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中科院深圳先進院等研發(fā)血管內(nèi)超高分辨光聲顯微系統(tǒng)

   2025-03-15 中科院506
日前,中科院深圳先進院與勞特伯生物醫(yī)學(xué)成像研究中心、港大李嘉誠醫(yī)學(xué)院合作,在血管內(nèi)成像領(lǐng)域取得新進展。研發(fā)團隊在國際上率先成功研制成像分辨率高達19.6μm的血管內(nèi)超高分辨光聲顯微成像系統(tǒng),有望為急性心腦血管事件的介入診斷和治療,提供革新的技術(shù)手段。

  急性心肌梗死、腦卒中等急性心腦血管事件成為威脅人類健康的隱患,而近70%的急性心血管事件是由于冠狀動脈的易損斑塊破裂形成血栓導(dǎo)致。實現(xiàn)易損斑塊的早期診斷與預(yù)警是降低心腦血管疾病死亡率的關(guān)鍵之一。目前,臨床使用的冠脈造影、血管內(nèi)超聲、光學(xué)相干斷層技術(shù)都只能獲得血管的形態(tài)和結(jié)構(gòu)信息,無法精準(zhǔn)獲得血管內(nèi)斑塊的成份信息和炎癥活動,造成在對評估斑塊的破裂風(fēng)險及指導(dǎo)介入治療方面的不足。

  針對血管內(nèi)介入成像的緊迫需求,中科院研發(fā)團隊設(shè)計和研制了血管內(nèi)光學(xué)分辨率光聲顯微系統(tǒng),并與港大研發(fā)團隊一起對系統(tǒng)的性能進行了測試、驗證。系統(tǒng)基于光聲成像技術(shù),可通過探測生物組織對脈沖激光的選擇性吸收后產(chǎn)生的超聲信號,獲取反映組織成份、炎癥活動等重要生理功能的信息,對指導(dǎo)心血管病的介入診斷和治療,具有極其重大的意義。此外,系統(tǒng)還可同時獲得常規(guī)的血管內(nèi)超聲圖像,提供整個血管內(nèi)壁的形態(tài)和結(jié)構(gòu)信息。

  研發(fā)團隊研發(fā)的顯微系統(tǒng),系統(tǒng)成像導(dǎo)管的外徑僅為1.1mm,且柔韌性與生物兼容性設(shè)計均已經(jīng)基本達到臨床使用的要求。此外,實驗測量的光聲顯微成像空間分辨率高達19.6mm,比傳統(tǒng)的血管內(nèi)光聲和超聲成像分辨率高10倍左右,能夠獲得與血管內(nèi)OCT比擬的超高分辨率圖像,在指導(dǎo)和評估心血管支架放置方面表現(xiàn)出極大的潛在應(yīng)用。同時,該系統(tǒng)通過光聲光譜成像方法能夠精準(zhǔn)地識別斑塊的脂質(zhì)、纖維等成份,對進一步提高血管內(nèi)影像對易損斑塊的早期識別、診斷及治療引導(dǎo)具有極高的科研和臨床應(yīng)用價值。

  目前,團隊已針對該技術(shù)申請中國發(fā)明專利5項,國際發(fā)明專利PCT2項,為相關(guān)自主知識產(chǎn)權(quán)的臨床和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

 
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