דוחף את הגבולות של הדמיית אולטרסאונד: פורץ דרך עם טכנולוגיה מהירה במיוחד

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


לאחרונה, תוכן וידאו במהירות גבוהה הלוכד רגעים חולפים, כמו כדורים שעוברים דרך זכוכית, תפס את העניין של אנשים. מה אם ניישם אולטרסאונד המשמש בבדיקות רפואיות לווידאו במהירות גבוהה? צוות מחקר ב-POSTECH (אוניברסיטת פוהאנג למדע וטכנולוגיה) פתר את תעלומת מחלות הכליה באמצעות אולטרסאונד אולטרה-מהיר הלוכד 1,000 תמונות בשנייה אחת בלבד.

פרסומת

צוות המחקר בראשות פרופסור צ'ול-הונג קים מהמחלקה להנדסת חשמל, המחלקה להנדסת IT בהתכנסות, המחלקה להנדסת מכונות, ובית הספר למדע וטכנולוגיה של התכנסות, פרופסור ג'ינה ג'אנג מהמחלקה להנדסת מכונות והמחלקה ל- הנדסת IT בהתכנסות, פרופסור יונג ג'ו אהן מהמחלקה להנדסת IT בהתכנסות ובית הספר למדע וטכנולוגיה של התכנסות, Dongyeon Oh ודונגיון לי, מועמדים לדוקטורט מהמחלקה להנדסת IT בהתכנסות, Jinseok Heo, מועמד לדוקטורט מהמחלקה של הנדסת חשמל, Jooyoung Kweon, סטודנטית לתואר שני מבית הספר למדע וטכנולוגיה של התכנסות, ו-Uijung יונג, חוקר פוסט-דוקטורט ממעבדת Future IT Innovation ב-POSTECH השיגו הדמיה של המיקרו-וסקולטורה התלת מימדית של הכליות באמצעות אולטרסאונד מהיר. הטכניקה שלהם מושכת תשומת לב, היא מסוגלת לדמיין את כל המיקרו-וסקולטור של הכליה ללא כל חומרי ניגוד. הממצאים יתפרסמו כמאמר בכריכה האחורית הפנימית בכתב העת הבינלאומי מדע מתקדם.

לכליה תפקיד בסינון פסולת ובסילוק חומרים לא רצויים מזרם הדם. מצבים כמו יתר לחץ דם וסוכרת יכולים לסכן את התפקוד החיוני הזה, ולהוביל לאי ספיקת כליות – מצב בלתי הפיך המחייב טיפול לכל החיים באמצעות המודיאליזה מלאכותית או השתלת כליה תורמת. בהתחשב בקשר הישיר בין זלוף דם בכליות ותפקוד הסינון שלהן, הדמיה מיקרו-וסקולרית יכולה להיות אינדיקטור מרכזי הן למניעה והן להחלמה מאי ספיקת כליות.

לשיטות הדמיה רפואיות עכשוויות מייצגות כמו CT (טומוגרפיה ממוחשבת) ו-MRI (הדמיית תהודה מגנטית) יש מגבלות בלכידת מבני כלי דם עדינים בשל אילוצי הרזולוציה והרגישות שלהן. יתרה מכך, השימוש בחומרי ניגוד בשיטות אלו מוגבל עקב תופעות הלוואי שעלולות להיות קטלניות בחולים עם מחלת כליות. לעומת זאת, הדמיית אולטרסאונד, הנחשבת בטוחה מספיק לניטור עובר, משתמשת באפקט הדופלר למדידת מהירות וכיוון זרימת הדם בזמן אמת ללא צורך בחומרי ניגוד. עם זאת, למהירות ההדמיה הנוכחית יש מגבלות בלכידת כלי דם עדינים ברגישות מספקת. צוות המחקר שיפר את הרגישות המיקרו-וסקולרית על ידי שימוש ברכישת אולטרסאונד מהירה המצלמת 1,000 פריימים לשנייה, מהירות מהירה של למעלה מ-100 מהדמיית אולטרסאונד רגילה.

באמצעות טכניקה זו, החוקרים השיגו מקום ראשון בעולם על ידי הדמיה של כל רשת כלי הדם התלת-ממדית של עורק הכליה, הווריד ועורקים בין-לובולריים וורידים בעובי 167 מיקרומטר (מיקרומטר) בקליפת הכליה ללא צורך בחומר ניגוד. יתרה מזאת, הם ערכו תצפית רציפה על שינויים בכלי הדם הכלייתיים במודל של בעלי חיים שנגרמו עם אי ספיקת כליות, תוך ביצוע אנליזה רב-משתנית תוך שימוש באינדיקטורים מורפולוגיים המודינמיים וכלי דם. התוצאות גילו ירידה חדה בזרימת הדם הכלייתית במהלך אי ספיקת כליות חריפה, בעוד שבמקרה של נפרופתיה סוכרתית זיהו ניוון כלי דם כרוני בכליות המלווה בעיוות כלי דם.

פרופסור צ'ולהונג קים הסביר, "המערכת מאפשרת לנו להבין את הפתופיזיולוגיה של מחלות המובילות לאי ספיקת כליות, ומאפשרת צפייה בשינויים בכלי הדם לפני ואחרי השתלת כליה". הוא הוסיף, "יש לו פוטנציאל משמעותי לשימוש לחקר זרימת הדם והפרעות תפקודיות על פני איברים שונים כולל מערכת העיכול, מערכת הדם ומערכת העצבים המוחית".

המחקר נתמך על ידי מענקי קרן המחקר הלאומית (NRF), מענק הקרן לפיתוח מכשירים רפואיים של קוריאה, הקרן הקוריאנית לרפואה רגנרטיבית ופרויקטים של BK21 FOUR (אוניברסיטת פוהאנג למדע וטכנולוגיה) במימון ממשלת קוריאה (משרד המדע). ותקשוב; משרד החינוך; משרד המסחר, התעשייה והאנרגיה; משרד הבריאות והרווחה).



קישור לכתבת המקור – 2024-01-17 21:37:59

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר