Pentru a studia inima umană, cercetătorii utilizează în mod obișnuit tehnici de imagistică clinică, precum ecografia, tomografia computerizată (CT) și imagistica prin rezonanță magnetică (MRI).
Deși aceste metode sunt eficiente pentru diagnosticarea bolilor cardiovasculare, ele nu oferă detalii structurale la diferite scări în interiorul inimii.
Pentru o rezoluție mai mare, este necesară histologia, care implică secționarea organelor donatoare.
Cu toate că această metodă oferă informații detaliate, limitează semnificativ câmpul vizual.
O nouă tehnică de imagistică cu raze X de sincrotron, numită HiP-CT, depășește aceste limitări, oferind o vedere cuprinzătoare și detaliată în 3D a întregii inimi adulte umane. (VEZI imaginile mai JOS)
"HiP-CT oferă o vedere globală a întregului organ donator la o rezoluție fără precedent, făcând legătura între imagistica tradițională și distologie", spune prof. Peter Lee de la UCL, liderul proiectului HiP-CT, potrivit European Synchrotron Radiation Facility (ESRF).
O echipă de specialiști a realizat imagini ale două inimi adulte, una sănătoasă și una bolnavă, folosind tehnica HiP-CT pe linia de fascicul BM18 de la ESRF.
"BM18 este în prezent singurul loc din lume unde organele umane complete pot fi imaginate cu un astfel de nivel de constrast, iar noi suntem încă departe de limitele capacităților linici de fascicul.
Principalul factor limitativ este procesarea datelor foarte mari produse de HiP-CT", explică omul de știință Paul Tafforeau.
Unul dintre marile avantaje ale acestei tehnici este că obține o vedere 3D completă a organului la o rezoluție de 20 microni, de aproximativ 20 de ori mai bună decât un scaner CT clinic.
În plus, poate apoi să se concentreze la nivel celular la 2 microni (de 200 de ori mai bună) obținând rezoluție histologică fără a tăia eșantionul.
Această tehnică imaginează organele întregi ierarhic, dezvăluind detalii și conexiuni anterior necunoscute.
Deși au existat studii pe inimi întregi fetale și animale mici înainte, acestea au fost întotdeauna a o scară mică, de 1 sau 2 cm în diametru.
În această nouă cercetare, oamenii de știință au reușit să imagineze inimi adulte cu un diametru de 14 cm.
Imaginile cu contrast de fază diferă de imaginile convenționale cu raze X, care se bazează pe absorbția razelor X, exploatând refracția anumitor tipuri de raze X care trec prin țesuturi, în loc să se bazeze doar pe absorbția razelor X.
Aceasta rezultă în imagini cu un contrast și o rezoluție dramatic mai mari, benefice în special pentru vizualizarea țesuturilor moi și structurilor fine, cum ar fi inima, fără necesitatea folosirii unui agent de contrast.
HiP-CT și-a demonstrat capacitatea de rezoluție spațială înaltă, imagistică multiscalară, cardiacă ex-vivo, dezvăluind detalii la nivel histologic ale miocardului, valvelor, arterelor coronare și sistemului de conducere cardiacă.
"Prima dată când vezi inima cu HiP-CT este destul de surprinzător, deoarece arată clar țesutul moale, care nu este vizibil de obicei cu imagistica convențională, cu raze X", spune Joseph Brunet, cercetător la UCL și ESRF.
Un succes semnificativ al studiului este imagistica detaliată a sistemului de conducere cardiacă, care generează și transmite semnalele electrice ce declanșează acțiunea de pompare a mușchiului inimii.
"Există un potențial enorm de a descoperi noi tratamente folosind această tehnică", a spus prof. Perry Elliot, directorul Institutului de Științe Cardiovasculare.
"Cu tehnologia de astăzi este foarte dificil să ai o interpretare precisă a anatomiei care stă la baza aritmiei. Credem că descoperirile noastre vor ajuta cercetătorii să înțeleagă debutul anomaliilor ritmului cardiac și, de asemenea, eficacitatea strategiilor de ablație pentru a le vindeca", a spus și Andrew Cook, anatomist cardiac.
Pentru echipa de cercetători, următorul pas este să crească numărul de eșantioane și să "continue explorarea arhitecturii structurale a inimii în stare de sănătate și boală, cu scopul de a dezvolta strategii inovatoare de diagnostic și tratament", a mai spus Cook.
VEZI imaginile 3D ale inimii AICI
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
