Человеческие суставы невероятно высокотехнологичные. Слои гладкого хряща облегчают быстрое движение костей без трения, и внутренняя подкладка суставной сумки, так называемой синовиальной мембраны, покрывает сустав кожухом, который постоянно производит его собственную смазку. Для людей, страдающих от хронического артрита, однако, этот процесс сильно нарушен воспалением синовиальной мембраны – который является самым серьезным и разрушительным в случаях ревматоидного артрита.
Со временем воспламенение synovium приводит к повреждению хряща и даже костей суставов, таким образом причиняющих тяжелую боль и напрягающихся суставов.У хронического артрита, такого как ревматоидный артрит нет лечения пока еще, но, когда ухвачено ранней стадии, которой это может быть проведено, под контролем успешно используя лечение.
Однако ранняя диагностика артрита требует подходящих методов отображения. Обычное отображение рентгена только обнаружит типичные особенности артрита в довольно поздней стадии. В отличие от этого, использование ультразвука Doppler, более вероятно, будет диагностировать артрит в более ранней стадии, визуализируя изменения в местном кровотоке.
Увеличенный кровоток в воспаленной и утолщенной синовиальной мембране – типичный признак условия, вызванного не только, расширяясь существующих кровеносных сосудов, но также и формированием новых кровеносных сосудов в результате воспалительного процесса. Однако, так как формирование кровеносных сосудов начинается очень маленькое с соответственно низким кровотоком, его обнаружение ультразвуком Doppler на ранней стадии все еще остается сложным. Магнитно-резонансная томография (MRI) может обнаружить подагрические изменения хряща и кости ранее, чем рентген, но значительно более дорогая, чем ультразвук Doppler и рентген.
Сканер ищет суставы места воспламененияЧтобы улучшить раннее обнаружение различных типов артрита, европейский консорциум, состоявший из нескольких научно-исследовательских институтов и компаний во главе с Институтом Фраунгофера Биоинженерии IBMT в Сааре, Германия в настоящее время разрабатывает альтернативную диагностическую технику, объединяющую технологию ультразвука с новыми методами обнаружения. Определенно, это включает использование 3D сканера пальца, который ищет суставы места воспламенения, а также других патологических изменений. «Одно из преимуществ этого метода – то, что он позволяет нам обнаружить условие, в то время как это находится все еще на его ранних стадиях, так как много форм артрита затрагивают пальцы сначала», говорит доктор Марк Фоернелл, менеджер проектов IACOBUS во Фраунгофере IBMT.
Сканер управляет использованием optoacoustic метода отображения, в котором пальцы подвергнуты чрезвычайно коротким лазерным световым импульсам переменной длины волны. Поскольку ткань поглощает эти краткие световые импульсы, минимальный объем потепления происходит, который в свою очередь заставляет ткань расширять крошечный бит. Это расширение тогда вызывает небольшие импульсы давления, которые регистры сканера, используя акустический преобразователь таким же образом, что процедуры отображения ультразвука делают.
От образца импульсов давления устройство может точно определить точно, где воспламенение формируется. Чтобы усовершенствовать диагноз, optoacoustic процедура далее увеличена при помощи гиперспектральной системы отображения. Этот метод основан на просмотре пальца с сильным белым светом, так что в итоге свет определенных длин волны поглощен воспаленной тканью.
Анализируя, какие длины волны найдены на свету, который не поглощен тканью, ученые могут определить, затронута ли ткань. Учитывая, что обе из этих процедур, прежде всего, производят изображения мягкой ткани – кровеносные сосуды в особенности – система также обеспечивает изображения ультразвука, которые аналогично созданы, используя акустический преобразователь сканера. «Так же всегда изображения, произведенные ультразвуком, изображают мягкую ткань, такую как мышцы, сухожилия и суставные сумки, а также поверхность костей, что означает, что наш сканер дает врачам знакомое изображение, чтобы работать с», говорит Фоернелл. Изображение ультразвука тогда объединено с данными из гиперспектрального отображения и optoacoustic процедуры, позволив врачам ясно определить любые места воспаления ткани.
Следующие партнерские организации вовлечены в проект IACOBUS, спонсируемый Европейской комиссией: EKSPLA UAB (ЛИТВА), Институт Фраунгофера Биоинженерии IBMT в Зульцбахе и Св. Ингберте (Германия), Джастус-Либиг Университэт Гиссен (Германия), Elektro Optikk Норска КАК (Норвегия), Норвежский университет естественных и технических наук, Тронхейм (Норвегия), Vermon SA (Франция), (Берлин) tp21 GmbH.