光声扫描技术助力早期心脏病检测Optics & Photonics News - Optoacoustic Scanning for Early Signs of Heart Disease

环球医讯 / 心脑血管来源:www.optica-opn.org德国 - 英语2026-01-30 08:31:18 - 阅读时长2分钟 - 901字
德国研究人员开发出新型光声扫描技术,可无创检测皮肤下毛细血管的早期变化以提前发现心血管疾病迹象。该技术基于快速光栅扫描光声显微术,通过532纳米激光脉冲生成超声信号,生成皮肤各层毛细血管图像并揭示疾病对微血管的不同影响。研究团队将技术融入后闭塞反应性充血测试,观察到吸烟者和心脏病患者血流恢复时间差异,有望提供新生物标志物实现更早干预。由慕尼黑亥姆霍兹中心和慕尼黑工业大学完成的研究表明,该方法能改善心血管疾病预防管理,提升患者预后并降低长期医疗成本,为无创筛查开辟新路径。
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光声扫描技术助力早期心脏病检测

德国研究人员正在开发一种光声扫描方法,用于检测患者皮肤下最微小血管中心血管疾病的早期预警信号。

在称为快速光栅扫描光声显微术(fast-RSOM)的技术中,532纳米波长的激光脉冲产生超声信号,这些信号从皮肤中的血管反射回来。该方法生成皮肤不同层中单个毛细血管的图像,并揭示某些疾病可能以不同方式影响这些毛细血管。

小血管揭示的信息

医学科学家指出,小血管在高血压、动脉粥样硬化和糖尿病等疾病出现在较大动脉和静脉之前就会产生反应。如果医生能够测量毛细血管的这种问题——称为微血管内皮功能障碍(MiVED)——他们或许能在更早阶段诊断出危及生命的状况。然而,当前毛细血管成像方法的问题导致临床医生通过超声检查较大血管来寻找血管问题。

在最近的工作中,慕尼黑亥姆霍兹中心(Helmholtz Zentrum München)和慕尼黑工业大学(TUM)的一个团队利用同轴超声探测器和动态3D扫描协议改进了光栅扫描光声显微术。

研究人员将这种显微术纳入标准的后闭塞反应性充血(PORH)测试中,该测试通过袖带短暂诱导患者手臂缺血。一旦血流恢复到手臂,血液会短暂涌过患者组织(充血),血管可能会扩张(或不扩张)以适应过量血流。研究中的患者——包括吸烟者和确诊心血管疾病患者——同时接受了该显微术、商用激光多普勒血流仪以及较大血管的超声检查。

测试该技术

在典型测试中,用袖带减缓受试者血流会使皮肤上层的微血管在7分钟内消失,而皮肤表皮层中的黑色素——作为成像参考——则保持可见。一旦释放袖带压力,研究人员就能看到微血管涌回显微设备的4 × 2平方毫米视野中。

慕尼黑团队发现,恢复皮肤两层血流所需的时间存在差异,但在吸烟者和心血管疾病患者的毛细血管中,结构性变化并不明显。研究人员希望他们的技术能揭示新的生物标志物,从而实现更好且无创的心血管问题筛查。

“通过实现更早的干预和更精确的监测,快速光栅扫描光声显微术(fast-RSOM)可以改变心血管疾病的预防和管理方式——从长远来看改善患者预后并降低医疗成本,”合著者瓦西里斯·恩齐亚克里斯托斯(Vasilis Ntziachristos)表示。

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