Zaměstnanci fyzikální laboratoře pro medicínu v Paříži (ESPCI PARIS-PSL, INSERM, CNRS) učinili mapování lidské mozkové vaskulární sítě v nebývalém měřítku, hlášené ve studii publikované v časopise Biomedical Engineering. To bylo možné díky ultrazvukové lokalizační mikroskopii ultra-vysokého rozlišení, stejně jako ultra-nízké sonografie a použití kontrastních činidel.
Krevní cévy mozku jsou extrémně komplexní síť, která dodává neurony s kyslíkem a živinami. Z toho vyplývá, že vaskulární a neuronální činnost je úzce spojena a poruchy v plavidlech jsou považovány za hlavní příčinu mnoha neurologických poruch. Diagnóza a léčba těchto onemocnění komplikuje nedostatek znalostí o funkcích malých krevních cév a omezení v cerebrovaskulární vizualizaci.
Vypočítaná tomografická angiografie a magnetická rezonance angiografie jsou dvě nejběžnější metody pro získání obrazu krevních cév. Pokrývají velké tepny dosahující v průměru několik desátých milimetrů, ale nemohou detekovat menší kapiláry. Kromě toho angiografie neposkytuje dynamické informace o vaskulární síti v různých prostorových šupinách.
Rozhodnutí navrhované autory nové studie by měl zaplnit tuto mezeru, protože nabízí dynamické obrazy krevních proudů celé cévní sítě - od větších tepen malým kapilárům. Tato technologie je navíc neinvazivní, neionizující, jednoduchá a nebude vyžadovat vážné finanční investice.
Tým Mikael Tanter aplikoval ultra-rychlé sonografie - neinvazivní studium těla pomocí ultrazvukových vln, což umožňuje tisíce obrazů za sekundu. Poté se kontrastní látky pohybovaly: Jako výsledek, mikropluming z biokompatibilního plynu, podávaného intravenózně, cirkuluje po celé cévní sítě mozku. Byly vizualizovány pomocí ultrazvukové sondy, naproti hlavě pacienta v chrámu. Stanovením pozice miliónů mikrobublinek na několik vteřin, vědci byli schopni obnovit anatomii vaskulární sítě až do stupnice 25 mikrometrů, přičemž shromažďování informací o lokálních dynamických složkách průtoku krve.
Metoda byla v roce 2015 vyzkoušena na malých laboratorních zvířatech, ale obrazy dospělého mozku neuspěly. Problém byl v tom, že nejprve je ultrazvukový signál zkreslený při průchodu lebky, což vede k zhoršení kvality obrazu. Zadruhé bylo nutné vyvinout algoritmy korekce pohybu, protože jakýkoliv sebemenší pohyb v mozku zabraňuje možnosti lokalizace mikrokubirizace s přesností mikronu.
"Tato" světová premiéra "u lidí byla možná díky společné realizaci několika metod. První je ultraraťová vizualizace, která poskytuje obrovské množství dat pro velmi krátkou dobu a umožňuje rozlišovat mezi akustickým podpisem každé jednotlivé mikrofubekce. Potom ultrazvuková lokalizace sundala limit oprávnění, když obraz malého objektu je rozmazaný skvrna - více než skutečný objekt. Pokud je však tento objekt izolován, může být rozumné předpokládat, že jeho přesná lokalita je středem rozmazané skvrny. V našem případě, mikrobublinky cirkulující v krevnímivu hrají roli izolovaných objektů a umožňují obnovit přesné umístění každé krevní cévy. A konečně, registrace ECHO mikrobublins poskytla přístup k vlně vycházejícím z předmětu velikosti mikronů, a proto umožnila obnovit to, co se stalo během šíření vlny přes lebku k nápravě vznikajících poruch, "řekl Charlie Demené, a vést autor studie.
Vzhledem k jeho vývoji již vědci již byli schopni upevnit nejmenší detaily turbulentního průtoku krve v oblasti aneuryzma umístěných hluboko ve středu mozku jednoho z pacientů. Nové možnosti visorizace plavidel se otevírají cestu pro lepší porozumění a diagnózu cerebrovaskulárních onemocnění, jako je mrtvice, stejně jako neurodegenerativní onemocnění.
Kromě všech, stojí za zmínku, že ultrazvuková lokalizační mikroskopie je více jednoduchší pro použití kliniků ve srovnání s existujícími metodami, ziskové a méně těžkopádné - postup může být proveden přímo v blízkosti postele pacienta.
Zdroj: Nahá věda