Двухрежимный эндоскоп предлагает беспрецедентную информацию о здоровье матки

Прочитано: 117 раз(а)


Исследователи разработали новый эндоскоп, сочетающий ультразвук с оптической когерентной томографией (ОКТ) для беспрецедентной детализации структурных особенностей слизистой оболочки матки, называемой эндометрием. Новый зонд может в один прекрасный день помочь врачам диагностировать проблемы бесплодия, связанные с рецептивностью эндометрия, с большей точностью, чем современные технологии визуализации, при этом снизив потребность в инвазивной биопсии.

«Этот инструмент сочетает в себе два метода УЗИ и ОКТ, что позволяет получить больше информации и обеспечить более точную оценку состояния эндометрия, чем традиционное вагинальное УЗИ», — сказал руководитель исследовательской группы Сяоцзин Гун из Шэньчжэньского института передовых технологий Китайской академии. наук. «Его потенциал можно использовать для базовых исследований эндометрия и для дальнейшего улучшения клинической оценки рецептивности эндометрия и других заболеваний, связанных с эндометрием».

В журнале Biomedical Optics Express , издаваемом Optica Publishing Group, исследователи сообщают о способности своего двухрежимного эндоскопа различать здоровую и поврежденную ткань эндометрия в моделях кроликов на основе как характеристик поверхности, так и информации о глубине. Это первая демонстрация внутриутробной эндоскопической визуализации in vivo у мелких животных с диаметром зонда всего 1,2 мм.

Эндометрий играет решающую роль в способности бластоцисты имплантироваться в матку и вырасти в здоровый плод. Неудачная имплантация признана ключевым узким местом в репродуктивном процессе, при этом нарушение рецептивности эндометрия является причиной примерно двух третей неудач имплантации.

Предоставляя подробную структурную информацию об эндометрии, зонд может предложить менее инвазивный способ определить, являются ли проблемы с эндометрием причиной бесплодия, которым страдают около 10–20% женщин во всем мире, а также помочь диагностировать другие проблемы со здоровьем матки.

«Система может получать информацию о толщине эндометрия, эхо-картину эндометрия и информацию о повреждении поверхности эндометрия, которые играют важную роль в оценке восприимчивости эндометрия», — сказал Гонг. «Он также может обнаруживать заболевания в матке, такие как рак эндометрия и миомы матки».

Создание лучшего зонда

В настоящее время золотым стандартом метода оценки рецептивности эндометрия является биопсия, которая требует хирургического удаления и анализа небольшого образца ткани. Эндоскопическая визуализация является менее инвазивным методом, но современные эндоскопы могут выявлять только более крупные дефекты в матке, такие как анатомические пороки развития или полипы, но не оценивать структуру эндометрия. УЗИ влагалища может предоставить информацию о толщине эндометрия и других структурных особенностях, но ему не хватает разрешения и контрастности, необходимых для всесторонней оценки рецептивности эндометрия.

ОКТ — это метод визуализации, в котором используется относительно длинноволновый свет (обычно известный как ближний инфракрасный свет) для получения изображений с высоким разрешением из рассеивающей среды. Он был адаптирован для диагностических инструментов в нескольких областях медицины, включая офтальмологию, кардиологию и дерматологию. Предыдущие исследования показали, что ОКТ можно использовать для выявления структурных особенностей эндометрия, связанных с неудачей имплантации.

Для нового исследования исследователи улучшили прототип, который они ранее разработали, чтобы объединить ОКТ и ультразвуковую визуализацию в одном датчике. Метод ОКТ предоставляет подробную информацию о поверхностном эндометрии, включая информацию о его поверхности, в то время как ультразвук дает представление о его полной толщине. Поскольку на успех имплантации влияют многочисленные особенности эндометрия, сочетание этих методов визуализации дает более точную картину рецептивности эндометрия, чем любой из этих методов по отдельности.

Катетер предназначен для прохождения через шейку матки, входа в полость матки и введения воды для обеспечения визуализации с высоким разрешением. Ряд крошечных специально разработанных оптических и ультразвуковых компонентов расположен внутри катетера для достижения режима как ультразвука, так и ОКТ. В улучшенном датчике также используется одномодовое волокно, обеспечивающее более высокое разрешение и меньший уровень шума в режиме ОКТ. Кроме того, исследователи использовали металлическую катушку, позволяющую зонду вращаться с полным полем зрения на 360 градусов, когда он находится внутри матки.

«Катетер для визуализации может выполнять сканирование вращения и ретракции через блок вращения-ретракции на заднем конце и получать трехмерное ультразвуковое изображение матки с ОКТ», — сказал Гонг.

Мощная комбинация

Чтобы протестировать эндоскоп, исследователи использовали его для визуализации слизистой оболочки матки четырех кроликов под наркозом. Некоторые кролики были здоровы, в то время как другие подвергались процедуре промывания эндометрия этанолом в течение разного времени, что в разной степени повреждало ткани.

Исследователи количественно оценили характеристики эндометрия, включая его толщину, распределение и шероховатость поверхности, отдельно в ультразвуковом и ОКТ-режиме. ОКТ-изображения показали, что здоровые ткани эндометрия имели более гладкую и сплошную поверхность, тогда как поврежденные ткани были более шероховатыми. На ультразвуковых снимках было обнаружено, что эндометрий толще в здоровых тканях и тоньше в участках, которые были повреждены. Хотя каждый метод сам по себе предоставлял ценную информацию, только когда исследователи объединили информацию от каждого из них, они смогли всесторонне и точно оценить степень повреждения тканей.

«Эти результаты продемонстрировали важность бимодальности в определении степени повреждения эндометрия», — сказал Гонг. «Дисперсия слишком велика, и трудно определить степень травмы с помощью одного вида информации. Однако объединение информации двух модальностей может дифференцировать степень повреждения».

Датчик также давал эхо-картины, аналогичные тем, которые можно получить при вагинальном УЗИ, но с лучшим разрешением. Кроме того, изображения выявили физические особенности, такие как полипоподобные образования размером до 200 микрон, что демонстрирует способность зонда различать крошечные поражения, которые могут повлиять на здоровье эндометрия.

Исследователи планируют добавить фотоакустический режим, чтобы увеличить способность зонда наблюдать за кровотоком и получать информацию о сосудистых сетях в слизистой оболочке матки. Кроме того, они работают над улучшением размера, разрешения и диапазона визуализации катетера для визуализации, чтобы сделать его более практичным для клинического использования на людях.

Двухрежимный эндоскоп предлагает беспрецедентную информацию о здоровье матки



Новости партнеров