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Imágenes láser Doppler

La imagenología Doppler láser ( LDI ) es un método de imagenología que utiliza un haz de láser para obtener imágenes de tejido vivo. Cuando la luz láser llega al tejido, las células sanguíneas en movimiento generan componentes Doppler en la luz reflejada ( retrodispersada ). La luz que regresa se detecta utilizando un fotodiodo que la convierte en una señal eléctrica. Luego, la señal se procesa para calcular una señal que es proporcional a la perfusión tisular en el área fotografiada. Cuando se completa el proceso, la señal se procesa para generar una imagen que muestra la perfusión en una pantalla. [1]

El efecto láser Doppler fue utilizado por primera vez para medir la microcirculación por el Dr. Stern en 1975. [2] [3] Se utiliza ampliamente en medicina , algunos trabajos de investigación representativos al respecto son estos: [4] [5] [6]

Uso en oftalmología

Onda de pulso del flujo sanguíneo en la arteria central de la retina (roja) y la vena central (azul), medida mediante holografía láser Doppler en el fondo del ojo de un voluntario sano.

El ojo ofrece una oportunidad única para la exploración no invasiva de enfermedades cardiovasculares . La LDI por holografía digital puede medir el flujo sanguíneo en la retina y la coroides . [7] En particular, la coroides es un tejido altamente vascularizado que irriga el epitelio pigmentario de la retina y los fotorreceptores. Sin embargo, investigar la anatomía y el flujo de la coroides sigue siendo un desafío. La LDI proporciona una visualización de alto contraste del flujo sanguíneo local en los vasos coroideos en humanos, con una resolución espacial comparable a la angiografía con verde de indocianina de última generación. [8] Las diferencias en la presión arterial impulsan el flujo de sangre a lo largo de la circulación. La tasa de flujo sanguíneo medio depende tanto de la presión arterial como de la resistencia hemodinámica al flujo presentada por los vasos sanguíneos. La LDI puede permitir el mapeo del índice de resistividad arterial local y la posibilidad de realizar una identificación inequívoca de las arterias y venas de la retina en función de sus variaciones de sístole - diástole , y revelar la hemodinámica ocular en ojos humanos. [9]

Medición de ondas superficiales en la piel.

Fotopletismograma holográfico : imagen láser Doppler de ondas de pulso en la superficie de la mano.

La velocidad local del flujo sanguíneo medida mediante holografía láser Doppler en el dedo ( fotopletismograma ) y el fondo del ojo tiene un perfil en forma de pulso con el tiempo. Estas mediciones remotas de ondas de pulso se pueden realizar clínicamente para revelar la hemodinámica en arterias y venas y se pueden medir fácilmente de forma no invasiva. El análisis de componentes principales de hologramas digitales [10] es una forma eficiente de realizar la demodulación temporal de hologramas digitales reconstruidos a partir de interferogramas sobre el eje y se puede utilizar para revelar ondas superficiales en la mano.

