Образна високоскоростна ултразвукова терапия, комбинирана с OCTA

Port-Wine Stain (PWS) се характеризира с наличието на дифузни капиляри и посткапилярни венули, разположени предимно в папиларния и средно-ретикуларния слой на дермата1. Проучванията показват, че синдромът има честота от около 3-5 случая на 1000 новородени и нараства пропорционално на засегнатия индивид.2. От началото на 80-те години импулсният лазер с багрило (PDL) се счита за златен стандарт за лечение на синдрома на Prader-Willi.3, което осигурява подобрение чрез селективно разрушаване на кръвоносните съдове. Въпреки това е по-малко вероятно много малките и дълбоки съдове да реагират и 20-30% от PWS показват резистентност към PDL4. За по-нататъшно подобряване на резултатите от лечението са използвани голям брой васкуларно-селективни лазери с различни дължини на вълната. Например, лазерът Nd:YAG при 532 nm обикновено се използва при PWS, които са резистентни на PDL терапия. Този лазер има ограничена дълбочина на проникване и се използва главно за лечение на повърхностни съдови лезии. Освен това някои проучвания съобщават, че терапията, базирана на Nd:YAG лазер, има малко по-ниска ефикасност в сравнение с PDL и има повишена честота на странични ефекти.5. Nd:YAG лазерът при 1064nm има най-голяма дълбочина на проникване и най-ниска абсорбция на меланин в епидермиса. Въпреки това, неговите неблагоприятни ефекти (като хромозомна промяна и белези) са по-чести, тъй като обикновено се изисква по-висока плавност.6. Фотодинамичната терапия (PDT) е усъвършенствана възможност за лечение и се съобщава, че PDT е толкова ефективна, колкото или вероятно превъзхожда PDL.7. Въпреки това, тази технология въвежда химически фотосенсибилизатор и изисква избягване на излагане на слънце от дни до седмици.

Въпреки напредъка в лазерното лечение, пълното разрешаване на PWS все още е рядкост. Съобщава се, че по-малко от 20% от синдрома могат да бъдат напълно изчистени8 Приблизително половината от всички пациенти със синдрома имат лезии, които са несъвместими с настоящите възможности за лечение9. Една от основните причини са недостатъците на лазера: лазерният поток трябва да бъде достатъчно висок, за да се постигне терапевтична ефикасност, като същевременно се поддържат границите на безопасност на ANSI, за да се избегне увреждане на околната тъкан.3. Друга причина е неадекватната предоперативна оценка на синдактилните лезии и липсата на инструмент за наблюдение в реално време по време на лечението. Тъй като всеки пациент реагира на лечението по различен начин в зависимост от първоначалните условия на инфекция, дори при едни и същи настройки на лечение, пациентите с ПМС могат да получат или твърде много енергия, водеща до белези и изгаряния, или недостатъчна лазерна енергия, водеща до неефективно лечение. Повечето диагнози и измерване на клиничните резултати за лечение на IBS разчитат на визуални оценки, които са обект на различия между и в рамките на наблюдателя и предоставят ограничена информация. Следователно е наложително да се разработи нова техника за лечение с подобрена безопасност и ефикасност, както и неинвазивен инструмент за диагностика и мониторинг, който може да осигури напречно сечение на тъканната анатомия и да функционира за правилно и надеждно измерване на резултатите.

Ултразвукова терапия (PUT)10И на1112Това е нова антиваскуларна технология, базирана на фотосинтеза, прилагаща наносекундни лазерни импулси и ултразвукови взривове едновременно за подобряване на кавитационната активност за унищожаване на кръвоносните съдове. PUT е силно селективен и осигурява много прецизно локализирано лечение, тъй като луменът ще бъде ограничен до кръвоносните съдове. Тази локализация може да бъде постигната, тъй като хемоглобинът има по-голям капацитет на абсорбция при работната дължина на вълната, отколкото в околните тъкани. Най-важното е, че PUT може да избегне нежелано увреждане на околните тъкани, тъй като използва много по-малко енергия както за лазери, така и за ултразвук, отколкото изискват конвенционалните лазерни и терапевтични ултразвукови лечения.13. Следователно, PUT има голям потенциал да бъде нов метод за лечение на синдрома на Prader-Willi с подобрена безопасност и ефикасност.

За визуализиране на съдовите промени по време на обработката на петна от вино са приложени няколко неинвазивни метода, като ултразвук (US), оптична кохерентна томография (OCT)14И на15-тиИ на1617и фотоакустично изображение. Ултразвуковото изследване беше изследвано за изследване на хемодинамиката на петна от портвайн18, но разделителната способност на селекцията (~100 µm) ограничава точността. Фотоакустичното изобразяване, нововъзникващ начин за изобразяване, е в състояние да картографира васкулатурата с висока разделителна способност от около 10 μm и се съобщава, че количествено определя диаметъра, дълбочината и плътността на съда.19. Въпреки това, подробната слоеста структура на кожната тъкан не е налична. OCT е обещаващ неинвазивен инструмент за изследване на морфологията на кожата и може да предостави близка хистопатологична информация преди и по време на лечението. Редица разширения на функционалните възможности за изобразяване на OCT са разработени за тъканна физиология, включително доплерова OCT, OCT ангиография (OCTA) и гъвкаво оптично кохерентно изобразяване.20И на21И на22И на23И на24И на25И на2627. Сред тях OCTA е в състояние да произвежда CT изображения с висока разделителна способност на кръвоносни съдове и се използва за оценка преди лечението и мониторинг на лечението по време на лазерно лечение.28,29, което показва силна способност на OCTA да оценява резултатите от лечението. Както OCT, така и OCTA имат нарастващо влияние в областта на дерматологията.

В тази статия ние докладваме за разработването на OCTA-насочвана високоскоростна PUT система, която използва 50 kHz импулсен лазер за постигане на по-бързо лечение. Бяха проведени експерименти върху живи зайци, за да се провери осъществимостта на тази предложена техника. Показахме намаляване на времето за лечение с фактор 20.