Les chercheurs ont développé une montre d’imagerie photoacoustique pour l’imagerie haute résolution des vaisseaux sanguins de la peau. Le dispositif moveable pourrait offrir un moyen non invasif de surveiller les indicateurs hémodynamiques tels que la fréquence cardiaque, la pression artérielle et la saturation en oxygène, qui peuvent indiquer le bon fonctionnement du cœur d'une personne.
« Bien que l'imagerie photoacoustique soit extrêmement practical aux versions hémodynamiques, les difficultés de miniaturisation et d'optimisation de l'interface d'imagerie ont limité le développement de dispositifs photoacoustiques portables », a déclaré Lei Xi, chef d'équipe de recherche de l'Université des sciences et systems du Sud en Chine. « Au meilleur de nos connaissances, il s'agit du leading appareil transportable photoacoustique adapté aux programs de soins de santé. »
Dans la revue Optics Letters de l'Optica Publishing Group, les chercheurs décrivent leur nouveau système, qui se compose d'une montre avec une interface d'imagerie, d'un ordinateur de poche et d'un sac à dos abritant le laser et l'alimentation électrique. Des tests avec des volontaires se déplaçant librement ont montré que l'appareil pouvait être utilisé pour observer les variants du flux sanguin lors de différentes activités comme la marche.
« Les systèmes d'imagerie portables miniaturisés comme celui que nous avons développé pourraient potentiellement être utilisés par les centres de santé communautaires pour le diagnostic préliminaire d'une maladie ou pour la surveillance à long terme des paramètres liés à la circulation sanguine en milieu hospitalier, offrant ainsi des informations précieuses pour éclairer les traitements de diverses maladies. » dit Xi. « Avec des développements ultérieurs, ce form de système pourrait également être utile pour la détection précoce d'affections cutanées telles que le psoriasis et le mélanome ou pour l'analyse des brûlures. »
Création d'un imageur portable
L'imagerie photoacoustique est une strategy sans étiquette qui forme des photos en mesurant les ondes sonores induites par la lumière créées par l'absorption de la lumière dans les constructions. L'analyse de l'intensité et de la distribution du sign photoacoustique offre un aperçu des caractéristiques fonctionnelles et structurelles des microvaisseaux, qui peuvent être altérées par diverses maladies. Bien que l’imagerie photoacoustique soit encore avant tout un outil de recherche, elle start à trouver des apps cliniques dans des domaines tels que l’imagerie du cancer, vasculaire et dermatologique.
Pour transformer ce qui est généralement un instrument volumineux en quelque selected qui pourrait être porté en déplacement, les chercheurs ont développé un système de microscopie photoacoustique à résolution optique compact basé sur un laser pulsé compact, un chemin lumineux étroit à foundation de fibres et un système électronique intégré logé dans un sac à dos. pesant 7 kilogrammes. Ils ont également conçu un appareil moveable pour stocker les images et créé une interface d’imagerie miniaturisée de form montre avec un prepare focal réglable et un écran d’affichage pour afficher les images en temps réel.
Les chercheurs ont conçu le système de manière à ce qu’il puisse être utilisé pour l’imagerie pendant que le porteur se déplace librement. Il dispose également d’une focalisation laser adaptable, nécessaire à l’imagerie de structures multicouches comme la peau. Le système d'imagerie photoacoustique a une résolution latérale de 8,7 µm, suffisante pour résoudre la plupart des microvaisseaux de la peau et un champ de vision maximal d'environ 3 mm de diamètre, suffisant pour capturer les détails microvasculaires.
Suivi du sang en mouvement
Les chercheurs ont testé l'appareil avec des volontaires pour évaluer la fonction de changement de focus de la montre et la capacité du système à détecter les changements de flux sanguin sur une période prolongée et dans différentes disorders, par exemple lorsque le porteur marchait et lorsqu'un brassard était utilisé pour bloquer temporairement le sang. couler vers le bras. Ces tests ont montré que le système est utilisable, suffisamment compact et stable pour permettre une libre circulation.
Les chercheurs travaillent actuellement à la création d’un système utilisant une source laser encore furthermore petite avec un taux de répétition as well as élevé. Cela rendra le système plus compact et additionally léger tout en améliorant la sécurité et la résolution temporelle. « Compte tenu du développement rapide de la technologie moderne des diodes laser et des systems de l'info électronique, il devrait être tout à fait réalisable de développer une montre photoacoustique plus avancée et furthermore intelligente qui ne nécessite pas de sac à dos », a déclaré M. Xi.
Les chercheurs travaillent également à assurer la stabilité du chemin optique couplé par fibre sur des périodes prolongées et dans des ailments moreover intenses telles que la training course et le saut. Ils souhaitent également intégrer un éclairage multispectral, qui permettrait l'acquisition de paramètres physiologiques supplémentaires, notamment la saturation en oxygène et la vitesse du flux sanguin, ainsi que l'évaluation quantitative de paramètres tels que le nombre et le quantity des vaisseaux. Ces capacités pourraient contribuer au diagnostic précoce de maladies telles que le cancer et les maladies cardiovasculaires.
