أمراض القلب والأوعية الدموية فحسب، بل هو مفيد في تطبيقات أخرى عديدة، مثل التصوير داخل العضلات. ولا تزال هناك حاجة للمزيد من العمل قبل وصول المسبار للإنتاج على مستوى تجاري.
References
- Cao, Y., Hui, J., Kole, A., Wang, P., Yu, Q. et al. High-sensitivity intravascular photoacoustic imaging of lipid-laden plaque with a collinear catheter design. Scientific Reports (2016).| article
