La vasculite dei piccoli vasi - infiammazione dei piccoli vasi sanguigni - si presenta come una macchia di minuscoli, puntini rossi che ricoprono la pelle che, a seconda della gravità, può evolvere in pustole o ulcere dolorose. In alcuni pazienti, può anche riflettere l'infiammazione negli organi interni.

La diagnosi di solito richiede una biopsia cutanea, che comporta il taglio di un piccolo pezzo di pelle. Questo di solito può essere fatto come una facile procedura al capezzale, sebbene alcuni siti, come le aree intorno alle unghie e la punta delle dita delle mani e dei piedi, oppure alcuni pazienti possono essere più inclini a una scarsa guarigione delle ferite e a complicazioni dovute alla procedura.

Adela Rambi G. Cardones, dottore, HS'06-'09, professore associato di dermatologia, voleva creare un dispositivo in grado di catturare un'immagine di almeno un centimetro di area della pelle attraverso un rapido, processo non invasivo. Voleva rilevare la velocità, colore, e quantità di sangue che scorre attraverso i piccoli vasi sanguigni per fare un digiuno, indolore, diagnosi accurata.

Junjie Yao, dottorato di ricerca, professore assistente di ingegneria biomedica, sviluppa l'imaging fotoacustico:la conversione della luce trasmessa attraverso i tessuti in onde ultrasoniche che vengono poi analizzate per creare immagini ad alta risoluzione. L'imaging fotoacustico può rivelare l'anatomia di un tessuto, funzionale, e proprietà metaboliche, con specificità a livello molecolare e neuronale.

Cardones e Yao hanno collaborato per creare un dispositivo portatile in grado di fornire immagini ad alta risoluzione dei minuscoli vasi sanguigni della pelle per diagnosticare la vasculite. Una delle principali ispirazioni di design è venuta da, di tutti i luoghi, il supermercato.

"Siamo stati ispirati dai dispositivi palmari che scansionano i codici a barre nei negozi di alimentari, " afferma Yao. "I dispositivi utilizzano uno specchio poligonale e un diodo laser per 'leggere' rapidamente le informazioni sul prodotto, e abbiamo adattato questo concetto per costruire un prototipo di dispositivo fotoacustico portatile per "leggere" la pelle. Abbiamo stampato uno specchio poligonale 3D, aggiunto un laser e un trasduttore ad ultrasuoni, e poi metti tutto in una cornice impermeabile per rilevare i segnali a ultrasuoni che emettono."

Il leggero, prototipo portatile ha le dimensioni di una torcia. Con il loro dispositivo di imaging fotoacustico, Cardones e Yao possono fornire un campionamento funzionale della pelle, una biopsia fotoacustica, che identifica chiaramente l'organizzazione e l'ossigenazione dei minuscoli vasi sanguigni nel tessuto.

Con imaging funzionale fino a 13 mm di diametro e 5 mm di profondità, ci sono numerose altre potenziali applicazioni del loro dispositivo, come lo studio dei tumori della pelle, disturbi cerebrali, e malattie degli occhi.

Cardones e Yao sperano di ottenere l'approvazione dell'IRB e iniziare i test clinici del loro dispositivo. Oltre a questo, vedono il potenziale per la commercializzazione e lavoreranno con MEDx e la FDA per navigare nel processo di test di sicurezza e portare il dispositivo sul mercato.