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来自研究机构

新技术使毛细血管内部呈现前所未有的外观。

无创性,3D成像工具测量血流和氧合。

戴特:
1月25日,二千零一十九
来源:
西北大学
总结:
一个研究小组开发了一种新的工具,可以通过毛细血管成像血流。检测毛细血管组织的细微变化以早期诊断疾病。
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用光谱对比光学相干断层扫描血管造影拍摄的毛细血管图像,这是第一个捕捉血流和氧气交换的技术。
学分:瓦迪姆·贝克曼/西北大学

超过400亿个毛细血管——很小,毛发状血管——负责将氧气和营养物质输送到人体的远端。但尽管它们数量众多,对基本功能和新陈代谢有着极其重要的意义,关于它们的内部工作,我们知之甚少。

现在西北大学的一个研究小组已经开发出一种新的工具,可以通过这些微小的血管来成像血液流动。洞察人体循环系统的中心部分。称为光谱对比光学相干断层扫描血管造影(SC-OCTA)。三维成像技术可以检测毛细血管组织的细微变化,为疾病的早期诊断提供依据。

“已经有了一个渐进式的推动,使血管越来越小,并提供了更全面的图像,功能信息,”瓦迪姆·贝克曼说,谁领导了这项研究。“现在我们甚至可以看到最小的毛细血管并测量血流,氧合和代谢率。”

这篇论文上周发表在杂志上。光:科学与应用.贝克曼是西北大学麦考密克工程学院生物医学工程的沃尔特·迪尔·斯科特教授。

长期以来,研究人员和医生都能用多普勒超声看到大静脉和动脉的内部。用高频声波测量血流。但这一观点并不能全面描述循环系统。不像静脉和动脉,毛细血管负责氧气交换,或者把氧气输送到全身的器官和组织,同时把二氧化碳排走。低氧血症会导致轻微的问题,如头痛到严重的问题,如心力衰竭。

贝克曼说:“如果你没有合适的微血管系统,你可以有大量的血液流过动脉,而且仍然没有血液将氧气输送到组织中。”“氧气交换对身体的一切活动都很重要。但是许多关于微血管系统发生了什么的问题都没有得到解决,因为没有研究它们的工具。现在我们可以解决这个问题了。”

“SC-OCTA是一种有价值的诊断工具,”James Winkelmann补充道,贝克曼实验室的研究生和该研究的第一作者。“我们现在可以检测到毛细血管组织的变化,这在从癌症到心血管疾病的各种情况下都很明显。及早发现这些疾病有可能挽救生命。”

由于毛细血管的微观尺寸,研究人员很难观察其内部。一根毛细血管的直径只有5-10微米——太小了,红细胞必须排成一排流过。

sc-octa通过结合光谱学工作,它可以看到不同的可见光波长,或颜色光谱,传统光学相干断层扫描(OCT)这与超声波类似,只是用光波代替声波。像雷达一样,OCT精确定位感兴趣的组织,然后是光谱表征。

SC-OCTA与传统成像相比有许多优点:它不依赖于注入的染料进行对比或有害辐射。许多类型的成像也只能在感兴趣的区域移动时工作(例如,超声波只能在血液流动或完全静止时成像。SC-OCTA可以对两者进行清晰的拍摄。这使它能够成像停滞的血液或移动的器官,比如心跳。

“它可以测量血液流动,不管它有多快,所以运动不是问题,”贝克曼说。

“sc-octa独特的非流动血液图像能力也可能成为蓬勃发展的有机类领域的一个宝贵工具,温克尔曼说:“这项研究研究的是器官如何发育和对疾病的反应。”“我很高兴开始探索所有的应用程序。”

这项新技术的唯一局限是它不能成像超过1毫米。与超声波相比,这可能显得很浅,它可以看到地表以下几厘米。贝克曼说,把这个工具放在内窥镜探头的末端可以解决这个问题。把它插进身体里,该工具可以近距离地成像器官。这是他的实验室正在研究的东西。

故事来源:

材料提供的西北大学.注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. 杰姆斯AWinkelmannAya EidGraham Spicer卢伊M阿尔马拉哈Quyen Nguyen,Vadim Backman。光谱对比光学相干断层扫描血管造影可实现单扫描血管成像.光:科学与应用,2019;8(1)DOI:10.1038/S41377-018-0117-7

引用这一页

西北大学。“新技术使毛细血管内部呈现前所未有的外观:无创性,三维成像工具测量血流和氧合〉《科学日报》。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年1月25日。 .
西北大学。(2019)1月25日)。新技术使毛细血管内部呈现前所未有的外观:无创性,3D成像工具测量血流和氧合。 betway必威安卓.1月27日检索,2019摘自www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/01/190125172933.htm
西北大学。“新技术使毛细血管内部呈现前所未有的外观:无创性,三维成像工具测量血流和氧合〉《科学日报》。betway必威安卓www.betway必威安卓sciencedaily.com/releases/2019/01/190125172933.htm(1月27日访问)2019)。

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