Een doorbraak in het miniaturiseren van een type scanner dat gebruik maakt van laserlicht, in plaats van schadelijke röntgenstralen, om met ongekende details onder onze huid te kijken, kan volgens een team van onderzoekers in Groot-Brittannië een revolutie teweegbrengen in de medische beeldvorming.
Het apparaat, ontwikkeld door wetenschappers van University College London (UCL), is bijzonder effectief bij het in beeld brengen van bloedvaten, waardoor het een fundamenteel nieuw hulpmiddel is voor het diagnosticeren en behandelen van ziekten zoals artritis, suikerziekte en sommige kankers.
Het maakt gebruik van een techniek genaamd foto-akoestische tomografie (PAT), waarbij gebruik wordt gemaakt van laserlicht en de ultrasone golven die het in bepaalde weefsels teweegbrengt, om in realtime een driedimensionaal beeld van onze biologie samen te stellen.
De techniek werd meer dan twintig jaar geleden ontwikkeld, maar bij eerdere versies waren enkele seconden of minuten nodig om een beeld op te nemen.
Het team van UCL heeft die tijd teruggebracht tot een seconde of minder.
Ze hopen dat hun doorbraak zal leiden tot een handscanner voor routinematig gebruik in klinieken, waarbij het gebruik van schadelijke röntgenstraling of beeldvormende hulpmiddelen van miljoenen ponden, zoals MRI, wordt vermeden.
“Deze technische vooruitgang maakt het systeem voor het eerst geschikt voor klinisch gebruik, waardoor we naar aspecten van de menselijke biologie en ziekten kunnen kijken die we voorheen niet konden bekijken”, zegt professor Paul Beard, een medisch fysicus aan de UCL die heeft bijgedragen aan het onderzoek.
Door de snelheid waarmee de scanner beelden kan maken, kan het apparaat processen zoals de bloedstroom in realtime zien.
“Deze snelheid vermijdt door beweging veroorzaakte onscherpte en levert zeer gedetailleerde beelden op van een kwaliteit die geen enkele andere scanner kan bieden”, aldus prof. Beard.
“Het betekent ook dat in plaats van vijf minuten of langer te duren, beelden in realtime kunnen worden verkregen, waardoor het mogelijk wordt dynamische fysiologische gebeurtenissen te visualiseren.”
Een proef met de scanner bij patiënten met diabetes in een vroeg stadium bracht nieuwe inzichten aan het licht over de lage bloedtoevoer naar hun voeten – een van de meest pijnlijke en moeilijk te behandelen aspecten van de aandoening.
“Tot nu toe hebben we niet precies kunnen zien wat er gebeurt om deze schade te veroorzaken of te karakteriseren hoe deze zich ontwikkelt”, zegt Andrew Plumb, een van de auteurs van het onderzoek en universitair hoofddocent medische beeldvorming aan de UCL.
“Bij een van onze patiënten konden we gladde, uniforme vaten in de linkervoet zien en misvormde, kronkelige vaten in hetzelfde gebied van de rechtervoet, wat wijst op problemen die in de toekomst tot weefselschade kunnen leiden.”
Lees meer uit wetenschap en technologie:
Binnen in de eerste fossiele brandstofvrije vliegschool van Groot-Brittannië
Elon Musk haalt uit na ‘snub op de top’
‘Mini-maan’ staat op het punt de baan van de aarde te betreden
Blijf op de hoogte van het laatste nieuws uit het Verenigd Koninkrijk en de rest van de wereld door Sky News te volgen
Tik hier
De hoop is dat een PAT-scanner ook de diagnose en behandeling van kanker kan verbeteren.
Kankertumoren hebben vaak een hoge dichtheid aan kleine bloedvaten die bij andere beeldvormingstechnieken niet goed zichtbaar zijn.
“Foto-akoestische beeldvorming zou kunnen worden gebruikt om kankerchirurgen te helpen tumorweefsel beter te onderscheiden van normaal weefsel door de bloedvaten in de tumor te visualiseren, waardoor ervoor kan worden gezorgd dat de hele tumor tijdens de operatie wordt verwijderd en het risico op herhaling wordt geminimaliseerd”, aldus dr. Nam Huynh van UCL Medische Fysica en Biomedische Technologie die hielpen bij de ontwikkeling van de scanner.
Het UCL-team zegt dat er meer werk nodig is met een grotere groep patiënten om het potentieel van de technologie aan te tonen voordat deze klaar is om te worden ontwikkeld tot een apparaat voor routinematig gebruik in klinieken.
