ความสามารถในการถ่ายภาพเนื้อเยื่อของมนุษย์ในระดับตั้งแต่อวัยวะที่ไม่เสียหายทั้งหมดไปจนถึงเซลล์แต่ละเซลล์เป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับสุขภาพและโรคของเรา เพื่อตอบสนองความท้าทายนี้ ความร่วมมือด้านการวิจัยของยุโรปได้พัฒนาเทคโนโลยีการถ่ายภาพใหม่ที่เรียกว่าการตรวจเอกซเรย์คอนทราสต์เฟสแบบลำดับชั้นโดยใช้รังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดแสงที่สว่างมาก
เป็นแหล่งกำเนิดแสง
ซินโครตรอนยุคที่สี่พลังงานสูง (6 GeV) เครื่องแรก ให้แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่างที่สุดในโลก พร้อมการเชื่อมโยงเชิงพื้นที่ที่จำเป็นในการแก้ไขคอนทราสต์ที่มีความหนาแน่นจางๆ ที่ความละเอียดสูง ด้วยการใช้ EBS ทำให้ HiP-CT สามารถสแกนอวัยวะมนุษย์ทั้งหมดแบบ 3 มิติแบบไม่ทำลาย
จากนั้นซูมลงไปที่ระดับเซลล์ ผู้เขียนคนแรก จากมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอนกล่าวว่า “ความสามารถในการมองเห็นอวัยวะต่างๆ ในระดับต่างๆ เช่นนี้จะเป็นการปฏิวัติวงการภาพถ่ายทางการแพทย์อย่างแท้จริง” “เมื่อเราเริ่มเชื่อมโยงภาพ HiP-CT ของเรากับภาพทางคลินิกผ่านเทคนิค AI เป็นครั้งแรก
เราจะสามารถตรวจสอบผลการค้นพบที่ไม่ชัดเจนในภาพทางคลินิกได้อย่างแม่นยำสูง สำหรับการทำความเข้าใจกายวิภาคของมนุษย์ นี่เป็นเทคนิคที่น่าตื่นเต้นมาก การมองเห็นโครงสร้างอวัยวะเล็กๆ ในแบบ 3 มิติในบริบทเชิงพื้นที่ที่ถูกต้องเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าร่างกายของเรา
มีโครงสร้างอย่างไร และด้วยเหตุนี้จึงทำงานอย่างไร” และเพื่อนร่วมงานได้ใช้เทคนิคเอกซ์เรย์ซินโครตรอน แบบใหม่ในการสแกนอวัยวะมนุษย์ที่ได้รับบริจาค รวมถึงปอดจากผู้บริจาค COVID-19 โดยรายงานการค้นพบการสแกนความละเอียดสูง เมื่อใช้ลำแสงทดสอบ นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการ เตรียมตัวอย่าง การสแกน และการสร้างใหม่ที่จำเป็นสำหรับ HiP-CT พวกเขาออกแบบรูปทรงเรขาคณิต
การสแกน
ที่ลดปริมาณตัวอย่าง (เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของเนื้อเยื่อ) ปรับช่วงไดนามิกของเครื่องตรวจจับให้เหมาะสมที่สุด ลดสิ่งประดิษฐ์ และยับยั้งการแข็งตัวของลำแสง สำหรับการถ่ายภาพ อวัยวะต่างๆ จะถูกตรึงไว้ โดยทำให้แห้งบางส่วนและทำให้เสถียรในวุ้นเอทานอลในขวดโหล ทีมงานได้บันทึก
การสแกนอ้างอิงของเหยือกวุ้น-เอทานอลที่ติดตั้งไว้ด้านบนของตัวอย่างเพื่อให้พื้นหลังที่สามารถลบออกได้ในระหว่างการสร้างภาพใหม่ กระบวนการนี้ช่วยลดความผันแปรของพื้นหลังที่มีความถี่ต่ำและเปิดใช้งานการสร้างใหม่ในพื้นที่นอกแกนอย่างมาก การสแกน HiP-CT จะดำเนินการตามลำดับขั้น
โดยปกติ
จะเริ่มต้นที่ 25 ไมโครเมตร/ว็อกเซลทั่วทั้งอวัยวะ จากนั้นตามด้วยภาพขยายของปริมาณความสนใจ (VOIs) ที่เลือกที่ 6.5 และ 1.3–2.5 ไมโครเมตร/วอเซล ทีมงานได้ประเมินประสิทธิภาพของเทคนิค HiP-CT โดยการสแกนปอดของมนุษย์ที่ยังไม่บุบสลาย ความละเอียดของภาพโดยประมาณ
