Mạng lưới mạch máu của bộ não con người lần đầu tiên được thể hiện trong quy mô kính hiển vi

Anonim
Mạng lưới mạch máu của bộ não con người lần đầu tiên được thể hiện trong quy mô kính hiển vi 15414_1
Mạng lưới mạch máu của bộ não con người lần đầu tiên được thể hiện trong quy mô kính hiển vi

Nhân viên của phòng thí nghiệm vật lý đối với y học ở Paris (Espci Paris-PSL, ASSERM, CNRS) đã lập bản đồ mạng lưới mạch máu người ở quy mô chưa từng có, được báo cáo trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Kỹ thuật Y sinh thiên nhiên. Điều này có thể xảy ra do kính hiển vi nội địa hóa siêu âm độ phân giải cực cao, cũng như siêu âm cực thấp và sử dụng các tác nhân tương phản.

Các mạch máu của não là một mạng lưới cực kỳ phức tạp cung cấp các tế bào thần kinh với oxy và chất dinh dưỡng. Nó theo sau từ hoạt động mạch máu và tế bào thần kinh này được kết nối chặt chẽ, và các rối loạn trong các tàu được coi là nguyên nhân chính của nhiều rối loạn thần kinh. Chẩn đoán và điều trị các bệnh này phức tạp do thiếu kiến ​​thức về các chức năng của các mạch máu nhỏ và các hạn chế trong hình dung não mạch máu.

Chụp động mạch chẽm và chụp cộng hưởng từ tính là hai phương pháp phổ biến nhất để có được hình ảnh của các mạch máu. Chúng bao phủ các động mạch lớn đạt đường kính vài phần mười milimét, nhưng không thể phát hiện các mao mạch nhỏ hơn. Ngoài ra, Angiography không cung cấp thông tin động về mạng lưới mạch máu trong các thang đo không gian khác nhau.

Quyết định được đề xuất bởi các tác giả của nghiên cứu mới nên lấp đầy khoảng trống này, bởi vì nó cung cấp những hình ảnh động của dòng máu của toàn bộ mạng lưới mạch máu - từ các động mạch lớn hơn đến mao mạch nhỏ. Ngoài ra, công nghệ này không xâm lấn, không ion hóa, đơn giản và sẽ không yêu cầu đầu tư tài chính nghiêm trọng.

Nhóm Mikael Tannter đã áp dụng siêu âm cực nhanh - một nghiên cứu không xâm lấn về cơ thể sử dụng sóng siêu âm, cho phép hàng ngàn hình ảnh mỗi giây. Sau đó, các chất tương phản đã chuyển sang di chuyển: Kết quả là micropulings từ khí sinh học, tiêm tĩnh mạch, lưu thông trên toàn bộ mạng lưới mạch máu của não. Chúng được hình dung bằng một đầu dò siêu âm, đặt đối diện đầu của bệnh nhân, tại Đền thờ. Bằng cách xác định vị trí của hàng triệu microbubbled trong vài giây, các nhà khoa học đã có thể khôi phục giải phẫu của mạng lưới mạch máu lên đến thang đo 25 micromet, trong khi thu thập thông tin về các thành phần động của dòng máu.

Phương pháp này đã được thử nghiệm trên động vật trong phòng thí nghiệm nhỏ trong năm 2015, nhưng làm cho hình ảnh của bộ não trưởng thành đã không thành công. Vấn đề là, trước tiên, tín hiệu siêu âm bị bóp méo khi đi qua hộp sọ, dẫn đến sự suy giảm chất lượng của hình ảnh. Thứ hai, cần phải phát triển các thuật toán chỉnh sửa chuyển động, vì bất kỳ động tác nhỏ nào trong não ngăn chặn khả năng định vị vi mô với độ chính xác của micron.

"Sự ra mắt thế giới" này ở người có thể nhờ vào việc thực hiện chung một số phương pháp. Đầu tiên là trực quan hóa cực nhanh, cung cấp một lượng lớn dữ liệu trong một khoảng thời gian rất ngắn và cho phép bạn phân biệt giữa chữ ký âm thanh của mỗi microfubection riêng lẻ. Sau đó, bản địa hóa siêu âm đã tắt giới hạn quyền khi hình ảnh của một vật nhỏ là một vết mờ - nhiều hơn một đối tượng thực sự. Nhưng nếu đối tượng này được cách ly, có thể hợp lý khi cho rằng vị trí chính xác của nó là trung tâm của vết mờ. Trong trường hợp của chúng tôi, Microbubble lưu thông trong máu đóng vai trò của các vật thể cách điện và cho phép bạn khôi phục vị trí chính xác của mỗi mạch máu. Cuối cùng, việc đăng ký tiếng vang Microbubbes cung cấp quyền truy cập vào một sóng phát ra từ đối tượng có kích thước micron và do đó, nó được phép khôi phục những gì đã xảy ra trong quá trình lây lan của sóng xuyên qua hộp sọ để sửa chữa các xáo trộn mới nổi lên, "Charlie Demené nói, một tác giả chính của nghiên cứu.

Do sự phát triển của nó, các nhà khoa học đã có thể sửa chữa các chi tiết nhỏ nhất về lưu lượng máu hỗn loạn trong khu vực chứng phình động mạch nằm sâu ở giữa não của một trong những bệnh nhân. Khả năng mới của Visorization các tàu mở đường để hiểu và chẩn đoán tốt hơn các bệnh mạch máu não, chẳng hạn như đột quỵ, cũng như các bệnh thoái hóa thần kinh.

Ngoài ra, đáng chú ý là kính hiển vi nội địa hóa siêu âm đơn giản hơn để sử dụng các bác sĩ lâm sàng so với các phương pháp hiện có, có lợi hơn và ít cồng kềnh - thủ tục có thể được thực hiện ngay gần giường của bệnh nhân.

Nguồn: Khoa học khỏa thân

Đọc thêm