首次在人类患者身上测试新的成像方法

2025-06-17 11:33来源:本站

  阿肯色大学(University of Arkansas)生物医学工程研究人员的一项新研究可能会显著改进检测和诊断婴幼儿先天性心脏病的方法。

  研究人员与小石城阿肯色儿童医院的心脏病学家合作,首次在儿童患者身上测试了一种名为矢量流成像的新超声技术,以创建婴儿心脏内部结构和血流的详细图像。这些图像可以是静止的,也可以是移动的,可以从任何角度拍摄。

  美国亚利桑那州立大学生物医学工程副教授Morten Jensen说:“矢量流成像技术还不可能在成人身上实现,但我们已经证明它在儿童患者身上是可行的。”“我们的团队证明,这项商业上可用的技术可以作为床边成像方法,提供心脏腔室、瓣膜和大动脉内血液流动模式的先进细节。”

  詹森与包括汉娜·詹森博士在内的多学科团队进行了这项研究,汉娜·詹森博士是亚利桑那大学生物医学工程临床助理教授;托马斯·柯林斯博士,斯坦福大学医学院儿科心脏病临床副教授;以及阿肯色大学医学科学(UAMS)和辛辛那提儿童医院医学中心的研究人员。他们的研究结果发表在《科学》杂志上 儿科心脏病学进展。

  大约1%的婴儿出生时患有某种先天性心脏病。幸运的是,随着孩子长大成人和步入老年,这些缺陷中的大多数都不会产生任何重大影响。儿科心脏病学家通过包括超声心动图在内的多个过程来检测和诊断先天性心脏病。这种成像方法基于超声波,评估心脏的整体健康状况,包括瓣膜和肌肉收缩。

  虽然超声提供了关于婴儿和儿童心脏瓣膜功能的基本信息,但它也有严重的局限性。它不能准确地获得心脏内血液流动的细节。这主要是由于无法使超声波光束与血流方向保持一致。

  研究人员使用内置矢量流成像的BK5000超音波机,成功地对两只猪进行了测试,其中一只心脏解剖正常,另一只由于肺动脉瓣狭窄和心脏内有一个洞而患有先天性心脏病。然后,研究人员将矢量流图像与直接检测猪心脏的图像进行了比较。

  随后,研究人员利用该成像系统对两个三个月大的婴儿进行了心脏成像,其中一个婴儿的心脏结构健康正常,另一个婴儿的主动脉异常狭窄,患有先天性心脏病。对这两名患者,该技术都能在6.5厘米的深度对组织和血流进行全胸成像。先天性心脏病患者血流异常及心脏异常细节明显。

  所有的手术,包括动物和人类,都是在阿肯色儿童医院进行的。

  博林说:“我们仍在适应随时可以获得这些伟大的新信息,我们对未来的研究和直接临床进展感到兴奋。”

  斯坦福大学的柯林斯说:“这项技术将提高我们提供最好的床边诊断的能力,并大大提高我们对复杂异常心脏状况的了解。”

  研究人员将进行更多的研究,以进一步量化图像使用这一最新开发的技术。

  该项目由阿肯色州儿童研究所、合作营养试点赠款和阿肯色州研究联盟支持。

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