روش های تشخیص پلاک های آترواسکلروتیک، اولتراسوند، آنژیوسکوپی، اسپکتروسکوپی، ترموگرافی و ...

از آنجا که بیماری های عروق کرونری و به ویژه پلاک های آترواسکلروتیک یکی از مهم ترین موضوعات مرتبط با سلامت انسان هستند در این مقاله به بررسی روش های موجود برای تشخیص انواع این پلاک ها که ریسک بالایی برای پارگی دارند و در نهایت می توانند منجر به مرگ انسان شوند می پردازیم. روش های متعددی برای بررسی پلاک های آترواسکلروتیک وجود دارند که هر یک مزایا و معایب خاص خود را با توجه به نوع پلاک تحت بررسی دارند.
از سال ۱۹۷۵ محققان تلاش کرده اند تا محتوا و زخم پلاک ها را بر مبنای اندازه پلاک، اندازه پوشش، و ضخامت دیواره آنها با استفاده از روش اولتراسوند تعیین کنند، تا در نهایت پروتکلی که امروزه به طور عمومی پذیرفته شده است، هم زمان با ایجاد اولتراسوند(US) B مد دوبعدی ایجاد شد. با استفاده از طول موج های اولتراسوند۲۰۰ میکرومتر (MHz۵/۷) ، ضخامت های بین۲۰۰ تا۲۰۰۰ میکرومتر قابل اندازه گیری هستند. این روش نشانه های بیماری شریان کرونر را ثبت می کند اما برای تشخیص تصلب شریان کاروتید چندان مناسب نیست.
پایداری پلاک مربوط به نوع ترکیب پلاک یا حرکت آن در طول سیکل قلبی است. کلسیم در پلاک ها سبب اکوهای "روشن"(پژواک بیش از حد) همراه با سایه های اکوهای عمیق درون پلاک می شود، که می تواند به طور قابل توجهی شناسایی اجزای پلاک را محدود کند. بافت هایی که محتوای الاستین بیشتری دارند اکوهای قوی تری تولید می کنند. محققان به این نتیجه رسیده اند که پلاک های ناپایدار مربوط به نواحی با پژواک بیش از حد یا اکوجنیسیتی اولتراسوند پایین هستند. معمولا تحلیل بصری ظاهر پلاک بر روی تصاویر اولتراسوندB مد به عنوان مبنای توصیف پلاک مورد استفاده قرار می گیرد.
نخستین بار Schaar مطابقت بین ریخت شناسی پلاک و الگوهای تغییر شکل(strain) را نشان داد. ویژگی های میکروآناتومیکی پلاک تصلب شریان شامل هسته لیپید بزرگ، محتوای ماکروفاژ(کلان خوار) بالا و پوشش رقیق است. الاستوگرافی درون عروقی نواحی با تغییر شکل بالا که با نفوذ ماکروفاژها در پوشش ها و تعداد کاهش یافته سلول های ماهیچه ای صاف همبسته هستند را در پلاک های آسیب پذیر ، می یابد.
● تصویربرداری رزونانس مغناطیسی
MRI مقایسه خوبی بین دیواره رگ و حفره نزدیک را با استفاده از رشته های پالس حساس به فلو فراهم می کند. بنابراین این روش می تواند برای تصویر برداری از حفره رگ (خون روان) استفاده شود و در همان زمان، اطلاعات بافت که دیواره رگ را توصیف می کنند تولید کند. نتایج مطالعات بالینی نشان داده است که تکنیک های مختلف MR می توانند اجزای اصلی پلاک های کاروتید انسان را تعیین کنند و ویژگی های ریخت شناسی مرتبط با آسیب های آسیب پذیر را مشخص کنند.
● توموگرافی همدوسی نوری
OCT از نور مادون قرمز منسجم (همدوس) ضعیف یا باند پهن استفاده می کند تا تصاویر توموگرافیک با رزولوشن ۴ تا۲۰ میکرومتر را وابسته به پهنای باند منبع نور استفاده شده، تولید کند. پژوهشگران نمونه های آئورتی و کرونری قطع شده را با علم بافت شناسی به کمک روش OCT که قابلیت تشخیص ویژگی های میکرو(ریز)ساختار پلاک های تصلب شریان را دارد، بررسی کرده اند. محدوده حساسیت این روش در مورد انواع پلاک ها به ترتیب از : ۷۰% تا ۷۹% و ۹۷% تا ۹۸ % برای پلاک های فیبری، ۹۵% تا ۹۶% و ۹۷% برای پلاک های فیبروآهکی و ۹۰% تا ۹۴% و ۹۰% تا ۹۲% برای پلاک های غنی از لیپید.
این مطالعه نشان می دهد که با استفاده از معیار تصویرOCT واقعی، پلاک تصلب شریان می تواند در محیط آزمایشگاه با درجه حساسیت و اختصاصی بودن بالا، مشخص شود.
● اولتراسوند درون عروقی(IVUS)
در این روش تصاویر real time با کیفیت و وضوح بالا از دیواره رگ و مجاری آن گرفته می شود. به کمک این روش ساختارهایی که اندازه آنها از ۱۶۰ میکرومتر بزرگتر است به طور دقیق قابل تعیین هستند، ضخامت نرمال پوشش میانی شریان ها حدود ۳۵۰-۱۲۵ میکرومتر است.
