نشرت موظفو مختبر الفيزياء للطب في باريس (ESPCI PARIS-PSL، INSERM، CNRS) تعيين شبكة الأوعية الدموية في الدماغ البشري في نطاق طبيعي للهندسة الطبية الحيوية. أصبح هذا ممكنا بسبب مجهر التوطين بالموجات فوق الصوتية من القرار العالي للغاية، بالإضافة إلى التصوير بالمتصور المنخفض للغاية واستخدام وكلاء التباين.
الأوعية الدموية للدماغ هي شبكة معقدة للغاية توفر الخلايا العصبية مع الأكسجين والمواد الغذائية. يتبع ذلك من هذا أن النشاط الأوعية الدملي والنظام العصبي مرتبط ارتباطا وثيقا، ويعتبر الاضطرابات في السفن السبب الرئيسي للعديد من الاضطرابات العصبية. تشخيص وعلاج هذه الأمراض معقدة بسبب نقص المعرفة حول وظائف الأوعية الدموية الصغيرة والقيود المفروضة على التصور الأوعية الدموية الدماغية.
الأوعية التصويرية التمهيدية المحسوبة والأوعية الرنين المغناطيسي هي الأساليب الأكثر شيوعا للحصول على صورة للأوعية الدموية. أنها تغطي الشرايين الكبيرة التي تصل إلى قطرها بضع ملليمترات عاشرة، ولكن لا يمكنها اكتشاف الشعيرات الدموية الأصغر. بالإضافة إلى ذلك، لا توفر تصوير الأوعية معلومات ديناميكية حول شبكة الأوعية الدموية في مختلف المقاييس المكانية.
يجب أن يملأ القرار الذي اقترحه مؤلفي الدراسة الجديدة هذه الفجوة، لأنه يوفر صورا ديناميكية لتدفقات الدم من شبكة الأوعية الدموية بأكملها - من الشرايين الكبيرة إلى الشعيرات الدموية الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، هذه التكنولوجيا غير الغازية وغير المؤينة وبسيطة ولن تتطلب استثمارات مالية خطيرة.
تطبيق فريق Mikael Tanter على التصوير بالموجات الصوتية السريعة للغاية - دراسة غير غازية للجسم باستخدام موجات الموجات فوق الصوتية، مما يسمح بآلاف الصور في الثانية. ثم ذهبت مواد التباين للتنقل: كنتيجة لذلك، فإن micropulings من الغاز الحيوي، تدار عن طريق الوريد، تعميم عبر شبكة الأوعية الدموية بأكملها في الدماغ. تم تصورهم عن طريق التحقيق بالموجات فوق الصوتية، وضعوا قبالة رأس المريض، في المعبد. من خلال تحديد موقع ملايين الملايين من Microbubbles لبضع ثوان، كان العلماء قادرين على استعادة تشريح شبكة الأوعية الدموية حتى مقياس 25 ميكرومتر، أثناء جمع المعلومات حول المكونات الديناميكية المحلية لتدفق الدم.
تمت محاكمة الطريقة في حيوانات مختبر صغيرة في عام 2015، ولكن صنع صور الدماغ البالغ لم تنجح. كانت المشكلة هي أنه أولا، يتم تشويه إشارة الموجات فوق الصوتية عند المرور عبر الجمجمة، مما يؤدي إلى تدهور جودة الصورة. ثانيا، كان من الضروري تطوير خوارزميات تصحيح الحركة، نظرا لأن أي أدنى حركة في الدماغ يمنع إمكانية توطين متحرك من دقة ميكرون.
"هذا" هذا العالم الأول "في البشر كان ممكنا بفضل التنفيذ المشترك لعدة طرق. الأول هو تصور فائق السرعة، والتي توفر كمية كبيرة من البيانات لفترة قصيرة جدا وتتيح لك التمييز بين التوقيع الصوتي لكل microfibrection الفردية. ثم خلع توطين الموجات فوق الصوتية إلى حد إذن عند وجود صورة كائن صغير هو وصمة عار غير واضحة - أكثر من كائن حقيقي. ولكن إذا كان هذا الكائن معزولا، فقد يكون من المعقول افتراض أن موقعه الدقيق هو مركز وصمة عار غير واضحة. في حالتنا، تلعب Microbubbles المتداول في مجرى الدم دور الكائنات المعزولة والسماح لك باستعادة الموقع الدقيق لكل وعاء دموي. أخيرا، يوفر تسجيل Microbubbles Echo إمكانية الوصول إلى موجة تنبعث من كائن حجم ميكرون، وبالتالي، سمح بذلك لاستعادة ما حدث أثناء انتشار الموجة من خلال الجمجمة لتصحيح الاضطرابات الناشئة ". مؤلف رئيسي للدراسة.
نظرا لتطويرها، تمكن العلماء بالفعل من إصلاح أصغر تفاصيل تدفق الدم المضطرب في مجال تمدد الأوعية الدموية الموجودة في أعمدة دماغ واحد من المرضى. إمكانيات جديدة من تنشيط السفن تفتح الطريق لفهم أفضل وتشخيص أمراض الدماغية، مثل السكتة الدماغية، وكذلك الأمراض العصبية.
بالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى أن مجهر التوطين بالموجات فوق الصوتية هو أكثر بساطة أكثر سهولة استخدام الأطباء مقارنة بالطرق الحالية، وأكثر ربحية وأقل مرهقة - يمكن تنفيذ الإجراء بالقرب من سرير المريض.
المصدر: العلوم العارية