Dengan Teknologi Pencitraan Laser Baru, Para Ilmuwan Dapat Secara Efisien Menentukan Apakah Jantung Donor Cocok Untuk Transplantasi

Sebuah teknik pencitraan laser baru diharapkan akan menentukan jantung donor mana yang cocok untuk transplantasi dan mana yang akan menyebabkan hasil yang buruk, sekelompok peneliti Prancis menemukan baru-baru ini. Jarang, tidak memerlukan angiografi koroner atau penggunaan zat kontras yang dapat merusak jantung yang ditransplantasikan. Temuan awal telah diterbitkan dalam Journal of Biomedical Optics (JBO) edisi April 2023.
Dengan Teknologi Pencitraan Laser Baru, Para Ilmuwan Dapat Secara Efisien Menentukan Kecocokan Jantung Donor untuk Transplantasi
Pencitraan pencar laser memungkinkan visualisasi detail vaskular detak jantung transplantasi donor untuk penilaian viabilitas in vitro (kredit gambar: peneliti Plyer et al., JBO)
Berdasarkan pengalaman sebelumnya, penyakit arteri koroner yang parah (CAD) adalah penentu utama apakah kegagalan cangkok primer dan kematian dini akan terjadi setelah transplantasi jantung. Dan seiring berkembangnya kriteria untuk populasi donor, pentingnya skrining jantung sebelum alokasi transplantasi jantung menjadi lebih menonjol. Dengan daftar tunggu yang panjang untuk transplantasi jantung, ada kebutuhan mendesak untuk menemukan cara menyaring jantung donor (donor heart) untuk menentukan kelangsungan hidup dan potensi komplikasinya.
Namun, angiografi koroner invasif, yang saat ini dianggap sebagai "standar emas" untuk evaluasi jantung donor, sebenarnya hanya dilakukan pada sekitar sepertiga dari jantung donor. Studi perfusi ex vivo (ESHP) dapat dilakukan setelah jantung donor dikeluarkan dari donor, dan kontras yang digunakan dalam metode ini menyebabkan degenerasi jantung.
Karena itu, para peneliti telah mencari metode yang lebih optimal untuk menjaga jantung dengan lebih baik.
Tim Prancis tersebut baru-baru ini menyelidiki teknik pencitraan berbasis pencar laser non-kontak yang dapat menilai struktur dan fungsi pembuluh darah jantung tanpa perlu kontras. Para peneliti menetapkan teknik Laser Scattering Orthogonal Contrast Imaging (LSOCI) untuk deteksi selektif dari beberapa hamburan sel darah merah motil. Laser difokuskan pada jantung donor dan pancaran cahaya dari partikel yang bergerak dapat diamati dengan kamera, yang menghasilkan efek buram yang dapat digunakan sebagai kontras antara pembuluh darah dan jaringan di sekitarnya.
Sebagai teknik optik bidang penuh, LSOCI memungkinkan pembuatan pencitraan resolusi tinggi dari seluruh pembuluh darah perifer jantung dengan kemampuan pencitraan waktu nyata. Profesor Elise Colin dari University of Paris Saclay, Prancis, menjelaskan dalam pernyataan dari International Society for Optics and Photonics (SPIE), "Teknik optik memungkinkan pencitraan beresolusi tinggi dari seluruh sistem pembuluh darah perifer jantung secara real time. "
Untuk memvalidasi pendekatan ini, para peneliti mengembangkan model klinis untuk mempelajari sirkulasi koroner jantung donor pra-transplantasi. Mereka kemudian memasang laser dan kamera pada lengan artikulasi yang dipasang di atas modul perfusi (berisi jantung donor) untuk menghasilkan dan menganalisis pola bintik yang berubah dengan cepat.
Untuk mengatasi tantangan pelacakan sistem vaskular akibat detak jantung, para peneliti lebih lanjut mengoptimalkan metode yang disebut "rasio signal-to-noise multi-siklus yang ditingkatkan" (MPE-SNR). Seiring waktu, mereka mengambil serangkaian gambar dan membuat kerangka untuk menggambarkan sistem pembuluh darah di lokasi serupa di jantung. Setiap gambar dalam urutan tersebut kemudian dioptimalkan dengan menggunakan gambar lain, mengurangi kebisingan dan meningkatkan detail.
Gambar yang dioptimalkan mewakili sistem vaskular pada titik waktu yang berbeda. Menggunakan serangkaian gambar seperti itulah para peneliti memvisualisasikan sistem pembuluh darah sekecil 100 mikron dalam hitungan detik dan secara akurat menampilkan sirkulasi darah. Di masa mendatang, teknik ini diharapkan dapat digunakan untuk mengidentifikasi kelainan perfusi miokard, serta mencirikan penyakit jantung yang mendasarinya (misalnya, penyakit arteri koroner).