四維超聲技術(shù)清晰呈現(xiàn)器官細微血流 為研究和診斷血液循環(huán)疾病提供新視角
法國科學(xué)家開發(fā)出一種全新超聲成像技術(shù),首次在四個維度(三維空間+時間)對活體心臟、腎臟和肝臟等大器官中,從大血管到最細微血管的微循環(huán)和完整血流動態(tài),實現(xiàn)了全面、高精度可視化。這一突破為研究和診斷血液循環(huán)相關(guān)疾病提供了前所未有的視角,將為循環(huán)系統(tǒng)疾病的精準(zhǔn)醫(yī)療帶來深遠影響,研究發(fā)表于最新一期《自然·通訊》。
圖片由AI生成
血液微循環(huán)是維系生命的關(guān)鍵系統(tǒng),通過遍布全身的微小血管網(wǎng)絡(luò),將氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)輸送至組織細胞,同時清除代謝廢物。這一系統(tǒng)的任何結(jié)構(gòu)或功能異常,都可能引發(fā)嚴(yán)重健康問題,如心力衰竭、腎衰竭以及多種慢性疾病。然而,長期以來,醫(yī)學(xué)界缺乏一種能夠在整個器官尺度上清晰可視化微循環(huán)、并同時評估動脈、靜脈、血管及淋巴系統(tǒng)整體功能的成像手段。
包括法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院科學(xué)家在內(nèi)的團隊此次開發(fā)出一種新型超聲探頭,首次在活體動物模型中對多個重要器官進行了四維血流成像,其空間分辨率達到小于100微米水平,足以清晰捕捉最細微血管中的血流變化。
研究顯示,該探頭不僅能顯示出器官整體的血管網(wǎng)絡(luò),還能準(zhǔn)確量化血流動態(tài)。例如在肝臟中,由于其獨特的血流結(jié)構(gòu),可明確區(qū)分動脈、門靜脈和肝靜脈三大血流系統(tǒng),為理解復(fù)雜器官的灌注機制提供了全新工具。
團隊成員表示,這項技術(shù)的獨特之處在于,能夠在亞百微米尺度上對整個大器官的血管系統(tǒng)進行四維成像。無論是成像范圍還是分辨率,都是以往無法實現(xiàn)的。
目前,該技術(shù)正進入臨床測試階段,團隊正致力于推動該設(shè)備在人體中的應(yīng)用。由于探頭可連接至小型便攜式裝置,未來有望直接融入臨床診療流程。
這項新技術(shù)一旦應(yīng)用于臨床,將成為深入理解全身血管動力學(xué)的重要工具,覆蓋從主動脈到毛細血管前小動脈的各個層級。尤其是它有望為小血管相關(guān)疾病的治療監(jiān)測提供客觀依據(jù)——這類疾病目前只能通過排除其他病因來間接診斷。
來源:科技日報
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