طور باحثون أميركيون نوعا جديدا من تقنيات الأشعة لتشخيص أمراض القلب والأوعية الدموية وغيرها من الاضطرابات من خلال قياس إشارات فوق صوتية من جزئيات تتعرض لأشعة ليزر تتغير نبضاته بسرعة.
ويمكن أن تستخدم الطريقة الجديدة لالتقاط صور ثلاثية الأبعاد لطبقات (لويحات) الترسبات المتراكمة داخل الشرايين، وفقا للباحث جي تشنغ شين، الأستاذ المشارك في هندسة الطب الحيوية والكيمياء بجامعة بورديو.

ولا تتمكن وسائل أخرى تستخدم في التصوير، من إعطاء معلومات على المستوى الجزيئي واختراق الأنسجة والوصول لعمق كاف للكشف عن شكل ثلاثي الأبعاد (مجسم) للويحات المتراكمة، الأمر الذي سيتيح لهذه الوسيلة الجديدة تشخيص الأمراض بشكل أفضل.

ويقول تشنغ: «كان يجب قطع شريان ما لمعرفة الشكل الثلاثي الأبعاد للويحات المتراكمة. ومن الواضح أن هذا لا يمكن أن يستخدم مع المرضى الأحياء».

* رصد الأمراض

* ويكشف التصوير وجود روابط كربونية هيدروجينية تشكل جزئيات دهون في الطبقات المتراكمة على لشرايين التي تتسبب في أمراض القلب. ويمكن استخدام هذه الوسيلة لرصد جزيئات الدهون في عضلات وذلك لتشخيص مرض السكري واضطرابات أخرى متعلقة بالدهون. وقد تستخدم التقنية أيضا لرصد روابط نتروجينية هيدروجينية تشكل بروتينات، مما يعني أن وسيلة التصوير قد تكون أيضا مفيدة في تشخيص أمراض أخرى ودراسة دور الكولاجين في تشكيل الندبات.

* نبضات الليزر

* وقد تم تناول تفاصيل النتائج في ورقة نشرت في عدد 17 يونيو (حزيران) الماضي من دورية «فيزيكال ريفيو ليترز» وتمثل النتائج ثمرة أربعة أعوام من البحث.

وتستخدم التقنية الجديدة نبضات ليزرتمتد لفترات من النانوثانية في نطاق الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء. ويقوم الليزر بعمل ترددات جزيئية أو موجات لا يمتصها الدم. ويتسبب الليزر في ارتفاع درجة حرارة النسيج والتمدد داخليا، مما يحدث موجات ضغط عند تردد الموجات فوق الصوتية التي يمكن رصدها بجهاز يطلق عليه «محول طاقة».

ويقول تشنغ في حديث نقلته مجلة «ساينس دايلي» الإلكترونية: «نعمل من أجل تصغير النظام حتى يمكننا بناء أنبوبة لوضعها داخل أوعية دموية باستخدام قسطرة. وسيساعدنا ذلك على مشاهدة كيفية تشكيل لويحات الترسبات في جدران الشرايين وتشخيص أمراض الأوعية الدموية والقلب بشكل أفضل».

ويعد باحثو بوردو أوائل من أظهروا أن «الإشارة الضوئية الصوتية» يمكن أن تنشأ عند امتصاص الضوء من جانب الروابط الكيميائية في الجزيئات. ويصدر الليزر القريب من الأشعة تحت الحمراء حرارة كافية لإنتاج موجات صوتية ولكنها ليست كافية لتدمير الأنسجة.

ويقول تشنغ: «يمكن قياس وقت التأخير بين الليزر والموجات الصوتية ويعطيك ذلك المسافة بدقة، وهو ما يمكنك من تصوير طبقات الأنسجة لصور ثلاثية الأبعاد». ويضيف: «تجري مسحا واحدا، وتحصل على جميع القطاعات. نستهدف بالأساس أمراض القلب والأوعية الدموية، ولكن هناك تطبيقات محتملة أخرى، بما في ذلك أمراض السكر والأمراض العصبية».

ويمثل هذا المنحى تحسنا كبيرا على تقنيات تصوير أخرى، تعرف بـ«coherent anti - Stokes Raman scattering» واستخدمها مختبر مقره برودو لدراسة تشكيل اللويحات ثلاثية الأبعاد في الشرايين.

وتعتمد النتائج على أبحاث أجريت على أنسجة خنزير في عينيات مختبرية وعلى حشرات الفاكهة الحية. ويقول تشنغ: «يمكن أن ترى الدهون داخل اليرقات، مما يطرح احتمالية لدراسة كيف تؤثر السمنة على وظائف الأعضاء لدى البشر».. تولت البحث المعاهد الوطنية للصحة وجمعية القلب الأميركية.

كن في قلب الحدث... انقر هنا لتحميل شريط الأدوات الخاص بالموقع لتصلك الأخبار لحظة حدوثها