Синхротронное излучение позволило визуализировать шунтирование капилляров в легких при ковиде
Ученые Университетского колледжа Лондона (UCL) и Европейского Центра Синхротронного излучения (ESRF) доказали, что при ковидном поражении легких сосуды, которые питают легкие, «сшиваются» с многочисленными капиллярами, которые забирают из легких кислород. В результате «сшивания» двух сосудистых систем нарушается снабжение крови кислородом. Этот механизм ранее предполагался, но только теперь был доказан.
Для сканирования легочной ткани была использована новая революционная технология визуализации HiP-CT (иерархическая фазово-контрастная томография). С ее помощью можно от изучения целого органа переходить на уровень отдельных клеток и обратно.
Источником рентгеновского излучения служил усовершенствованный источник ESRF-EBS, который в 100 миллиардов раз сильнее больничной рентгеновской установки. Он позволяет различать сосуды диаметром до 5 микрон (в десять раз тоньше волоса). Больничные установки позволяют видеть сосуды до 1 мм (в 100 раз толще).
Профессор Дэнни Йониг из Медицинской школы Ганновера (Германия) сказал: “Объединив молекулярные методы с многомасштабной компьютерной томографией HiP-CT легких, мы увидели, как происходит шунтирование между кровеносными сосудами в двух сосудистых системах легких, поврежденных COVID-19 «.
Доктор Пол Таффоро, ведущий научный сотрудник ESRF, сказал: “Идея разработать новую методику компьютерной томографии возникла после начала глобальной пандемии. Объединив несколько методов для отображения крупных окаменелостей и использовав повышенную чувствительность нового источника ESRF-EBS, мы можем видеть мельчайшие сосуды внутри целого человеческого органа, отличать кровеносный сосуд от окружающей ткани и даже наблюдать какие-то специфические клетки. Это настоящий прорыв, так как человеческие органы имеют низкую контрастность, и поэтому их очень трудно отобразить в деталях. ESRF-EBS позволил нам перейти от расшифровки секретов окаменелостей к тому, чтобы по-новому разглядеть человеческое тело «.
Руководитель проекта профессор Питер Ли (Университетский колледж Лондона) сказал: “Клиническая КТ и МРТ-сканирование позволяют различать детали чуть менее миллиметра, в то время как гистология (изучение клеток/биопсийных срезов под микроскопом), электронная микроскопия (которая использует электронный луч для создания изображений) и другие подобные методы разрешают структуры с точностью до субмикронных величин. Однако такое разрешение можно получить только для небольших и тонких срезов тканей. Компьютерная томография HiP-CT переводит изображение микронных масштабов в 3D и визуализирует целые органы, чтобы мы могли получить новое представление о своем биологическом строении”.