Fizikos laboratorijos darbuotojai medicinoje Paryžiuje (ESPCI PSL, PSER, CNRS) padarė humanijos smegenų kraujagyslių tinklą precedento neturinčiu skalėje, apie kurį pranešta gamtos biomedicinos inžinerijos žurnale. Tai tapo įmanoma dėl ultragarso lokalizacijos mikroskopijos itin didelės skiriamosios gebos, taip pat ultra-maža sonografija ir kontrastinių medžiagų naudojimas.
Smegenų kraujagyslės yra labai sudėtingas tinklas, kuris tiekia neuronus su deguonimi ir maistinėmis medžiagomis. Iš to išplaukia, kad kraujagyslių ir neuronų aktyvumas yra glaudžiai susijęs, o laivai sutrikimai laikomi pagrindine daugelio neurologinių sutrikimų priežastimi. Šių ligų diagnostiką ir gydymą sudėtinga žinių apie mažų kraujagyslių funkcijas ir smegenų kraujagyslių vizualizavimo apribojimus.
Kompiuterio tomografinė angiografija ir magnetinė rezonansinė angiografija yra du dažniausiai pasitaikantys kraujagyslių įvaizdžio gavimo būdai. Jie padengia didelius arterijas, kurių skersmuo pasiekia keletą dešimtojo milimetrų, tačiau negali aptikti mažesnių kapiliarų. Be to, angiografija nesuteikia dinamiškos informacijos apie kraujagyslių tinklą įvairiose erdvinėse svarstyklėse.
Naujo tyrimo autorių siūlomas sprendimas turėtų užpildyti šią spragą, nes ji siūlo dinamiškus viso kraujagyslių tinklo kraujo srautų vaizdus - nuo didesnių arterijų iki mažų kapiliarų. Be to, ši technologija yra ne invazinė, ne jonizuojanti, paprasta ir nereikalauja rimtų finansinių investicijų.
"Mikael Tanter" komanda taikė itin greitą sonografiją - ne invazinį organizmo tyrimą naudojant ultragarsines bangas, leidžiančias tūkstančius vaizdų per sekundę. Tada kontrasto medžiagos nuvyko į judėti: kaip rezultatas, mikropuliacijos iš biologinės dujos, vartojamos į veną, išplatintos per visą smegenų kraujagyslių tinklą. Jie buvo vizualizuoti naudojant ultragarso zondą, priešais paciento galvą, šventykloje. Nustatydama milijonų mikrobubuolių padėtį keletą sekundžių, mokslininkai galėjo atkurti kraujagyslių tinklo anatomiją iki 25 mikrometrų skalės, o surinkdami informaciją apie vietinius dinaminius kraujo tekėjimo komponentus.
Šis metodas buvo išbandytas mažų laboratorinių gyvūnų 2015 m., Tačiau suaugusiųjų smegenų vaizdai nepavyko. Problema buvo ta, kad, pirma, ultragarsinis signalas yra iškreiptas, kai važiuodamas per kaukolę, todėl susidaro vaizdo kokybė. Antra, buvo būtina plėtoti judėjimo korekcijos algoritmus, nes bet koks menkiausias judėjimas smegenyse neleidžia lokalizuoti mikroruburzaciją su mikrono tikslumu.
"Ši" pasaulio premjera "žmonėms buvo įmanoma dėl bendro įgyvendinimo kelių metodų. Pirmasis yra "Ultrafast" vizualizacija, kuri suteikia didelę duomenų kiekį labai trumpą laiką ir leidžia jums atskirti kiekvieno individualaus mikrofubavimo akustinį parašą. Tada ultragarso lokalizacija nuėmė leidimo ribą, kai mažo objekto vaizdas yra neryškus dėmės - daugiau nei tikras objektas. Bet jei šis objektas yra izoliuotas, gali būti pagrįsta manyti, kad jos tiksli vieta yra neryškios dėmės centras. Mūsų atveju mikrobubbles cirkuliuojanti kraujyje vaidina izoliuotų objektų vaidmenį ir leidžia atkurti tikslią kiekvieno kraujagyslės vietą. Galiausiai ECHO mikrobubuolių registracija suteikė prieigą prie bangos iš mikrono dydžio objekto, todėl jis leido atkurti tai, kas atsitiko bangų plitimo per kaukolę, kad būtų ištaisyti kylančius sutrikimus ", - sakė Charlie demené, a vadovauti tyrimo autoriui.
Dėl savo vystymosi mokslininkai jau galėjo išspręsti mažiausias turbulentinio kraujo tekėjimo detales aneurizmos rajone, esančiame giliai vienos iš pacientų smegenų viduryje. Naujos laivų skvyalizavimo galimybės atveria kelią geriau suprasti ir diagnozuoti smegenų kraujagyslių ligų, pavyzdžiui, insulto, taip pat neurodegeneracines ligas.
Be to, verta paminėti, kad ultragarso lokalizacija mikroskopija yra paprastesnė naudoti gydytojus, palyginti su esamais metodais, pelningesniais ir mažiau sudėtingesniais - procedūra gali būti atliekama tiesiai šalia paciento lovos.
Šaltinis: nuogas mokslas