无需使用造影剂即可获取血流动力学信息的成像技术,已由韩国本土研究团队率先在全球范围内开发成功。
通过体内微血管中流动的血流所获得的各类动力学信息,主要用于确认血流所经过器官的健康状况。出于同样原因,对血流动力学信息进行准确测量和分析,一直在疾病研究中占据重要地位。
为了获取血流动力学信息,此前通常是测量与血流速度存在相关性的其他数值,从而进行间接推断,或对部分血细胞进行荧光染色后再进行成像,因此必须使用造影剂。
但随着一项能够以极高时间分辨率直接对血管中流动的血细胞进行成像的技术被开发出来,今后有望在不使用造影剂的情况下获取血流动力学信息。
吴王烈教授研究团队开发的技术成像结果。图 A 为血管内的红细胞,图 B 为利用成像获取的血管内流动红细胞的内部结构,图 C 分别显示血流速度和单位时间内红细胞移动数量。KAIST 提供
View original image1日据韩国科学技术院(KAIST)消息,近日机械工程系及KI健康科学研究所的 Oh Wangyeol 教授研究团队,开发出一项技术,能够在复杂的三维血管结构中,在不使用造影剂的情况下高速拍摄血细胞并实现成像。
这一技术的特点在于,无需使用荧光造影剂等外源物质,即可对在血管中体内移动的血细胞以每秒1450帧的高速进行成像,因此备受关注。
尤其是研究团队利用流动血细胞的特性,设计出一种图像处理方法,并成功实现了在显微镜图像中仅将流动的血细胞可视化。
此外,研究团队采用空间上互不相关的照明方式,防止由于散斑噪声导致血细胞无法被观察到,并使用可一次性快速获取像素的高光通量相机,从而实现对体内深部高速流动血细胞的成像。
Oh Wangyeol 教授表示:“血流动力学信息在利用活体进行的生物医学研究中极为重要,世界各地长期以来都在开展大量相关研究。此次新开发的技术具有无需向生物体内注入荧光造影剂等物质、即可在多条血管中直接高速成像仅血细胞本身的优势。”
他还称:“这项技术不仅易于使用,而且能够直接获取准确的血流动力学信息,预计在现场应用中也将非常有用。”
另一方面,由 KAIST 学生 Kim Gyeonghwan 与博士 Park Hyeonsang 共同担任第一作者的本研究成果,已刊登于融合研究领域期刊《Small》10月号。
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