首先以微觀規模顯示人腦的血管網絡

Anonim
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首先以微觀規模顯示人腦的血管網絡

Paris(Espci Paris-PSL,INSERM,CNRS)物理實驗室的員工已經以前所未有的規模映射了人腦血管網絡,在自然生物醫學工程雜誌發表的一項研究中報導。由於超高分辨率的超聲定位顯微鏡以及超低超聲檢查和使用造影劑,這可能成為可能。

大腦的血管是一種極其複雜的網絡,供應具有氧氣和營養素的神經元。因此,血管和神經元活動密切相關,血管中的障礙被認為是許多神經系統疾病的主要原因。這些疾病的診斷和治療因缺乏關於小血管功能和腦血管形象化的限制的知識而變得複雜。

計算的斷層血管造影和磁共振血管造影是獲得血管圖像的兩種最常用的方法。它們覆蓋直徑達到幾十毫米的大動脈,但不能檢測到較小的毛細血管。此外,血管造影不提供各種空間尺度的關於血管網絡的動態信息。

作者提出的新研究提出的決定應該填補這種差距,因為它提供了整個血管網絡的血流動態圖像 - 從較大的小動脈到小毛細血管。此外,這項技術是非侵入性的,非電離,簡單,不需要嚴重的金融投資。

Mikael Tanter團隊應用超快速超聲檢查 - 使用超聲波的身體的非侵入性研究,允許每秒數千張圖像。然後造影物質去移動:結果,靜脈內施用的生物相容性氣體的微掃描,在大腦的整個血管網絡上循環。它們通過超聲探頭可視化,在寺廟中與患者的頭部相對。通過確定數百萬微泡的位置幾秒鐘,科學家能夠將血管網絡的解剖恢復到25微米的等級,同時收集有關血流局部動態分量的信息。

該方法在2015年對小實驗室動物進行了嘗試,但製造成年大腦的圖像並沒有成功。問題是,首先,超聲信號在穿過顱骨時扭曲,導致圖像質量的劣化。其次,有必要開發運動校正算法,因為大腦中的任何絲毫運動都可以通過微米的精度定位微孔化的可能性。

“這種”世界首映“在人類中,否則有若干方法的聯合實施。首先是超快可視化,其為非常短的時間提供了大量數據,並允許您區分每個單獨微宿密度的聲學簽名。然後,當微小物體的圖像是模糊的污漬時,超聲定位取消了許可限制 - 比真實物體更容易。但如果這個對像是絕緣的,則可以合理地假設其確切的位置是模糊污漬的中心。在我們的情況下,在血液中循環的微泡起著絕緣物體的作用,並讓您恢復每個血管的確切位置。最後,迴聲微泡的登記提供了對從微米尺寸物體發出的波的訪問,因此,它允許恢復通過顱骨以糾正新出現的擾動期間發生的波浪過程中發生的情況,“AchlieDemené說:a該研究的主要作者。

由於其發展,科學家們已經能夠在其中一位患者的大腦中間的動脈瘤區域內修復動脈粥樣血流的最小細節。血管遮擋儀表的新可能性開闢了更好的理解和診斷腦血管疾病,如中風以及神經變性疾病的方式。

除了所有的中,值得注意的是,與現有方法相比,超聲定位顯微鏡更易於使用臨床醫生,更有利可圖,更繁瑣的繁瑣 - 該程序可以在患者的床附近進行。

來源:裸體科學

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