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新突破！俄羅斯科學(xué)家開發(fā)出高精度腦血管成像新方法

發(fā)布日期： 2021-09-08 11:25:37 來源：科技日報

莫斯科斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所和俄羅斯薩拉托夫州立大學(xué)合作，開發(fā)出一種新的顯示大腦血管血液流動的方法。新方法準(zhǔn)確性極高，可基于個人血紅細(xì)胞的移動重建血管地圖，而無需使用毒性著色劑和昂貴的遺傳工程技術(shù)。相關(guān)研究發(fā)表在《歐洲物理學(xué)報Plus》上。

眾所周知，為了更好地了解大腦的血液供應(yīng)機(jī)制，需要繪制血管網(wǎng)絡(luò)圖，為此需要使用各種成像方法，包括將熒光著色劑引入血液的基于紅外輻射的高精度方法。但遺憾的是，許多著色劑是有毒的，此外添加劑還可能導(dǎo)致血管變化，使得成像不太可靠。作為替代方案，可以使用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)，但這兩種方法都非常昂貴。

斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所馬克西姆·庫羅琴金稱，他們開發(fā)的新方法基于光學(xué)顯微鏡和圖像處理的結(jié)合，并且不需要使用著色劑。由于該方法精度高，可以發(fā)現(xiàn)血液移動中的每一個紅細(xì)胞。這是與其他方法(包括不使用著色劑的方法)相比的主要優(yōu)勢，因為毛細(xì)血管中沒有那么多的紅細(xì)胞。新成像方法不僅可以區(qū)分最小的大腦毛細(xì)血管，成本還很低。

馬克西姆·庫羅琴金表示，為了證明該方法的效率，研究人員使用了兩種生物模型：小鼠大腦和雞胚胎。首先，他們使用雞胚胎繪制最小毛細(xì)血管網(wǎng)，其中紅細(xì)胞的移動不穩(wěn)定。然后，他們在更復(fù)雜的小鼠大腦的血管模型上進(jìn)行了測試。實驗證明，該方法可以直接獲得血液循環(huán)系統(tǒng)和血管直徑的兩個重要特征。一旦有了這些數(shù)據(jù)，就可以嘗試獲得諸如血管彈性、僵硬膜、血壓和粘度等其他信息。這些參數(shù)可用來建立血液循環(huán)模型。使用該模型可以對血壓和粘度進(jìn)行測量。

馬克西姆·庫羅琴金還稱，新方法能夠更好地了解內(nèi)皮細(xì)胞的生理學(xué)特性。因為內(nèi)皮細(xì)胞的狀態(tài)是所有心血管疾病的生理學(xué)基礎(chǔ)，根據(jù)內(nèi)皮細(xì)胞的狀態(tài)，能夠確定大腦和其他身體部位的特定病理學(xué)。例如，中風(fēng)的主要原因是大腦中血管壁變薄和破裂導(dǎo)致，而一個準(zhǔn)確的血管網(wǎng)絡(luò)模型可以顯示血管壁變薄的程度。(科技日報記者董映璧)