สำหรับภาพที่บันทึกที่ 25, 6.5 และ 2.5 μm/voxel ตามลำดับ เพื่อประเมินความสม่ำเสมอของการสแกนที่ระดับความลึกและระยะทางต่างๆ จากศูนย์กลางอวัยวะ นักวิจัยได้วิเคราะห์ภาพของ VOI ที่มีความละเอียดสูงสองภาพ พวกเขาพบความแตกต่างเล็กน้อยในค่าเฉลี่ยความเข้มหรือคุณภาพ
ของภาพระหว่างทั้งสอง ซึ่งบ่งชี้ว่า HiP-CT สามารถสแกนความละเอียดสูงได้ในทุกพื้นที่ของปอดด้วยคุณภาพที่สม่ำเสมอ จากนั้น พวกเขาถ่ายภาพอวัยวะของมนุษย์ที่ได้รับบริจาคมาในสภาพสมบูรณ์ 5 ชิ้น ได้แก่ สมอง ปอด หัวใจ ไต และม้าม โดยทำการตรวจ เพื่อให้เห็นภาพรวมโครงสร้างของแต่ละอวัยวะ
ตามด้วยการสแกน VOI ที่เลือกที่มีความละเอียดสูงขึ้นหลายครั้ง การสแกนด้วยคลื่น 25 ไมโครเมตร/ว็อกเซล ระบุลักษณะที่มองเห็นด้วยตาเปล่าได้อย่างชัดเจน เช่น แต่ละก้อนในปอด เป็นต้น และห้องทั้งสี่ของหัวใจและหลอดเลือดหัวใจที่เกี่ยวข้อง การสแกนที่มีความละเอียดสูงกว่าทำให้มองเห็น
หน่วยการทำงานในอวัยวะต่างๆ ได้สำเร็จ เช่นเดียวกับการถ่ายภาพเซลล์พิเศษบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ในสมอง HiP-CT เผยให้เห็นชั้นของซีรีเบลลัมและเซลล์แต่ละเซลล์ ภาพปอดแสดงผนังกั้นในช่องท้องและเส้นเลือดในผนังกั้นปอด ตลอดจนหลอดลมส่วนปลายและวัตถุขนาดเซลล์สว่าง
ที่ระบุว่าเป็นนิวโมไซต์และ/หรืออัลวีโอลาร์มาโครฟาจ ภาพของหัวใจแสดงให้เห็นการรวมกลุ่มของเส้นใยกล้ามเนื้อหัวใจซึ่งประกอบด้วย แต่ละอัน ในขณะที่ท่อเยื่อบุผิวปรากฏชัดในไต และเห็นเยื่อสีแดงและสีขาวในม้าม ความเสียหายของปอดที่เกี่ยวข้องกับ COVID-19 ทีมยังใช้ เพื่อตรวจสอบ
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในเนื้อเยื่อปอดของผู้ป่วยที่เสียชีวิตจากกลุ่มอาการหายใจลำบากเฉียบพลันที่เกี่ยวข้องกับโควิด-19 ชิ้นปอดที่ถ่ายภาพที่ 25 μm / voxel มีบริเวณที่มีความเข้มสูงในบริเวณรอบนอกของปอด ซึ่งสอดคล้องกับผลการตรวจทางรังสีวิทยาคลินิก เผยให้เห็นความเสียหายของเนื้อเยื่อ
ที่แตกต่างกัน ปอดทุติยภูมิบางส่วนแสดงความเสื่อมมากกว่าส่วนอื่นๆ ทีมทำการขยายภาพที่สูงขึ้นของก้อนที่ได้รับผลกระทบมากกว่าที่ 2 ไมโครเมตร/ต่อ voxel การสแกนเผยให้เห็นว่าการติดเชื้อโควิด-19 รุนแรงสร้างเส้นเลือดที่ดีที่สุดในปอดได้อย่างไร ทำให้เลือดคั่งระหว่างเส้นเลือดฝอย
ที่ส่งออกซิเจนไปเลี้ยงร่างกายและหลอดเลือดที่ไปเลี้ยงเนื้อเยื่อปอด การเชื่อมโยงข้ามนี้ช่วยป้องกันไม่ให้เลือดของผู้ป่วยได้รับออกซิเจนอย่างเหมาะสม ซึ่งเป็นกระบวนการที่เคยตั้งสมมติฐานไว้ก่อนหน้านี้แต่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์“ด้วยการรวมวิธีการระดับโมเลกุลของเราเข้ากับการถ่ายภาพหลายระดับของ HiP-CT ในปอดที่ได้รับผลกระทบจากโรคปอดอักเสบจากโควิด-19 เราได้รับความเข้าใจใหม่
Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
