Новости

Дата публикации: 27/07/2017

Лазерный щит от тромбоэмболии

блок

Международная команда ученых разработала новый метод обнаружения и противодействия «беглым» тромбам в кровеносных сосудах — «фотоакустическую проточную цитометрию». Американские, российские и немецкие исследователи полагают, что новую технологию нужно рассматривать как метод ранней диагностики и лечения тромбоэмболии, который минимизирует последствия ее осложнений.

В медицинской практике движение тромбов (эмболов) по кровотоку называют тромбоэмболией. Их образование часто зависит от тромбоцитов, которые в обычных условиях свободно «дрейфуют» по кровеносной системе. Однако повреждение артерий и вен может вызвать прилипание частиц к стенкам сосудов или друг к другу. Вообще-то наличие сгустков крови – необходимое условие выживания организма при нарушении целостности его тканей. Потому что свертывание растворенного в крови белка останавливает кровотечение. Проблемы же возникают, когда механизм тромбообразования запускается патологическими процессами — например, ростом жировой бляшки внутри артерии при атеросклерозе. Тогда эмбол, оторвавшись от места своей «прописки», начинает циркулировать по руслу крови. В результате, как минимум, закупоривается сосуд, а в худшем случае — наступает смертельное «кислородное голодание» органов или тканей. Такая ситуация чревата инфарктом миокарда (при закупорке артерий в сердце), инсультом (при блокировании артерий, снабжающих кровью головной мозг) или гангреной конечностей.

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2014 году от тромбоэмболии пострадали 150 человек из каждых 100 тысяч. Более того, в России ежедневно случается около тысячи инфарктов и ишемических инсультов. Причем каждый второй из трех пациентов становится инвалидом. Несмотря на серьезность проблемы до последнего времени у медиков не было эффективного инструмента диагностирования и лечения тромбозов.

Так существующие сегодня методы флюоресцентной визуализации эмболов недостаточно чувствительны. Зондирующее облучение возбуждает флюоресцентные молекулы (флюорофоры), которые в ответ испускают фотоны с большей длиной волны. Современное американское оборудование вполне способно их улавливать (Ivis, Maestro, Kodak). Однако его пространственное разрешение и глубина проникновения пока не позволяют видеть мельчайшие тромбы. Тем более, работать с ними в режиме реального времени.

Тем интереснее альтернатива, которую предлагают ученые ― фотоакустическая проточная цитометрия. Технология основана на воздействии лазерного луча на клетки крови, предварительно обработанные флуоресцентным веществом. Кстати, вместо краски можно использовать кровяные тельца, содержащие гемоглобин, который тоже способен поглощать лазерные импульсы и испускать их обратно на другой длине волны.

Дело в том, что молекулы красителя отражают свет определенной длины волны, который сначала фокусируется при помощи сложной системы линз и зеркал, а затем снова разлагается на компоненты. Такое свечение может показать опасное скопление эритроцитов или, наоборот, их отсутствие, что укажет на различные типы тромбов. В любом случае, кровь нагревается и тепловое расширение вызывает появление ультразвука. .Эти световые сигналы преобразуются в электрические импульсы, которые распознаются сенсором и анализируются компьютером. Обычный поток крови «издает» ровный фоновый ультразвуковой шум, а сгустки крови звучат иначе и на графике выглядят как пики. Ученые уже апробировали эту методику на белых мышах.

Разумеется, сегодня преждевременно говорить об операционном использовании фотоакустической проточной цитометрии на крупных сосудах в режиме реального времени. Пока ее возможности ограничиваются отслеживанием динамики развития тромбозов после сложных медицинских процедур или операций, в том числе при онкологических заболеваниях. Но не далек тот день, когда эта технология будет предотвращать смертельные осложнения на самых ранних этапах появления тромбоэмболии.



Статьи по теме:

страницы: 1