مشاهده عملکرد مویرگ‌ها با کمک فناوری جدید
پژوهشگران موفق به توسعه‌ی فناوری جدیدی به نام SC-OCTA (آنژیوگرافی مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی با تضاد طیفی) گشته‌اند که امکان مشاهده‌ی درون مویرگ‌ها را فراهم می‌کند.
بیش از ۴۰ میلیارد مویرگ کوچک و خونی موظف به حمل اکسیژن و مواد مغذی به تمام نقاط بدن انسان هستند؛ اما باوجود تعداد بسیار زیاد و اهمیت قابل‌توجهی که برای عملکرد و متابولیسم بدن دارند، اطلاعات زیادی درباره‌ی عملکرد داخلی آن‌ها در دست نیست. اکنون تیمی از دانشگاه نورث‌وسترن، ابزار جدیدی اختراع کرده‌اند که تصویر جریان خون در مویرگ‌ها را نشان می‌دهد و امکان مشاهده‌ی این بخش مهم از سیستم گردش خون در بدن انسان را فراهم می‌کند.
این تکنیک سه بعدی تصویری که SC-OCTA (آنژیوگرافی مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی با تضاد طیفی) نام دارد، می‌تواند با مشاهده‌ی تغییرات جزئی در ساختار مویرگی، به تشخیص زودهنگام بیماری کمک کند. وادیم بکمن که سرپرستی این پژوهش را برعهده داشته است، می‌گوید:
تلاش مضاعفی برای مشاهده‌ی رگ‌های خونی کوچک‌تر و ارائه‌ی اطلاعات جامع‌تر و کاربردی‌تر از آن‌ها انجام گرفته است. اکنون ما موفق به مشاهده‌ی حتی کوچک‌ترین مویرگ‌ها و اندازه‌گیری جریان خون، میزان اکسیژن مازاد و متابولیسم گشته‌ایم.
پژوهشگران و پزشکان مدت‌زمان زیادی است که توانسته‌اند داخل رگ‌ها و عروق خونی اصلی را با فراصوت داپلر (Doppler ultrasound) مشاهده کنند، این ابزار از امواج صوتی فرکانس‌بالا برای اندازه‌گیری جریان خون استفاده می‌کند؛ اما با ابزار مذکور نمی‌توان تصویر کاملی از سیستم جریان خون به‌دست آورد. برخلاف رگ‌ها و عروق خونی، مویرگ‌ها مسئول تبادل اکسیژن یا حمل اکسیژن به اعضا و بافت‌های کل بدن و دفع دی‌اکسید کربن از آن‌ها هستند. اکسیژن پایین خون می‌تواند مشکلات خفیفی نظیر سردرد تا مشکلات حادی مثل نارسایی قلبی را رقم بزند. بکمن می‌گوید:
شما ممکن است جریان خون زیادی در عروق خونی داشته باشید، اما درصورت اختلال میکروواسکولار، هیچ اکسیژنی از طریق خون به بافت‌ها نمی‌رود (تبادل انرژی برای کلیه‌ی عملکردهای بدن اهمیت دارد). اما درباره‌ی اتفاقاتی که براثر اختلال میکروواسکولار می‌افتد، سوالات متعددی بی‌پاسخ مانده؛ زیرا هیچ ابزاری برای بررسی آن وجود نداشته است. هرچند اکنون این مشکل را برطرف کرده‌ایم.
SC-OCTA ابزار تشخیصی ارزشمندی است و اکنون می‌توانیم تغییراتی را که در ساختار مویرگ رخ می‌دهد، مشاهده کنیم که در شرایط مختلف از بیماری قلبی و عروقی تا سرطان مشهود هستند. تشخیص زودهنگام این بیماری‌ها امکان نجات انسان‌ها را فراهم می‌کند.
پژوهشگران به‌خاطر اندازه‌ی میکروسکوپی مویرگ‌ها، برای مشاهده‌ی درون آن‌ها مشکل داشتند. قطر یک مویرگ ۵ تا ۱۰ میکرون است و فضای درونی آن فقط برای یک گلبول قرمز جا دارد. تکنیک SC-OCTA را با طیف‌سنجی (طول موج‌های مختلف نور مرئی را بررسی می‌کند) یا طیف رنگی (با استفاده از مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی انجام می‌گیرد) ترکیب می‌کنند که مشابه فراصوت است، هرچند به‌جای امواج صوت، از امواج نور بهره می‌گیرد. مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی مثل رادار روی بافت‌های موردنظر تمرکز می‌کند و سپس طیف‌سنجی به بررسی آن می‌پردازد.
تکنیک SC-OCTA مزایای فراوانی نسبت به تصویربرداری سنتی دارد، به‌عنوان مثال برای ایجاد کنتراست نیازی به تزریق رنگ یا تابش مضر نیست. اکثر انواع تصویربرداری فقط زمانی کار می‌کنند که منطقه‌ی موردنظر درحال حرکت (به‌عنوان مثال فراصوت فقط می‌تواند خونی را نشان دهد که جریان دارد) یا کاملاً ثابت است. تکنیک یادشده می‌تواند هر دو حالت را پوشش دهد و به‌این ترتیب امکان مشاهده‌ی خون ثابت و همین‌طور اعضای در حرکت نظیر قلب را میسر می‌کند. بکمن می‌گوید:
این تکنیک می‌تواند جریان خون را بدون توجه به سرعت آن اندازه‌گیری کند و درنتیجه برای مشاهده‌ی اعضای در حرکت یا جریان خون مشکلی ندارد. ویژگی منحصر‌به فرد تکنیک SC-OCTA برای نشان‌دادن خون ثابت می‌تواند آن را به ابزاری ارزشمند برای پیشرفت در حوزه‌ی اندام‌واره (ارگانوئید) تبدیل کند که به بررسی نحوه‌ی ایجاد اندام‌ها و واکنششان به بیماری می‌پردازد.
تنها محدودیت فناوری جدید این است که نمی‌تواند قطر بیشتر از یک میلی‌متر را نشان دهد. در مقایسه با عملکرد فراصوت که می‌تواند تا چندین سانتی‌متر زیر سطح را مشاهده کند، این تکنیک شاید سطحی به‌نظر برسد؛ اما بکمن معتقد است با قراردادن ابزاری در انتهای پروب‌های آندوسکوپی می‌توان این مشکل را برطرف کرد. با واردکردن پروب به داخل بدن، ابزار متصل به انتهای آن می‌تواند اعضای بدن را از نزدیک نشان دهد. آزمایشگاه بکمن درحال‌حاضر مشغول کار روی این موضوع است.
