2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
בדיקות דם מעבירות מידע רפואי חיוני, אבל המראה של מחט גורם לרוב לחרדה והתוצאות לוקחות זמן. מכשיר חדש שפותח על ידי צוות חוקרים בישראל, לעומת זאת, יכול לחשוף הרבה מידע כמו בדיקות דם מסורתיות בזמן אמת, פשוט על ידי הזרקת אור דרך העור. מכשיר אופטי זה, שאינו גדול יותר מקופסת לחם, מסוגל לספק תמונות ברזולוציה גבוהה של דם זורם דרך הוורידים שלנו ללא צורך בצבעים פלורסנטים קשים וקצרים.
"המצאנו מיקרוסקופ אופטי חדש שיכול לראות תאי דם בודדים כשהם זורמים בתוך הגוף שלנו", אומר ליאור גולן, סטודנט לתואר שני במחלקה להנדסה ביו-רפואית במכון הטכנולוגי הישראלי, או בטכניון. אחד המחברים על מאמר המתאר את המכשיר שמתפרסם בכתב העת הפתוח של האגודה האופטית (OSA) Biomedical Optics Express. על ידי ביטול זמן המתנה ארוך לתוצאות בדיקות הדם, המיקרוסקופ החדש עשוי לעזור להאיר סימני אזהרה, כמו ספירת תאי דם לבנים גבוהה, לפני שחולה מפתח בעיות רפואיות חמורות. הניידות של המכשיר יכולה גם לאפשר לרופאים באזורים כפריים ללא גישה נוחה למעבדות רפואיות לסנן אוכלוסיות גדולות לאיתור הפרעות דם נפוצות, מציין גולן.
באמצעות המיקרוסקופ החדש, החוקרים דילמו את הדם זורם דרך כלי בשפה התחתונה של מתנדב. הם מדדו בהצלחה את הקוטר הממוצע של תאי הדם האדומים והלבנים וגם חישבו את אחוז הנפח של סוגי התאים השונים, מדידה מרכזית לאבחנות רפואיות רבות.
המכשיר מסתמך על טכניקה הנקראת מיקרוסקופיה קונפוקלית מקודדת ספקטרלית (SECM), שיוצרת תמונות על ידי פיצול קרן אור לצבעים המרכיבים אותה. הצבעים פרוסים בקו מאדום לסגול. כדי לסרוק תאי דם בתנועה, בדיקה נלחצת אל עור המטופל וקו האור דמוי הקשת מופנה על פני כלי דם ליד פני העור. כאשר תאי הדם חוצים את הקו הם מפזרים אור, שנאסף ומנתח. צבע האור המפוזר נושא מידע מרחבי, ותוכנות מחשב מפרשנות את האות לאורך זמן כדי ליצור תמונות דו-ממדיות של תאי הדם.
כיום, קיימות מערכות אחרות לסריקת דם עם רזולוציה סלולרית, אבל הן הרבה פחות פרקטיות, בהסתמכות על ציוד מגושם או צבעי פלורסנט שעלולים להיות מזיקים שיש להזריק לזרם הדם.
"תכונה חשובה של הטכניקה היא ההסתמכות שלה על אור מוחזר מהתאים הזורמים כדי ליצור את התמונות שלהם, ובכך להימנע משימוש בצבעים פלורסנטים שעלולים להיות רעילים", אומר גולן."מכיוון שתאי הדם נמצאים בתנועה מתמדת, המראה שלהם שונה באופן מובהק מהרקמה הסטטית המקיפה אותם". הטכניקה של הצוות גם מנצלת את הזרימה החד-כיוונית של תאים כדי ליצור בדיקה קומפקטית שיכולה לצלם במהירות מספר גדול של תאים תוך שהוא נשאר נייח על העור.
בתחילה, שדה הראייה הצר של המיקרוסקופ הקשה על הצוות לאתר כלי נימי מתאימים לצילום. כדי לפתור זאת, החוקרים הוסיפו נורית LED ירוקה ומצלמה למערכת כדי לספק תצוגה רחבה יותר שבה כלי הדם נראו כהים מכיוון שהמוגלובין סופג אור ירוק. "לצערי התעלה הירוקה לא עוזרת במציאת עומק כלי הדם", מציין גולן. "התאמת עומק ההדמיה של הגשושית לצורך הדמיה של נימי דם קטנים היא עדיין אתגר שאליו נתמודד במחקר עתידי."
החוקרים עובדים גם על מערכת דור שני עם עומק חדירה גבוה יותר.המערכת החדשה עשויה להרחיב את מגוון אתרי ההדמיה האפשריים מעבר לשפה הפנימית, שנבחרה כאתר בדיקה מכיוון שהיא הייתה עשירה בכלי דם, אין לה פיגמנט לחסום אור ואינה מאבדת את זרימת הדם בחולי טראומה.
צעדים נוספים כוללים עבודה למזעור המערכת כדי להקל על התחבורה והשימוש. "כרגע, הגשושית היא גרסת מעבדה על ספסל בגודל של קופסת נעליים קטנה", אומר גולן. "אנחנו מקווים שיהיה לנו אב טיפוס בגודל אגודל במהלך השנה הבאה."
