先進的3-D成像技術(shù)首次應(yīng)用于致命的肺部疾病

南安普敦大學的醫(yī)生和科學家已經(jīng)使用先進的3D X射線成像技術(shù)來提供新的見解，以了解侵襲性肺部疾病在體內(nèi)的發(fā)展方式。

位于南安普敦的µ-VIS計算機斷層攝影中心的強大掃描設(shè)備最初是為分析諸如渦輪葉片等重要工程零件而設(shè)計的，首次用于對特發(fā)性肺纖維化(IPF)肺組織樣本進行成像。

IPF通常是通過醫(yī)院CT掃描或使用顯微鏡查看肺活檢樣本來診斷的，但是南安普敦大學的研究人員現(xiàn)已成功地將Microfocus CT應(yīng)用于活檢樣本的成像。這樣一來，他們可以以類似于光學顯微鏡的細微程度查看每個肺部樣本，但現(xiàn)在可以3D方式查看。

曾經(jīng)有人認為，IPF的活躍瘢痕從肺外向肺內(nèi)像一個大“波”一樣發(fā)展。取而代之的是，發(fā)表在JCI Insight上的研究發(fā)現(xiàn)，存在大量活動性疾病疤痕的單個部位。美國國立衛(wèi)生研究院南安普敦呼吸生物醫(yī)學研究組的研究小組認為，這一發(fā)現(xiàn)將有助于確保醫(yī)生開發(fā)針對這些領(lǐng)域的靶向療法。

計算機生成的圖像以綠色顯示了活動性纖維化的一個區(qū)域的復雜結(jié)構(gòu)。肺部襯里為黃色，下面為肺部結(jié)構(gòu)的microCT圖像。圖片來源：南安普敦大學

每年在英國診斷出超過5,000例IPF新病例，并且病例數(shù)每年以大約5%的速度增長。該疾病是一組統(tǒng)稱為間質(zhì)性肺疾病的疾病之一，會引起肺組織炎癥和瘢痕形成。這使呼吸變得越來越困難，并使患者的預(yù)期壽命只有三到五年。

該研究的主要作者，南安普敦大學和南安普敦大學醫(yī)院的惠康信托基金會研究員Mark Jones博士評論說：“盡管IPF的準確診斷對于開始正確的治療至關(guān)重要，但在某些情況下，使用IPF可能極具挑戰(zhàn)性。這項技術(shù)的進步非常令人興奮，因為它第一次使我們有機會以3D方式查看肺活檢樣本。我們認為，以3D方式查看肺部所獲得的新信息有可能改變諸如IPF得到了診斷。這也將有助于增進我們對這些疤痕性肺病如何發(fā)展的了解，我們希望最終將意味著為每位患者開發(fā)更好的靶向治療。”

這項研究由惠康基金會(Wellcome Trust)資助，皇家布蘭普頓醫(yī)院，科羅拉多州的猶太人健康醫(yī)院和都柏林大學的研究人員也參與其中。µ-VIS中心獲得了工程與物理科學研究委員會(EP-H01506X)和南安普敦大學的啟動資金，以及與尼康計量學的持續(xù)影像合作。

Microfocus CT可以對物體內(nèi)部進行詳細掃描-旋轉(zhuǎn)360度，同時拍攝數(shù)千張2D圖像，然后將其用于構(gòu)建詳細的3D圖像。

µ-VIS計算機斷層攝影中心主任Ian Sinclair教授說：“我們的中心檢查了各種各樣的物體，從飛機機翼組件中單個碳纖維的鋪放，到植物生長的細微根源，現(xiàn)在到作為一個多學科的研究中心，我們擁有豐富的專業(yè)知識，這些知識使我們能夠以前所未有的方式來應(yīng)用這項技術(shù)，這項工作對我們具有重大意義，具有長期的潛力來翻譯我們的身體。從患者的長凳到床邊進行研究。”

南安普敦團隊現(xiàn)在正在研究這項技術(shù)如何幫助醫(yī)生改善我們更準確地診斷此類疾病的方式，以確保每個患者都能得到正確的治療。

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