Zaposleni v fizikalni laboratoriju za medicino v Parizu (ESPCI Paris-PSL, INTERM, CNRS) so preslikavo človeške možganske žilne mreže v izjemno lestvici, opisani v študiji, objavljeni v reviji BIOMEDICAL ENGINEED. To je postalo možno zaradi ultrazvočne lokalizacijske mikroskopije ultra-visoke ločljivosti, kot tudi ultra-nizka sonografija in uporabo kontrastnih sredstev.
Krvne žile možganov so izredno kompleksne mreže, ki oskrbuje nevrone s kisikom in hranilnimi snovmi. Iz tega izhaja, da so vaskularne in nevronske dejavnosti tesno povezane, motnje v plovilih pa velja za glavni vzrok številnih nevroloških motenj. Diagnoza in zdravljenje teh bolezni je zapleteno zaradi pomanjkanja znanja o funkcijah majhnih krvnih žil in omejitev v cerebrovaskularni vizualizaciji.
Računana tomografska angiografija in magnetna resonančna angiografija sta dve najpogostejši metodi za pridobitev podobe krvnih žil. Pokrivajo velike arterije, ki segajo v premeru nekaj desetih milimetrov, vendar ne more zaznati manjših kapilarov. Poleg tega angiografija ne zagotavlja dinamičnih informacij o vaskularni mreži v različnih prostorskih tehtnicah.
Odločitev, ki so jo predlagali avtorji nove študije, bi moralo zapolniti to vrzel, saj ponuja dinamične podobe krvnih tokov celotne žilne mreže - od večjih arterij do majhnih kapilarov. Poleg tega je ta tehnologija neinvazivna, ne-ionizirana, preprosta in ne bo zahtevala resnih finančnih naložb.
Mikael Tanter ekipa je uporabljena ultra-hitra sonografija - neinvazivna študija telesa z uporabo ultrazvočnih valov, ki omogočajo tisoče slik na sekundo. Nato kontrastne snovi so se premaknile: posledično mikropuliranje iz biokompatibilnega plina, dajemo intravensko, krožilo po celotni žilni mreži možganov. Vizualizirani so bili s pomočjo ultrazvočne sonde, ki je bila nameščena nasproti bolnikove glave, v templju. Z določitvijo položaja milijonov mikroboblov za nekaj sekund, so znanstveniki lahko obnoviti anatomijo vaskularne mreže do lestvice 25 mikrometrov, medtem ko zbirajo informacije o lokalnih dinamičnih komponent pretoka krvi.
Metoda je bila v letu 2015 preizkušena na malih laboratorijskih živalih, vendar s podobami odraslih možganov niso uspele. Težava je bila, da je prvič, ultrazvočni signal izkrivljen pri prehodu skozi lobanje, ki vodi do poslabšanja kakovosti slike. Drugič, potrebno je razviti algoritme za popravljanje gibanja, saj vsako najmanjše gibanje v možganih preprečuje možnost lokalizacije mikrokubirizacije s točnostjo mikrona.
"Ta" svetovna premiera "pri ljudeh je bila mogoča zaradi skupnega izvajanja več metod. Prva je ultrafast vizualizacija, ki zagotavlja ogromno količino podatkov za zelo kratek čas in vam omogoča razlikovanje med akustičnim podpisom vsake posamezne mikroobubekcije. Nato ultrazvočno lokalizacijo je umaknilo omejitev dovoljenja, ko je podoba majhnega predmeta zamegljen madež - več kot pravi predmet. Če pa je ta predmet izoliran, je lahko razumno domnevati, da je njena natančna lokacija središče zamegljenega madeža. V našem primeru, mikrobabbles, ki krožijo v krvni obtok igrajo vlogo izoliranih predmetov in vam omogočajo, da obnovite točno lokacijo vsake krvne žile. Nazadnje, registracija Echo MicroBubbles je zagotovil dostop do vala, ki izhaja iz ciljarjenega predmeta, in zato je dovoljeno obnoviti, kaj se je zgodilo med širjenjem vala skozi lobanje, da bi popravili nastajajoče motnje, "je dejal Charlie Demené, a vodi avtor študije.
Zaradi svojega razvoja so znanstveniki že uspeli določiti najmanjše podrobnosti pretoka turbulentnega krvi v območju anevrizme, ki se nahajajo globoko na sredini možganov enega od bolnikov. Nove možnosti viserizacije plovil odprejo pot za boljše razumevanje in diagnosticiranje cerebrovaskularnih bolezni, kot so kap, kot tudi nevrodegenerativne bolezni.
Poleg tega je treba omeniti, da je ultrazvočna lokalizacijska mikroskopija enostavnejša za uporabo klinikov v primerjavi z obstoječimi metodami, bolj donosnimi in manj okorni - postopek se lahko izvede desno v bližini bolnikove postelje.
Vir: Naked Science