Die vaskulêre netwerk van die menslike brein is eers in 'n mikroskopiese skaal getoon

Anonim
Die vaskulêre netwerk van die menslike brein is eers in 'n mikroskopiese skaal getoon 15414_1
Die vaskulêre netwerk van die menslike brein is eers in 'n mikroskopiese skaal getoon

Werknemers van die Fisika Laboratorium vir Geneeskunde in Parys (ESPCI Parys-PSL, SEMERM, CNRS) het die menslike brein vaskulêre netwerk op 'n ongekende skaal aangemeld, wat in 'n studie in die Natuur Biomediese Ingenieurswese-tydskrif gepubliseer is. Dit het moontlik geword as gevolg van ultrasoniese lokaliseringmikroskopie van ultra-hoë resolusie, sowel as ultra-lae sonografie en die gebruik van kontrasagente.

Bloedvate van die brein is 'n uiters komplekse netwerk wat neurone met suurstof en voedingstowwe verskaf. Dit volg hieruit dat vaskulêre en neuronale aktiwiteit nou verbind is, en versteurings in vaartuie word beskou as die hoofoorsaak van baie neurologiese afwykings. Diagnose en behandeling van hierdie siektes word ingewikkeld deur 'n gebrek aan kennis oor die funksies van klein bloedvate en beperkings in serebrovaskulêre visualisering.

Berekende tomografiese angiografie en magnetiese resonansie angiografie is die twee mees algemene metodes vir die verkryging van 'n beeld van bloedvate. Hulle dek groot arteries wat 'n paar tiende millimeter in deursnee bereik, maar kan nie kleiner kapillêre opspoor nie. Daarbenewens bied angiografie nie dinamiese inligting oor die vaskulêre netwerk in verskeie ruimtelike skale nie.

Die besluit wat deur die skrywers van die nuwe studie voorgestel word, moet hierdie gaping invul, omdat dit dinamiese beelde van bloedstrome van die hele vaskulêre netwerk bied - van groter arteries tot klein kapillêre. Daarbenewens is hierdie tegnologie nie-indringend, nie-ioniserend, eenvoudig en sal nie ernstige finansiële beleggings benodig nie.

Die Mikael Tanter-span het ultra-vinnige sonografie toegepas - 'n nie-indringende studie van die liggaam wat ultraklankgolwe gebruik, wat duisende beelde per sekonde toelaat. Toe het kontrasstowwe gegaan om te beweeg: As gevolg hiervan, mikropulerings van biokompatible gas, intraveneus toegedien, versprei oor die hele vaskulêre netwerk van die brein. Hulle is gevisualiseer deur middel van 'n ultraklankbeen, teenoor die pasiënt se kop, by die tempel. Deur die posisie van miljoene mikrobubels vir 'n paar sekondes te bepaal, kon wetenskaplikes die anatomie van die vaskulêre netwerk tot 'n skaal van 25 mikrometer herstel, terwyl inligting oor plaaslike dinamiese komponente van bloedvloei versamel word.

Die metode is in 2015 op klein laboratoriumdiere probeer, maar die maak van beelde van die volwasse brein het nie geslaag nie. Die probleem was dat die ultrasoniese sein eerstens verwring is wanneer die skedel deurloop, wat lei tot 'n verswakking in die kwaliteit van die beeld. Tweedens was dit nodig om bewegingsregtelike algoritmes te ontwikkel, aangesien enige geringste beweging in die brein die moontlikheid voorkom om 'n mikrokubirisering te plaas met 'n akkuraatheid van die mikron.

"Hierdie" wêreldpremiere "in mense was moontlik danksy die gesamentlike implementering van verskeie metodes. Die eerste is ultrafast visualisering, wat 'n groot hoeveelheid data vir 'n baie kort tydjie bied en kan u onderskei tussen die akoestiese handtekening van elke individuele mikrofubusie. Toe het die ultraklanklokalisering die toestemmingslimiet afgeneem toe die beeld van 'n klein voorwerp 'n vervaagde vlek is - meer as 'n ware voorwerp. Maar as hierdie voorwerp geïsoleer is, kan dit redelik wees om aan te neem dat sy presiese ligging die middelpunt van die vervaagde vlek is. In ons geval speel mikrobubels wat in die bloedstroom sirkuleer, die rol van geïsoleerde voorwerpe en laat u die presiese ligging van elke bloedvat herstel. Ten slotte het die registrasie van echo-mikrobubbles toegang verleen tot 'n golf wat uit die mikron-grootte voorwerp voortspruit, en dit het dus toegelaat om te herstel wat tydens die verspreiding van die golf deur die skedel gebeur het om opkomende versteurings te verbeter, "het Charlie Demené, a, gesê. lei skrywer van die studie.

Weens die ontwikkeling daarvan het wetenskaplikes reeds die kleinste besonderhede van onstuimige bloedvloei in die gebied van aneurisme wat diep in die middel van die brein van een van die pasiënte geleë is, regmaak. Nuwe moontlikhede van die visorisering van vaartuie maak die weg oop vir 'n beter begrip en diagnose van serebrovaskulêre siektes, soos beroerte, sowel as neurodegeneratiewe siektes.

Benewens almal is dit opmerklik dat ultrasoniese lokalisering mikroskopie makliker is om klinici te gebruik in vergelyking met bestaande metodes, meer winsgewend en minder omslagtig - die prosedure kan regs naby die pasiënt se bed uitgevoer word.

Bron: Naakte Wetenskap

Lees meer