Höghastighetsvideoinspelning mäter precis blodkroppshastigheten

Anonim

Forskare från ITMO University skapade ett höghastighets video kapilläroscopysystem som möjliggör direkt mätning av röd blodcellhastighet. Tillsammans med sofistikerad mjukvara kan systemet förbättra noggrannheten hos vaskulär tillståndsbedömning. Ett sådant system kan vara användbart för att övervaka effektiviteten hos vissa terapier. Resultaten av forskningen publicerades i optik och lasrar i teknik.

Kapillaroscopysystem används vanligtvis antingen för att bestämma formen och storleken på en enda kapillär eller för att undersöka någon specifik del av ett kapillärnät. Geometriska mönster som kommer från kapillärstrukturer, liksom blodcellshastighet, kan spegla det hela kärlsystemet. Trots att blodcellshastigheten är en avgörande diagnostiska parametrar, är dess direkta och exakta mätning inte en lätt uppgift.

I studien tillämpade forskare från ITMO University höghastighetsinspelning av röda blodkroppar i kapillären för att mäta blodflödeshastigheten. Systemet bygger på kombinationen av optisk utrustning med specialdesignad databehandlingsprogramvara. Ett mikroskop kopplat till en höghastighets videokamera fångar bilden av kapillärer. Ramsekvensen bearbetas sedan för att återställa kapillärernas form och konfiguration samt för att bestämma det avstånd som blodcellerna täcker per tidsenhet. Förutom att vara användbar för diagnostik kan sådana data bidra till att bedöma om en viss behandling är effektiv eller inte.

"Förutom form och diameter hos varje kapillär kan vi avgöra hur snabbt röda blodkroppar flyter genom varje kapillär i kapillärnätet, säger Igor Gurov, huvudförfattare och chef för Center for Computational Optics, Photonics och Imaging på ITMO University. "Även om det är relativt enkelt kan vår enhet tillhandahålla tillförlitliga data som kan vara mycket användbara för att upptäcka sjukdomsmönster. Dessutom är en sådan diagnostisk procedur absolut smärtfri, säker och bekväm för patienterna."

Att hämta blodflödeshastighetsdata är viktigt när det gäller sådana sjukdomar som diabetes eller hjärt-kärlsjukdom. "Flödeshastighet är en primär faktor vid uppskattning av tillståndet hos varje vävnad genom blodtillförseln. Till exempel vid diabetes kan cirkulationshastigheten förändras, även om blodkärlen i allmänhet verkar vara normala. Vår huvuduppgiften är nu att använda systemet för att hantera socialt signifikanta sjukdomar. Systemet kan särskilt vara ett effektivt verktyg för att studera vad som händer i blodkärl under hjärt-kärlsjukdomar och hur droger påverkar blodflödesåtervinningen, förklarar en av författarna Nikita Margariants.

I stort sett kan andra metoder för att mäta blodflödeshastigheten inte ge mycket noggranna data och tillåter inte långvariga mätningar. "Det finns alternativa enheter som bara kan ge en grov genomsnittlig uppskattning av blodcellens hastighet", säger Mikhail Volkov, forskare vid Center for Computational Optics, Photonics och Imaging.

Författarna betonar att utvecklingen av bildinspelnings- och bearbetningsanläggningar avsevärt kommer att öka kapaciteten i det nya systemet. "Som nya videokameror, utbyte bussar och programvara visas, kommer den här metoden att bli bättre och mer exakt. Tiden är på vår sida, " påpekar Mikhail Volkov.

menu
menu