HiP-CT erm\u00f6glicht es Forschern, eine 3D-Kartierung des gescannten Objekts in verschiedenen Ma\u00dfst\u00e4ben zu verwenden, indem sie das gesamte Organ abbilden und dann auf die zellul\u00e4re Ebene herunterzoomen, hei\u00dft es in einer Erkl\u00e4rung.<\/p>\n
Die Technik nutzt R\u00f6ntgenstrahlen des Europ\u00e4ischen Synchrotrons, das mittlerweile \u00fcber die hellste R\u00f6ntgenquelle der Welt verf\u00fcgt, 100 Milliarden Mal heller als Krankenh\u00e4user. Das Leuchten erm\u00f6glicht es Forschern, Blutgef\u00e4\u00dfe mit einem Durchmesser von f\u00fcnf Mikrometern in einer intakten menschlichen Lunge zu sehen, was etwa einem Zehntel des Durchmessers einer Haarstr\u00e4hne entspricht.<\/p>\n
\u201eDie Idee, diese neue HiP-CT-Technik zu entwickeln, entstand nach Beginn der globalen Pandemie, indem mehrere Techniken kombiniert wurden, die am ESRF zur Abbildung gro\u00dfer Fossilien verwendet wurden, und die h\u00f6here Empfindlichkeit der neuen Extremely Source genutzt wurde. Genial am ESRF, ESRF-EBS\u201c, erkl\u00e4rt ESRF-Chefwissenschaftler Paul Tafforeau. \u201eDadurch k\u00f6nnen wir die unglaublich kleinen Gef\u00e4\u00dfe in einem gesamten menschlichen Organ in 3D sehen, wodurch wir ein Blutgef\u00e4\u00df in 3D vom umgebenden Gewebe unterscheiden und sogar bestimmte Zellen betrachten k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n
Das HiP-CT wird jetzt von Forschern des University College London verwendet, um einen \u201eAtlas menschlicher Organe\u201c zu erstellen, der am Donnerstag ver\u00f6ffentlicht wurde. Gezeigt werden Gehirn, Lunge, Herz, zwei Nieren, eine Milz und die Lunge eines COVID-19-Patienten sowie eine Lungenbiopsie und eine COVID-19-Lungenbiopsie. Laut Peter Lee, Projektleiter, zielt der Human Organ Atlas darauf ab, eine erhebliche L\u00fccke in unserem Verst\u00e4ndnis der menschlichen Anatomie zu schlie\u00dfen.<\/p>\n
Der Atlas wird f\u00fcr Chirurgen, \u00c4rzte und die breite \u00d6ffentlichkeit online verf\u00fcgbar sein.<\/p>\n \u201eKlinische CT-Scans und MRTs k\u00f6nnen bis auf knapp einen Millimeter aufgel\u00f6st werden, w\u00e4hrend die Histologie (Untersuchung von Zellen\/Biopsieschnitten unter einem Mikroskop), die Elektronenmikroskopie (Verwendung eines Elektronenstrahls zur Erzeugung von Bildern) und andere \u00e4hnliche Techniken Strukturen mit einer Pr\u00e4zision im Submikrometerbereich aufl\u00f6sen , aber nur in kleinen Gewebebiopsien aus einem Organ\u201c, sagt Lee. \u201eHiP-CT f\u00fchrt diese Skalen in 3D zusammen und bildet ganze Organe ab, um neue Einblicke in unsere biologische Struktur zu erm\u00f6glichen.\u201c<\/p>\n Denn ein starker R\u00fcckgang der Sauerstoffs\u00e4ttigung im Blut ist ein Hauptzeichen f\u00fcr eine Verschlechterung von COVID-19. Mithilfe der HiP-CT entdeckten Forscher, wie eine schwere COVID-19-Infektion Blut zwischen zwei separaten Systemen \u201eumleitet\u201c: den Kapillaren, die das Blut mit Sauerstoff versorgen, und denen, die das Lungengewebe versorgen. Der Studie zufolge verhindert die Vernetzung, dass das Blut des Patienten ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird, was zuvor vermutet, aber nicht bewiesen wurde.<\/p>\n \u201eDurch die Kombination unserer molekularen Methoden mit der multiskaligen HiP-CT-Bildgebung in Lungen, die von einer COVID-19-Pneumonie betroffen sind, haben wir ein neues Verst\u00e4ndnis gewonnen [of] \u201eWie es zu Shunts zwischen den Blutgef\u00e4\u00dfen der beiden Gef\u00e4\u00dfsysteme einer Lunge bei durch COVID-19 gesch\u00e4digten Lungen kommt und welche Auswirkungen dies auf den Sauerstoffgehalt in unserem Kreislaufsystem hat\u201c, sagt Danny Jonigk, Forscher an der Hochschule f\u00fcr Medizin Hannover. <\/p>\n Das HiP-CT soll den Forschern zufolge Aufschluss \u00fcber Krankheiten wie Krebs und Alzheimer geben. Diese noch nie dagewesenen Strukturdaten zeigen, wie Krankheiten anatomische Strukturen bei Aufl\u00f6sungen im Mikrometerbereich beeinflussen k\u00f6nnen.<\/p>\n \u201eDie M\u00f6glichkeit, Organe in solchen Ma\u00dfst\u00e4ben zu betrachten, wird f\u00fcr die medizinische Bildgebung wirklich revolution\u00e4r sein\u201c, sagt Walsh. \u201eWenn wir beginnen, unsere HiP-CT-Bilder mithilfe von Techniken der k\u00fcnstlichen Intelligenz mit klinischen Bildern zu verkn\u00fcpfen, werden wir zum ersten Mal in der Lage sein, mehrdeutige Befunde in klinischen Bildern hochpr\u00e4zise zu validieren.\u201c<\/p>\n Die Studie wurde in der Fachzeitschrift ver\u00f6ffentlicht Methoden der Natur.<\/a><\/p>\n\n<\/p>\n<\/picture>\n<\/figure>\n