無創成像技術使毛細管腔內的外觀無與倫比

超過400億個毛細血管(像頭髮一樣細的血管)承擔著將氧氣和營養物運送到人體遠處的任務。但是,儘管它們數量龐大,並且對基本功能和新陳代謝具有重要意義,但對其內部運作卻知之甚少。

現在,西北大學的一個團隊開發了一種新的工具,可以對通過這些細小血管的血流進行成像,從而深入了解人體循環系統的這一中心部分。

光譜對比光學相干斷層掃描血管造影(SC-OCTA)是3D成像技術,可檢測毛細血管組織的細微變化以早期診斷疾病。

“一直在逐步縮小圖像尺寸 娛樂城app這項研究的負責人瓦迪姆·貝克曼(Vadim Backman)說。 “現在,我們甚至可以看到最小的毛六合彩二星三星細血管,並測量血流量,氧合和代謝率。”

該論文上週發表在《光:科學與應用》雜誌上。

Backman是西北麥考密克工程學院的Walter Dill Scott生物醫學工程教授。他是西北大學Robert H. Lurie綜合癌症中心的癌症與物理科學研究計劃的聯合負責人。

長期以來,研究人員和醫生都能夠使用多普勒超聲觀察大靜脈和大動脈的內部,該超聲使用高頻聲波來測量血流。但是,這種見解並不能全面描述循環系統。與靜脈和動脈不同,毛細血管負責氧氣交換,或將氧氣輸送到全身的器官和組織,同時將二氧化碳排出體外。血液中的氧氣不足會導致輕度問題,例如頭痛,再到嚴重問題,例如心力衰竭。

Backman說:“如果您沒有正確的微脈管系統,您的動脈就會有大量的血液流過,而絕對沒有血液向組織輸送氧氣。”氧氣交換對人體的一切工作都很重要。但是關於微脈管系統會發生什麼的許多問題 金大發娛樂城之所以無法回答,是因為沒有研究它們的工具。現在我們可以解決這個問題。”

Backman實驗室的研究生,該研究的第一作者James Winkelmann補充說:“ SC-OCTA是一種有價值的診斷工具。” “我們現在可以檢測到毛細血管組織的捕魚達人-遊戲改變大樂透加碼開獎號碼,這在從癌症到心血管疾病的各種疾病中都很明顯。儘早發現這些疾病有可能挽救生命。”

“關於微脈管系統發生什麼的許多問題尚未得到解答,因為沒有研究它們的工具。現在我們可以解決這個問題。” -Vadim Backman,生物醫學工程師

由於血管的微觀尺寸,研究人員在窺探毛細管內部時遇到了困難。單個毛細管的直徑僅為5-10微米-太小以至於紅血球必須在單個文件中流過。

SC-OCTA通過將觀察各種可見光波長或色譜的光譜與傳統的光學相干斷層掃描(OCT)結合使用,該技術與超聲類似,但使用光波代替聲波。像雷達一樣,OCT可以精確定位感興趣的組織,然後進行光譜分析娛樂城賺錢終止它。

與傳統成像相比,SC-OCTA具有許多優勢:它不依賴注入的染料來形成對比或有害輻射。許多類型的成像也僅在目標區域移動(例如,超聲波只能在血液流動時對其成像)或完全靜止時才起作用。 SC-OCTA可以清楚地看到兩者。這使它能夠成像停滯的血液或運動的器官,例如跳動的心臟。

Backman說:“它可以測量血液流動的速度,而不管速度如何,因此運動不是問題。”

溫克爾曼說:“ SC-OCTA對不流動血液成像的獨特能力也可能成為興旺的類器官研究領域的寶貴工具,該類器官研究器官如何發展和對疾病作出反應,” “我很高興開始探索所有應用程序。”

這項新技術的唯一局限性在於它不能成像超過1毫米的圖像。與超聲相比,這看起來似乎很淺,而超聲可以看到表面以下幾厘米。 Backman說,可以通過將工具放在內窺鏡探頭的末端來糾正這種情況。通過將其插入體內,該工具可以近距離成像器官。那是他的實驗室現在正在研究的東西。

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參考:

Winkelmann,J.A.,Eid,A.,Spicer,G.,Almassalha,L.M.,Nguyen,T.Q.,&Backman,V.(2019年)。光譜對比光學相干斷層掃描血管造影可實現單掃描血管成像。 燈光:科學與應用,8(1),7。