Ученые из Саарского университета в Германии разработали принципиально новый способ наблюдения за процессом срастания костей.
В стандартной медицинской практике необходимо отслеживать заживление переломов, чтобы выявить возможные проблемы с имплантатами и оценить динамику восстановления. Традиционно это делается на основе клинических признаков и рентгеновских снимков, которые имеют ряд ограничений. Среди них – воздействие ионизирующего излучения, повышающее риск развития онкологических заболеваний, а также задержка в получении информации о прогрессе выздоровления. Дело в том, что рентген показывает лишь концентрацию фосфата кальция в костной ткани или в ткани перелома и не подходит для непрерывного мониторинга.
Осложнения после переломов возникают в 5-15% случаев и часто выявляются на поздних стадиях. На начальных этапах заживления, до начала минерализации, процесс практически не виден на рентгеновских снимках, и сложно судить о правильности срастания.
Лазерное сканирование позволяет обнаружить эти проблемы на ранних этапах, что дает возможность медицинским работникам своевременно корректировать лечение и улучшать процесс заживления.
Лазерная допплеровская спектроскопия использует эффект Доплера, при котором свет меняет частоту при рассеянии от движущихся частиц, например, эритроцитов в микроциркуляции. Сдвиг частоты света напрямую связан со скоростью этих частиц, то есть эритроцитов. Таким образом, лазерная допплеровская спектроскопия позволяет динамически измерять кровоток, а спектроскопия в белом свете – получать статические данные об уровне насыщения тканей кислородом.
Кровоток и насыщение кислородом следуют очень характерной схеме во время регенерации костей. Сначала наблюдается значительный приток крови, достигающий максимума, а затем, примерно через две-три недели, его интенсивность уменьшается. Содержание кислорода в тканях вокруг зоны перелома также меняется по аналогичному принципу: изначально оно снижается до минимального уровня, после чего через те же две-три недели начинает расти, что связано с развитием новых кровеносных сосудов.
Если показатели не нормализуются в течение нескольких недель, это может указывать на задержку в процессе заживления.
В данный момент специалисты заняты разработкой более компактной версии этой технологии.