New Optical Instrument hilft Diagnose, Kontrolle periphere arterielle Erkrankung bei Diabetikern

Für viele Diabetiker , die Überwachung ihres Zustandes geht es um viel mehr als um eine Routine von Glukose Erkundung und Insulin-Injektionen zu haften. Es umfasst auch die sorgfältige Überwachung der laufenden Maut diese Krankheit nimmt auf ihrem Körper .

Eine innovative neue optische Diagnose-Tool erstellt von Columbia University Forscher und berichtet in der Optical Society (OSA) Open-Zugang Zeitschrift Biomedical Optics Expresskönnte man damit leichter zu diagnostizieren und zu überwachen eine der schwerwiegendsten Komplikationen von Diabetes, periphere arterielle Verschlusskrankheit ( PAD ) . PAD , die durch eine Verengung der Arterien durch Plaque verursacht markiert ist , führt häufig zu einer unzureichenden Blutfluss um die körpereigene Extremitäten und das Risiko einer Person für erhöht Herzinfarkt und Schlaganfall .

Diese neue nicht-invasive Bildgebungstechnik - als dynamische diffuse optische Tomographie Bildgebung ( DDOT ) bekannt - setzt Nah-Infrarot- Licht, um die Konzentration von Hämoglobin in das körpereigene Gewebe abzubilden. Diese Zuordnung kann zeigen, wie effektiv Blut für die Patienten " Händen und Füßen fließt.

"Derzeit gibt es keine guten Methoden zur Bewertung und Überwachung PAD in Patienten mit Diabetes ", erklärt Andreas Hielscher , Ph.D., Professor für Biomedizinische und Elektrotechnik und Radiologie und Direktor der Biophotonik und Optische Radiologie Labor an der Columbia University .

"Patienten mit PAD Erfahrung Fußschmerzen , genannt" Schaufensterkrankheit ", beim Gehen ", ergänzt Gautam Shrikhande , MD , Assistant Professor für Chirurgie und Leiter der Gefäß Laboratory an der Columbia Medical Center . " Dieser Schmerz geht weiter, auch in Ruhe , wie die Krankheit fortschreitet . In weiter fortgeschrittenen Stadien entwickeln Wunden oder Geschwüre , die nicht heilen PAD -Patienten. Dann Zelltod , auch bekannt als ' Gangrän , 'Kommt und Amputation ist oft die einzige Lösung. Es ist extrem wichtig , um PAD früh zu diagnostizieren , weil Medikamente und Lifestyle-Änderungen können die Krankheit zu lindern. "

Dies ist, wo DDOT helfen können. "Wir haben erfolgreich DDOT zur PAD in den unteren Extremitäten zu erkennen ", sagt Michael Khalil , ein Ph.D. Kandidat der Arbeit mit Hielscher an der Columbia . " Ein wichtiger Grund, warum DDOT zeigt so viel versprechen als diagnostisches und Monitoring-Tool ist, dass , im Gegensatz zu anderen Verfahren , kann Karten von Oxy , Desoxy- und Gesamthämoglobinkonzentration in der gesamten Fuß stellen und Identifizierung von problematischen Bereichen, die Intervention erfordern . "

"Verwenden von Instrumenten für die schnelle Bildaufnahme können wir beobachten, Blutvolumen im Laufe der Zeit in Reaktion auf eine Druckmanschette Okklusion oder Blockierung Stimulus wie ", sagte Hielscher .

Zur Abbildung und Überwachung des Vorhandenseins von Hämoglobin, das Protein, das Sauerstoff im Blut transportiert wird über rotem und nahes Infrarot-Licht in verschiedenen Winkeln um Bereiche , die anfällig für eine arterielle Erkrankung sind leuchteten . Diese spezifischen Wellenlängen von Licht werden dann absorbiert oder gestreut wird, in Abhängigkeit von der Konzentration von Hämoglobin .

" Im Falle von Gewebe wird das Licht durch Hämoglobin absorbiert. Da Hämoglobin ist der wichtigste Protein im Blut , können wir Bild Blutkonzentrationen im Fuß ohne Verwendung eines Kontrastmittels , " Hielscher weist darauf hin . Kontrastmittel besteht das Risiko von Nierenversagen in einigen Fällen , so dass die Fähigkeit, PAD , ohne Verwendung eines Kontrastmittels zu überwachen, ist ein großer Vorteil.

Seit mehr als 25 Millionen Menschen - oder 8 Prozent der Bevölkerung - in den Vereinigten Staaten Diabetiker sind , hat diese Diagnose-Tool das Potenzial, machen es wesentlich einfacher zu diagnostizieren und zu überwachen Diabetiker mit PAD in der Zukunft.

Khalil , Hielscher , und seine Kollegen hoffen, ihre Diagnose-Tool auf den Markt und in die Kliniken innerhalb der nächsten 3 Jahre zu bringen.