روش‌های تصویربرداری که اطلاعات دقیق و لحظه‌ای را در رابطه با شبکه‌های عروقی مغزی پیچیده ارائه می‌دهند، برای گسترش درک ما از اختلالات عصبی و عروقی مانند سکته مغزی، زوال عقل و آسیب حاد مغزی مهم هستند.

اگرچه دو روش توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) و تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) تصاویر مناسبی از مغز ارائه می‌دهند، اما وضوح و فاصله گذاری فضایی پایینی دارند، که ایجاد تمایز بین ساختار‌های مجاور در بدن را دشوار می‌کند. همچنین زمان مورد نیاز برای تکمیل و چاپ این تصاویر زیاد است.

همچنین، میکروسکوپ نوری تصاویری با وضوح بالا تولید می‌کند، اما سرعت تصویربرداری پایین و عمق نفوذ ضعیف مانع از استفاده مداوم از آن می‌شود. برخی تصاویر سونوگرافی تقویت شده هم وضوح بالایی دارند، اما حساسیت عملکردی ندارند.

یک روش جایگزین تصویربرداری، استفاده از میکروسکوپ فوتو آکوستیک (PAM) است که از پالس‌های نور لیزری استفاده می‌کند که به سمت اندام هدایت می‌شوند. پالس‌ها باعث ایجاد یک موج مافوق صوت می‌شوند که برای تشکیل تصویر به کار گرفته می‌شود.

نکته مهم این است که PAM می‌تواند از نور لیزر با طول موج‌های مختلف برای هدف قرار دادن ساختار‌های خاص در بدن حتی تا سطح مولکولی استفاده کند. این بدان معنا است که PAM می‌تواند پارامتر‌های مهم همودینامیک مانند میزان اکسیژن رسانی خون، جریان خون و نرخ متابولیک اکسیژن را اندازه گیری کند.

نقطه ضعف PAM این است که سرعت اسکن آن کند است. اما این مشکل توسط محققان موسسه علوم مغزی دوک (DIBS) با اختراع میکروسکوپ فوتوآکوستیک عملکردی فوق سریع (UFF-PAM) که دو برابر سریعتر از سیستم‌های PAM موجود است، حل شده است.

این میکروسکوپ تصویربرداری از ریز عروق مغز و دسترسی به میدان دید وسیع و وضوح فضایی بالا را امکان پذیر می‌کند که در سایر روش‌های تصویربرداری وجود ندارد. در جریان آزمایش‌های انجام شده میکروسکوپ مذکور با موفقیت توانست تغییرات و واکنش‌های مغز مانند افت فشار خون ناشی از نیتروپروساید سدیم و سکته مغزی را شناسایی کند. ماهیت امواج ارسالی این میکروسکوپ می‌تواند سرنخ‌هایی در مورد نوع و میزان آسیب مغزی ارائه دهد که درمان را بهینه می‌کند.

منبع: نیواطلس