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#Produkttrends
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【Neues Produkt Release】Laser Speckle Blood Flow Imager (LSI-BFI)
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Anwendungen von LSCI in der medizinischen Forschung.
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Entwicklungsgeschichte
Die Ursprünge des Laser Speckle Contrast Imaging (LSCI) lassen sich bis zur Erfindung des Lasers in den 1960er Jahren zurückverfolgen, als Wissenschaftler erstmals zufällige Interferenzmuster (Speckles) beobachteten, die durch die Streuung von Laserlicht an rauen Oberflächen entstanden. In den 1970er Jahren wurden die fluktuierenden Eigenschaften der Flecken entdeckt, die durch dynamische Streuer, wie z. B. fließendes Blut, verursacht werden. In den 1980er bis 1990er Jahren wurden durch grundlegende theoretische Arbeiten von Forschern wie Fercher und Briers Methoden zur Analyse des Blutflusses mit Hilfe des Speckle-Kontrasts entwickelt. Die Einführung dieser Technologie wurde jedoch durch die damaligen Beschränkungen der Bildgebungshardware behindert. Nach 2000 ermöglichte das Aufkommen von hochauflösenden Kameras die LSCI-Bildgebung in Echtzeit. Nach 2010 beschleunigten Fortschritte bei der Integration multimodaler Technologien (z. B. die Kombination von LSCI mit OCT) und die Entwicklung tragbarer Geräte die klinische Anwendung der Technologie. Mit der Einführung von KI-Algorithmen wurde die Genauigkeit der quantitativen Analyse weiter verbessert.
Systemprinzipien
Prinzip der Laser-Speckle-Bildgebung: Wenn ein Zielobjekt von einem Laserstrahl beleuchtet wird, bildet das reflektierte Licht ein zufälliges Interferenzmuster (mit hellen und dunklen Bereichen), das als Laser-Speckle-Muster bezeichnet wird. Bleibt das Ziel unbewegt, bleibt das Speckle-Muster unverändert. Bewegt sich das Ziel - wie z. B. rote Blutkörperchen, die im Gewebe fließen - schwankt das Speckle-Muster entsprechend. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Speckle-Muster ändert, hängt von der Geschwindigkeit der sich bewegenden Ziele innerhalb des überwachten Bereichs ab: Eine schnellere Bewegung führt zu stärkeren Speckle-Schwankungen. Die Geschwindigkeit der Speckle-Fluktuation wird als Speckle-Kontrast quantifiziert, und dieser Kontrast ist mit der Blutflussgeschwindigkeit korreliert. Dieses Prinzip liegt dem Einsatz von LSCI bei der Beurteilung der Blutperfusion zugrunde.
Vorteile des Systems
Die Hauptstärken von LSCI liegen in der Nicht-Invasivität, der Echtzeitfähigkeit und der hohen räumlichen Auflösung. In der Klinik vermeidet es die mit Kontrastmitteln und invasiven Verfahren verbundenen Risiken und ermöglicht die Echtzeitüberwachung des intraoperativen zerebralen Blutflusses, die Beurteilung der Verbrennungstiefe und die Bewertung der diabetischen Retinopathie. Die Kosten sind deutlich niedriger als bei Geräten wie OCT. In der Forschung ist LSCI ein wichtiges Instrument zur Untersuchung von Mikrozirkulationsmechanismen (z. B. Regulierung des zerebralen Blutflusses) und zur Bewertung der Wirksamkeit von Arzneimitteln (z. B. Therapien gegen Tumorangiogenese).
Anwendbares Feld
1. Überwachung des Blutflusses im Rückenmark
2. Überwachung der Durchblutung ischämischer unterer Gliedmaßen
3. Überwachung des zerebralen Blutflusses
Zu den Anwendungen gehören Schlaganfall, Drogenabhängigkeit, Alzheimer und Autismus.
4. Überwachung von Tumor-Gefäßbildern
5. Überwachung der mikrozirkulatorischen Blutperfusion der Nieren
6. Überwachung der mesenterialen Blutperfusion
7. Überwachung der kutanen Blutperfusion
8. Überwachung des gastroskopischen Blutflusses Bildgebung
9. Überwachung des okulären Blutflusses (z. B. Retinopathie-Diagnose)
10. Überwachung des gastroskopischen Blutflusses Bildgebung
11. Blutflussstudien in Tiermodellen (z. B. Schlaganfall) und Gefäßreaktionstests in der Arzneimittelentwicklung
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Referenzen
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