血红蛋白微泡的开发和表征用于声学血氧水平依赖成像的血液成像
Sugandha Chaudhary1, Nasrin Akter1, Teja Pathour1
1Department of Bioengineering, The University of Texas at Dallas, Richardson, Texas 75080, United States.
ACS sensors
|May 24, 2024
概括
这项研究引入了一种用于非侵入性监测组织氧化的新方法,使用具有对比增强超声波 (CEUS) 成像的专用微泡. 开发的基于血红蛋白的微泡 (HbMB) 对不同氧气水平呈现出明显的声学反应,为评估血液氧气提供了潜在的临床工具.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 生理学 生理学 生理学
背景情况:
- 组织氧化对于器官功能至关重要,需要使用非侵入性监测方法.
- 目前用于评估氧气水平的技术在临床应用中存在局限性.
- 开发新的成像剂和技术对于推进生理监测至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种使用对比增强超声波 (CEUS) 成像声学检测组织氧化的新方法.
- 调查使用基于血红蛋白的微气泡 (HbMB) 作为对氧敏感的对比剂.
- 评估该技术在临床监测区域血氧水平方面的潜力.
主要方法:
- 开发出专门的基于血红蛋白的微气泡 (HbMB),旨在结合氧气并改变声学特性.
- 使用被动化检测 (PCD) 和聚焦超声波传感器来分析HbMB的声学反应.
- 在流量幻影中使用高率B模式超声波成像来比较氧化和脱氧状态中的HbMBs.
- 使用临床超声波扫描仪证明了HbMBs的体内循环和检测能力.
主要成果:
- 证实了血红蛋白在微泡结构中的生物活性.
- 观察到氧气丰富和氧气贫乏环境之间HbMBs的亚和响应的显著差异.
- 在B模式成像中,脱氧的HbMB与氧化的HbMB相比,平均像素强度更高.
- 成功证明了HbMB在体内循环,并通过临床超声波设备检测它们的可检测性.
结论:
- HbMBs具有依赖于状态的声学特性,这些声学特性随氧气水平而变化.
- 使用HbMBs进行CEUS成像是一种有前途的技术,用于检测组织氧化的变化.
- 这种方法有可能成为一种有价值的临床工具,用于非侵入性地监测区域血氧水平.
