Αμερικανοί γιατροί έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη στη μελέτη της παροχής αίματος στον εγκέφαλο

16 Σεπτεμβρίου, 2023
Κατηγορία ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ
0 σχόλια

Ο εγκέφαλος είναι ένα εξαιρετικά ευαίσθητο όργανο στις αλλαγές στην παροχή αίματος και στην παροχή οξυγόνου. Ακόμη και βραχυπρόθεσμες διαταραχές στη ροή του αίματος στα τριχοειδή μπορεί να υποδηλώνουν πιθανά οξέα νευρολογικά προβλήματα . Υπάρχουν ενδείξεις ότι χρόνιες παθήσεις όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον συνδέονται στενά με τέτοια συμβάντα. Έτσι, η μελέτη των επιπτώσεων τέτοιων διαταραχών μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη θεραπειών για αυτές τις διαταραχές.

Παρά τη σημαντική πρόοδο στην ιατρική απεικόνιση τις τελευταίες δεκαετίες, η ανίχνευση της ανακοπής των τριχοειδών παραμένει ένα πιεστικό ζήτημα. Επί του παρόντος, η οπτική τομογραφία συνοχής (OCT) είναι η καλύτερη διαθέσιμη μέθοδος για την παρακολούθηση της υγείας των τριχοειδών σε περιορισμένη κλίμακα. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος πάσχει από ανεπαρκή χρονική ανάλυση, επιτρέποντας την ανίχνευση μόνο μακροπρόθεσμων συμβάντων σύλληψης.

Στην τελευταία μελέτη, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Δρ John Giblin από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης προσπάθησε να λύσει αυτά τα προβλήματα. Χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο εξοπλισμό, οι ερευνητές απέδειξαν τις δυνατότητες μιας τεχνικής γνωστής ως μικροσκοπία δέσμης Bessel δύο φωτονίων για τη δημιουργία ογκομετρικών εικόνων εγκεφαλικών αγγείων . Επιπλέον, η ομάδα πρότεινε μια καινοτόμο μέθοδο ανάλυσης που αυτοματοποιεί εν μέρει τον εντοπισμό τερματισμών λειτουργίας.

Τι είναι όμως η μικροσκοπία δέσμης Bessel δύο φωτονίων; Αυτή η τεχνική, που χρησιμοποιείται στον τομέα της απεικόνισης , χρησιμοποιεί φως λέιζερ για να διεγείρει φθορίζοντα μόρια σε ένα δείγμα. Η παραγωγή φωτός απαιτεί δύο φωτόνια για να συγκρούονται ταυτόχρονα με ένα φθορίζον μόριο, μειώνοντας σημαντικά τον θόρυβο του περιβάλλοντος. Η χρήση μιας δέσμης Bessel, ενός ειδικού τύπου δέσμης λέιζερ με κατανομή έντασης, της επιτρέπει να παραμένει συγκεντρωμένη σε μια στενή περιοχή σε σχετικά μεγάλες αποστάσεις. Αυτό κάνει αυτή την τεχνική πιο ελπιδοφόρα και πολλά υποσχόμενη .

Χάρη σε αυτή τη μέθοδο, οι ερευνητές μπόρεσαν να λάβουν καθαρές ογκομετρικές εικόνες όλων των τριχοειδών αγγείων . Σε αυτές τις εικόνες, είναι δυνατό να ανιχνευθούν εύκολα στάσεις εστιάζοντας στην κίνηση των ερυθρών αιμοσφαιρίων , τα οποία εμφανίζονται ως σκιές. Εάν αυτά τα κύτταρα παραμείνουν ακίνητα εντός του τριχοειδούς για δύο ή περισσότερα διαδοχικά πλαίσια, αυτό υποδηλώνει διακοπή της ροής του αίματος εντός του τριχοειδούς.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν έναν αλγόριθμο για τον υπολογισμό της συσχέτισης της έντασης μεταξύ των διαδοχικών πλαισίων για κάθε μεμονωμένο τριχοειδές. ένας υψηλός συσχετισμός δείχνει ότι το τριχοειδές έχει σταματήσει να κινείται. Οπτικοποιώντας την υπολογισμένη συσχέτιση αντί για μια ακατέργαστη, έντονη εικόνα, οι ερευνητές μπόρεσαν να απλοποιήσουν και να επιταχύνουν τη διαδικασία ανίχνευσης γεγονότων που καθυστερούν.

Η ομάδα επιβεβαίωσε την αποτελεσματικότητα της ημι-αυτοματοποιημένης μεθόδου ανάλυσης δεδομένων σε πειράματα in vivo σε ποντίκια με στόχο τη μελέτη των αλλαγών στις ανακοπές των τριχοειδών πριν και μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο . Η προτεινόμενη στρατηγική μείωσε τον χρόνο ανάλυσης στο μισό. Σε αντίθεση με την οπτική τομογραφία συνοχής (OCT), αυτή η στρατηγική απεικόνισης είναι επίσης ικανή να ανιχνεύει παροδικές ανακοπές.

Επιπλέον, η μικροσκοπία δύο φωτονίων που χρησιμοποιεί μια δέσμη φωτός Bessel παρέχει τη δυνατότητα εκτίμησης της διαμέτρου του αγγείου με βάση την ένταση φθορισμού. Για να αποδείξουν αυτό το χαρακτηριστικό, οι ερευνητές ανέλυσαν τη σχέση μεταξύ των διαδικασιών αρτηριακής διαστολής και διακοπής της ροής του αίματος, διαπιστώνοντας ότι μια αύξηση στη διάμετρο του αγγείου μπορεί να μειώσει προσωρινά την ταχύτητα της ροής του αίματος.

"Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης καταδεικνύουν τη σημασία της μικροσκοπίας δέσμης Bessel δύο φωτονίων για τη μελέτη των πολύπλοκων μηχανισμών της ροής του αίματος του εγκεφάλου και των επιπτώσεών τους στη νευρολογική υγεία. Στο μέλλον, ελπίζουμε ότι οι πλήρως αυτοματοποιημένες μέθοδοι για την ανίχνευση εμποδίων στη ροή του αίματος θα βοηθήσει τους επιστήμονες να μελετήσουν, να διαγνώσουν και να αξιολογήσουν καλύτερα τις θεραπείες για ασθένειες του εγκεφάλου», δήλωσε ο καθηγητής οφθαλμολογίας και βιοϊατρικής μηχανικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins Ji Yi.

Πηγή: pravda

Τελευταία τροποποίηση στιςΣάββατο, 16 Σεπτεμβρίου 2023 15:23

Περισσότερα σε αυτή την κατηγορία: « Η Roscosmos κατονόμασε την αιτία της συντριβής του Luna-25 Neuralink - O Έλον Μασκ ζητά εθελοντές για τσιπ στον εγκέφαλο »

Προσθήκη σχολίου