IUVS یک تکنیک توموگرافی است که امکان تجسم دوبعدی از دیواره شریان ها و اطلاعات بیشتر در مورد لایه های منحصر به فرد را می دهد و با داخل کردن کاتتری که شامل یک مبدل کوچک اولتراسوند به داخل رگ است تصویربرداری را به صورت real time انجام می دهد. فرکانس خارج شده از مبدل در محدوده۴۰-۲۰ مگاهرتز است و دارای رزولوشن ۲۰۰-۱۰۰ میکرومتر و رزولوشن جانبی ۲۵۰ میکرومتر است.IVUS قادر به تشخیص ساختارهای کوچکتر از ۱۰۰ میکرومتر نیست و در تشخیص پلاک های فیبروزی و چربی ناتوان است.
● اسپکتروسکوپی
در اسپکتروسکوپی با استفاده از تکنولوژی فیبرهای نوری می توان پلاک های عروق کرونر را در محل طبیعی آن روشن کرد و نور منعکس شده را جمع و به یک اسپکتروسکوپ داد. اسپکتروسکوپی بر اساس این ویژگی که ترکیبات شیمیایی مختلف مقادیر مختلف انرژی در طول موج های مختلف را جذب و ساطع می کنند، بنابراین هر بافت بر اساس اجزاء شیمیایی آن(چربی،کلاژن،کلسیم...)دارای یک الگوی مخصوص جذب و ساطع کردن نور است.
اسپکتروسکوپی حول مادون قرمز دارای نفوذ بالایی است اما حساسیت ملکولی آن پایین است و برای تشخیص پلاک از روش شناسایی الگو استفاده می کند.
● ترموگرافی
از آنجا که تصلب شرایین یک بیماری اشتعالی است و اشتعال همراه با افزایش دما است به طور فرضی یک افزایش دما در سطح پلاک باید اندازه گیری شود. پلاک آسیب پذیر بر اساس گرمای بر خواسته از ماکروفاژ فعال شده بر روی سطح پلاک، دمای بالایی دارد.
● آنژیو گرافی
آنژیو گرافی عروق کرونری بهترین روش برای تشخیص و ارزیابی شدت انسداد و تنگ شدگی مجاری است. با استفاده از آنژیوگرافی عروق کرونر می توان مرزهای مجاری را تشخیص داد ولی در مورد گنجایش پلاک، شکل پلاک و اجزای پلاک نمی توان اطلاعاتی به دست آورد. محدودیت عمده آنژیوگرافی در تشخیص پلاک های بیمار با قطر luminal نرمال است. همچنین قدرت کمی در تشخیص پلاک های آسیب پذیر دارد. پارگی پلاک و تشکیل لخته خون در عروق در آنژیوگرافی دیده می شود.
● آنژیوسکوپی
آنژیوسکوپی در واقع روش استفاده از فیبرهای نوری برای مشاهده کردن لخته های خون و سطح پلاک است. ویژگی های پلاک آسیب پذیر مانند پارگی و تغییر رنگ (خون ریزی پلاک) به خوبی با این روش قابل تشخیص هستند.محدودیت این روش در بررسی قسمت های کوچک رگ با توجه به سایز آنژوسکوپ است. همچنین درجه گستردگی پلاک نسبت به دیواره رگ مشخص نمی شود.
● OCT به عنوان روشی برگزیده
همان طور که پیش تر توضیح داده شد، روش های تصویربرداری گوناگونی که برای تصویربرداری درون عروقی استفاده می شوند، در کاهش مرگ و میر مربوط به بیماری شریان کرونر نسبت به ۵۰ سال گذشته بسیار موثر بوده اند. با این وجود نواحی گوناگونی تعیین شده اند که در آنها کشف تصلب شریان می تواند بیشتر از تصویربرداری با رزولوشن بالا موثر باشد. بسیاری از محققان معتقدند تصویربرداری درون عروقی با مقیاس میکرونی که با استفاده از OCT انجام می شود، نقش موثری در تشخیص بیماری های قلبی بازی می کند. مزایای عمده OCT شامل موارد زیر است:
▪ رزولوشن بالا: ۴ تا pm ۲۰، که بالاتر از هرگونه روش تصویربرداری موجود است.
▪ نرخ های اکتساب: OCT روش تصویربرداری اکتسابی با سرعت بالایی را عرضه می کند ، (نرخ های اکتساب نزدیک به نرخ های ویدئو).
▪ اجزای ارزان و کوچک: برخلاف اولتراسونوگرافی ، کاتترهای OCT از فیبر نوری ساده تشکیل شده اند و شامل هیچ گونه مبدلی درون فریم خود نیستند، که این مسئله باعث شده ابعادآنها کوچک و در عین حال ارزان قیمت باشند. قطر مقطع عرضی رایج ۰۱۴/۰ اینچ(۳۵۵ میکرومتر) است.
▪ قابلیت حمل: سیستم های OCT کوچک و فشرده هستند.
▪ قابلیت ترکیب با تکنیک های مختلف نوری

مهندس محمد کریمی مریدانی

منبع : ماهنامه تخصصي مهندسي پزشکي