A rede vascular do cerebro humano mostrouse por primeira vez nunha escala microscópica

Anonim
A rede vascular do cerebro humano mostrouse por primeira vez nunha escala microscópica 15414_1
A rede vascular do cerebro humano mostrouse por primeira vez nunha escala microscópica

Os empregados do laboratorio de física para a medicina en París (ESPCI Paris-PSL, INSERM, CNR) fixeron mapear a rede vascular cerebral humana nunha escala sen precedentes, informada nun estudo publicado na revista biomédica da natureza. Isto fíxose posible debido á microscopía de localización ultrasónica de resolución ultra-alta, así como a ultra-baixa sonografía e o uso de axentes de contraste.

Os vasos sanguíneos do cerebro son unha rede extremadamente complexa que fornece neuronas con osíxeno e nutrientes. Segue a partir deste que a actividade vascular e neuronal está intimamente relacionada, e os trastornos en buques son considerados a principal causa de moitos trastornos neurolóxicos. O diagnóstico e o tratamento destas enfermidades son complicadas pola falta de coñecemento sobre as funcións dos pequenos vasos sanguíneos e as restricións na visualización cerebrovascular.

A angiografía tomográfica computada e a angiografía de resonancia magnética son os dous métodos máis comúns para obter unha imaxe de vasos sanguíneos. Cubren grandes arterias chegando de diámetro uns poucos décimos de milímetros, pero non poden detectar capilares máis pequenos. Ademais, a angiografía non proporciona información dinámica sobre a rede vascular en varias escalas espaciais.

A decisión proposta polos autores do novo estudo debe encher esta brecha, porque ofrece imaxes dinámicas de fluxos sanguíneos de toda a rede vascular - de arterias maiores a pequenos capilares. Ademais, esta tecnoloxía non é invasiva, non ionizante, sinxela e non requirirá serios investimentos financeiros.

O equipo de Tanter Mikael aplicou a ultra-rápida Sonografía - un estudo non invasivo do corpo utilizando ondas de ultrasóns, permitindo miles de imaxes por segundo. A continuación, as sustancias de contraste foron a moverse: como resultado, micropulacións de gas biocompatible, administrado por vía intravenosa, circulada por toda a rede vascular do cerebro. Eles foron visualizados mediante unha sonda de ultrasonido, colocada fronte á cabeza do paciente, no templo. Ao determinar a posición de millóns de microbubbles por uns segundos, os científicos foron capaces de restaurar a anatomía da rede vascular ata unha escala de 25 micrómetros, mentres recollen información sobre compoñentes dinámicos locais do fluxo sanguíneo.

O método foi probado en pequenos animais de laboratorio en 2015, pero facendo que as imaxes do cerebro adulto non tivesen éxito. O problema era que, en primeiro lugar, o sinal de ultrasóns está distorsionado ao pasar polo cranio, levando a un deterioro na calidade da imaxe. En segundo lugar, era necesario desenvolver algoritmos de corrección de movemento, xa que calquera menor movemento no cerebro impide a posibilidade de localizar unha microcubirización cunha precisión do Micron.

"Este" estreo mundial "en humanos foi posible grazas á implementación conxunta de varios métodos. A primeira é a visualización ultrafast, que proporciona unha gran cantidade de datos por un período de tempo moi curto e permítelle distinguir entre a sinatura acústica de cada microfubección individual. A continuación, a localización de ultrasóns despegou o límite de permisos cando a imaxe dun pequeno obxecto é unha mancha borrosa - máis que un obxecto real. Pero se este obxecto está illado, pode ser razoable asumir que a súa localización exacta é o centro da mancha borrosa. No noso caso, os microbubbles que circulan no sangue desempeñan o papel dos obxectos illados e permítenlle restaurar a localización exacta de cada vaso sanguíneo. Finalmente, o rexistro de echo microbubbles proporcionou acceso a unha onda que emaning do obxecto de tamaño micron e, polo tanto, permitiu restaurar o que pasou durante a propagación da onda a través do cranio para corrixir trastornos emerxentes ", dixo Charlie Demené, a autor principal do estudo.

Debido ao seu desenvolvemento, os científicos xa puideron solucionar os máis pequenos detalles do fluxo sanguíneo turbulento na área de aneurisma situado no medio do cerebro dun dos pacientes. As novas posibilidades de visorización de buques abren o camiño para unha mellor comprensión e diagnóstico de enfermidades cerebrovasculares, como o accidente vascular cerebral, así como as enfermidades neurodegenerativas.

Ademais de todos, paga a pena observar que a microscopia de localización por ultrasóns é máis sinxela de usar clínicos en comparación cos métodos existentes, máis rendible e menos engorroso: o procedemento pode realizarse preto da cama do paciente.

Fonte: ciencia espida

Le máis