Uso en obstetricia y ginecología

La LDI proporciona una medida directa de la respuesta sexual femenina que no requiere contacto genital; las señales se recogen a una profundidad de dos a tres milímetros por debajo de la superficie de la piel. [11] Dos estudios han sugerido que la LDI es una medida válida de la excitación sexual femenina. [11] [12] Waxman y Pukall [11] demostraron que la LDI tiene validez discriminante ; es decir, puede diferenciar la respuesta sexual de los estados de ánimo neutros, positivos y negativos inducidos. En comparación con la fotopletismografía vaginal (VPG), la LDI es ventajosa porque no requiere contacto genital. Además, la LDI proporciona una medida directa de la vasocongestión y tiene una unidad de medida absoluta, que consiste en flujo o unidades de flujo sanguíneo. Las desventajas de la LDI son que no puede proporcionar una medida continua de la respuesta sexual y el generador de imágenes de perfusión láser Doppler es mucho más costoso que otros métodos de evaluación de la excitación sexual genital, como la VPG. [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ Wardell, K.; Jakobsson, A.; Nilsson, GE (1993). "Imágenes de perfusión láser Doppler mediante dispersión dinámica de luz". IEEE Transactions on Biomedical Engineering . 40 (4): 309–316. doi :10.1109/10.222322. PMID  8375866. S2CID  23260143.
  2. ^ Leahy, MJ; de Mul, FFM; Nilsson, GE; Maniewski, R. (1 de junio de 1999). "Principios y práctica de la técnica de perfusión láser-Doppler" (PDF) . Tecnología y atención de la salud . 7 (2–3): 143–162. doi :10.3233/THC-1999-72-306. PMID  10463304.
  3. ^ Stern, MD (marzo de 1975). "Evaluación in vivo de la microcirculación mediante dispersión de luz coherente". Nature . 254 (5495): 56–58. Bibcode :1975Natur.254...56S. doi :10.1038/254056a0. PMID  1113878. S2CID  4181767.
  4. ^ Leutenegger, Marcel; Martin-Williams, Erica; Harbi, Pascal; Thacher, Tyler; Raffoul, Wassim; André, Marc; Lopez, Antonio; Lasser, Philippe; Lasser, Theo (1 de junio de 2011). "Imágenes láser Doppler de campo completo en tiempo real". Biomedical Optics Express . 2 (6): 1470–1477. doi : 10.1364/BOE.2.001470 . PMC 3114216 . PMID  21698011. 
  5. ^ Grothusen, John R.; Schwartzman, Robert J. (septiembre de 2011). "Imágenes con láser Doppler: utilidad en la medicina del dolor crónico". Pain Physician . 14 (5): 491–498. doi : 10.36076/ppj.2011/14/491 . PMID  21927054.
  6. ^ Clark, Stuart; Campbell, Fiona; Moore, Tonia; Jayson, Malcolm IV; King, Terence A.; Herrick, Ariane L. (1999-05-01). "Imágenes láser Doppler: una nueva técnica para cuantificar el flujo microcirculatorio en pacientes con fenómeno de Raynaud primario y esclerosis sistémica". Microvascular Research . 57 (3): 284–291. doi :10.1006/mvre.1998.2124. PMID  10329254.
  7. ^ Puyo, L.; Paques, M.; Fink, M.; Sahel, J.-A.; Atlan, M. (2018). "Holografía láser Doppler in vivo de la retina humana". Biomedical Optics Express . 9 (9): 4113–4129. arXiv : 1804.10066 . doi : 10.1364/BOE.9.004113 . PMC 6157768 . PMID  30615709. 
  8. ^ Puyo, Léo; Paques, Michel; Fink, Mathias; Sahel, José-Alain; Atlan, Michael (2019). "Imágenes de la vasculatura coroidea con holografía láser Doppler". Biomedical Optics Express . 10 (2): 995–1012. arXiv : 2106.00608 . doi : 10.1364/BOE.10.000995 . PMC 6377881 . PMID  30800528. 
  9. ^ Puyo, Léo; Paques, Michel; Fink, Mathias; Sahel, José-Alain; Atlan, Michael (2019). "Análisis de la forma de onda del flujo sanguíneo coroidal y retiniano humano con holografía láser Doppler". Biomedical Optics Express . 10 (10): 4942–4963. arXiv : 2106.00634 . doi : 10.1364/BOE.10.004942 . PMC 6788604 . PMID  31646021. 
  10. ^ Puyo, Leo; Bellonnet-Mottet, Loic; Martin, Antoine; Te, Francois; Paques, Michel; Atlan, Michael (2020). "Holografía digital en tiempo real de la retina mediante análisis de componentes principales". arXiv : 2004.00923 [physics.med-ph].
  11. ^ abcd Waxman, Samantha E.; Pukall, Caroline F. (2009). "Imágenes láser Doppler del flujo sanguíneo genital: una medida directa de la excitación sexual femenina". Revista de medicina sexual . 6 (8): 2278–2285. doi :10.1111/j.1743-6109.2009.01326.x. PMID  19493290.
  12. ^ Styles, SJ; MacLean, AB; Reid, WMN; Sultana, SR (2006). "Comunicación breve: Imágenes de perfusión láser Doppler: un método para medir la respuesta sexual femenina". BJOG: Revista internacional de obstetricia y ginecología . 113 (5): 599–601. doi :10.1111/j.1471-0528.2006.00894.x. PMID  16637901. S2CID  31409255.

Enlaces externos

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