Os funcionários do Laboratório de Física para medicina em Paris (ESPCI Paris-PSL, Inserm, CNRs) tornaram mapear a rede vascular cerebral humana em escala sem precedentes, relatadas em um estudo publicado na Nature Biomedical Engineering Magazine. Isso se tornou possível devido à microscopia de localização ultra-sônica de resolução ultra-alta, além da ultra baixa sonografia e o uso de agentes de contraste.
Os vasos sanguíneos do cérebro são uma rede extremamente complexa que fornece neurônios com oxigênio e nutrientes. Segue-se a partir dessa atividade vascular e neuronal está intimamente ligada, e os distúrbios nos navios são considerados a principal causa de muitos distúrbios neurológicos. O diagnóstico e o tratamento dessas doenças são complicados pela falta de conhecimento sobre as funções de pequenos vasos sanguíneos e restrições na visualização cerebrovascular.
Angiografia tomográfica computada e angiografia de ressonância magnética são os dois métodos mais comuns para obter uma imagem de vasos sanguíneos. Eles cobrem grandes artérias atingindo de diâmetro alguns décimos milímetros, mas não podem detectar capilares menores. Além disso, a angiografia não fornece informações dinâmicas sobre a rede vascular em várias escalas espaciais.
A decisão proposta pelos autores do novo estudo deve preencher essa lacuna, porque oferece imagens dinâmicas de fluxos sanguíneos de toda a rede vascular - de maiores artérias a pequenos capilares. Além disso, esta tecnologia é não invasiva, não ionizante, simples e não requer sérias investimentos financeiros.
A equipe do Mikael Tanter aplicou ultra-rápida sonografia - um estudo não invasivo do corpo usando ondas de ultra-som, permitindo milhares de imagens por segundo. Em seguida, substâncias de contraste se moveram: Como resultado, micropulentas de gás biocompatível, administrada por via intravenosa, circulavam toda a rede vascular do cérebro. Eles foram visualizados por meio de uma sonda de ultra-som, colocadas em frente à cabeça do paciente, no templo. Ao determinar a posição de milhões de microbolhas por alguns segundos, os cientistas conseguiram restaurar a anatomia da rede vascular até uma escala de 25 micrômetros, enquanto coletam informações sobre os componentes dinâmicos locais do fluxo sanguíneo.
O método foi experimentado em pequenos animais de laboratório em 2015, mas fazer imagens do cérebro adulto não tiveram sucesso. O problema foi que, em primeiro lugar, o sinal ultrassônico é distorcido ao passar pelo crânio, levando a uma deterioração na qualidade da imagem. Em segundo lugar, foi necessário desenvolver algoritmos de correção de movimento, já que qualquer menor movimento no cérebro impede a possibilidade de localizar uma microcubirização com uma precisão do Micron.
"Esta" estreia mundial "em humanos era possível graças à implementação conjunta de vários métodos. A primeira é a visualização ultrafast, que fornece uma enorme quantidade de dados por um curto período de tempo e permite distinguir entre a assinatura acústica de cada microfube individual. Em seguida, a localização de ultra-som retirou o limite de permissão quando a imagem de um objeto minúsculo é uma mancha desfocada - mais do que um objeto real. Mas se este objeto for isolado, pode ser razoável supor que sua localização exata é o centro da mancha borrada. No nosso caso, os microbolos circulando na corrente sanguínea desempenham o papel dos objetos isolados e permitem restaurar a localização exata de cada vaso sanguíneo. Finalmente, o registro de microbolhas de eco proporcionou acesso a uma onda emanando do objeto de tamanho micron, e, portanto, permitiu restaurar o que aconteceu durante a propagação da onda através do crânio para corrigir distúrbios emergentes ", disse Charlie Demené, autorete o autor do estudo.
Devido ao seu desenvolvimento, os cientistas já foram capazes de fixar os menores detalhes do fluxo sanguíneo turbulento na área de aneurisma localizado no meio do cérebro de um dos pacientes. Novas possibilidades de visorização de embarcações abrem o caminho para uma melhor compreensão e diagnóstico de doenças cerebrovasculares, como acidente vascular cerebral, bem como doenças neurodegenerativas.
Além de tudo, vale a pena notar que a microscopia de localização ultra-sônica é mais simples de usar clínicos em comparação com métodos existentes, mais lucrativos e menos pesados - o procedimento pode ser realizado à direita perto da cama do paciente.
Fonte: Ciência nua