كشف باحثون أمريكيون عن نظام مبتكر للتصوير الطبي ثلاثي الأبعاد غير الجراحي، قادر على إنتاج صور تفصيلية للأنسجة والأوعية الدموية خلال ثوانٍ معدودة، ودون استخدام الإشعاع أو أجهزة التصوير المقطعي المعقدة. ويُتوقع أن تسهم هذه التقنية في تجاوز العديد من القيود المرتبطة بوسائل التصوير الطبي التقليدية مثل الرنين المغناطيسي ، والتصوير المقطعي المحوسب، والموجات فوق الصوتية.
تطوير مشترك بين جامعتين أمريكيتين
طوّر هذه التقنية باحثون من كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا بالتعاون مع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech).
وتم دعم الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة (NIH)، ونُشرت نتائجها في مجلة Nature Biomedical Engineering العلمية المتخصصة.
قيود تقنيات التصوير الطبي الحالية
رغم الأهمية الكبيرة لوسائل التصوير الطبي المتاحة حاليا، فإن لكل منها تحديات واضحة، من بينها:
الرنين المغناطيسي (MRI): مرتفع التكلفة ويستغرق وقتا طويلا
التصوير المقطعي المحوسب (CT) والأشعة السينية: يرتبطان بالتعرض للإشعاع المؤين
الموجات فوق الصوتية التقليدية: محدودة من حيث العمق ودقة التفاصيل
ووفقا للباحثين، فإن المنصة الجديدة تسهم في تقليل هذه القيود من خلال الجمع بين السرعة، والتصوير الحجمي ثلاثي الأبعاد، ومستوى عالٍ من الأمان.
كيف تعمل التقنية الجديدة؟
تعتمد التقنية المقترحة على دمج التصوير بالموجات فوق الصوتية مع التصوير الصوتي الضوئي (Photoacoustic Imaging)، وذلك وفق الآلية التالية:
تقوم الموجات فوق الصوتية بتكوين صورة ثلاثية الأبعاد لبنية الأنسجة
تُطلِق نبضات ضوئية قصيرة تؤدي إلى اهتزازات دقيقة في الدم
تُلتقط هذه الاهتزازات على شكل إشارات صوتية إضافية
والنتيجة هي الحصول، في عملية مسح واحدة، على:
صورة واضحة لتركيب الأنسجة
خريطة دقيقة لشبكة الأوعية الدموية
وتستغرق العملية ثوانٍ معدودة فقط، ولا تتطلب أي تدخل جراحي أو تعرّض للإشعاع.
نتائج واعدة في الاختبارات السريرية
خلال التجارب، استخدم الباحثون النظام الجديد في تصوير:
الدماغ
الثدي
اليد
القدم
وتمكّنوا خلال نحو 10 ثوانٍ من الحصول على صور لمناطق يصل عرضها إلى 10 سنتيمترات.
وكانت النتائج بالغة الأهمية عند تصوير أدمغة مرضى خضعوا لجراحات سابقة أُزيل خلالها جزء من الجمجمة مؤقتا، إذ أتاح النظام رؤية واضحة لكل من الأنسجة الدماغية والأوعية الدموية في آنٍ واحد.
نظام RUS-PAT: بديل أكثر أمانا وأقل تكلفة
أطلق الباحثون على المنصة الجديدة اسم RUS-PAT.
وبحسب تقييم المطورين، فإن هذا النظام:
أقل تكلفة من أجهزة الرنين المغناطيسي
لا يستخدم إشعاعا مؤينا
يوفر معلومات أكثر تفصيلا مقارنة بالموجات فوق الصوتية التقليدية
مجالات الاستخدام الطبية المحتملة
يتوقع الباحثون أن تشمل تطبيقات هذه التقنية مجموعة واسعة من المجالات الطبية، أبرزها:
تشخيص السكتات الدماغية
إصابات الدماغ الرضّية
تشخيص ومتابعة الأورام السرطانية
رصد المضاعفات الوعائية لمرض السكري
فعلى سبيل المثال، يمكن أن يساعد التصوير السريع للقدم في الكشف المبكر عن اضطرابات تدفق الدم، ما يقلل من خطر المضاعفات الخطيرة مثل القرح أو البتر.
