Covid-19 thay đổi mạch máu phổi: kết quả từ chụp phim lồng ngực

2021-11-08 03:18 PM

Những tổn thương do Covid-19 gây ra đối với các mạch máu nhỏ nhất của phổi đã được ghi lại một cách phức tạp bằng cách sử dụng tia X năng lượng cao phát ra từ một loại máy gia tốc hạt đặc biệt.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Các nhà khoa học từ UCL và Cơ sở Nghiên cứu Synchrotron Châu Âu (ESRF) đã sử dụng một công nghệ hình ảnh mang tính cách mạng mới được gọi là Chụp cắt lớp tương phản theo giai đoạn phân cấp (HiP-CT), để quét các bộ phận cơ thể người được hiến tặng, bao gồm cả phổi từ một người hiến tặng Covid-19.

HiP-CT cho phép lập bản đồ 3D trên nhiều quy mô, cho phép các bác sĩ lâm sàng xem toàn bộ cơ quan trước đây bằng cách chụp ảnh toàn bộ cơ quan và sau đó phóng to xuống cấp độ tế bào.

Kỹ thuật này sử dụng tia X được cung cấp bởi máy gia tốc hạt Synchrotron (một máy gia tốc hạt) ở Grenoble, Pháp, sau khi nâng cấp nguồn (ESRF-EBS) gần đây, hiện cung cấp nguồn tia X sáng nhất trên thế giới ở mức sáng hơn 100 tỷ lần chụp X-quang bệnh viện.

Do độ sáng mạnh mẽ này, các nhà nghiên cứu có thể nhìn thấy các mạch máu có đường kính 5 micron (bằng 1/10 đường kính sợi tóc) trong một lá phổi còn nguyên vẹn của người. Chụp CT chỉ giải quyết được các mạch máu lớn gấp 100 lần, đường kính khoảng 1mm.

Tiến sĩ Claire Walsh (UCL Mechanical Engineering) cho biết: "Khả năng nhìn thấy các cơ quan trên quy mô như thế này sẽ thực sự là một cuộc cách mạng đối với chẩn đoán hình ảnh y học. Khi chúng tôi bắt đầu liên kết hình ảnh HiP-CT với hình ảnh lâm sàng thông qua các kỹ thuật AI, chúng tôi sẽ - cho lần đầu tiên - có thể xác nhận chính xác cao những phát hiện mơ hồ trong hình ảnh lâm sàng. Để hiểu giải phẫu người, đây cũng là một kỹ thuật rất thú vị, có thể nhìn thấy các cấu trúc cơ quan nhỏ ở dạng 3D trong bối cảnh không gian chính xác của chúng là chìa khóa để hiểu cơ thể chúng ta cấu trúc và hoạt động như thế nào".

Sử dụng HiP-CT, nhóm nghiên cứu, bao gồm các bác sĩ lâm sàng ở Đức và Pháp, đã thấy mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng Covid-19 làm máu giữa hai hệ thống riêng biệt - các mao mạch cung cấp oxy cho máu và các mao mạch nuôi chính mô phổi. Việc liên kết chéo như vậy khiến máu của bệnh nhân không được cung cấp oxy thích hợp, điều này trước đây đã được đưa ra giả thuyết nhưng chưa được chứng minh.

Maximilian Ackermann MD (Trung tâm Y tế Đại học Mainz), sử dụng kỹ thuật này cho biết: “Ngay sau khi bắt đầu đại dịch toàn cầu, chúng tôi đã chứng minh rằng Covid-19 là một bệnh mạch máu hệ thống bằng cách sử dụng phương pháp mô bệnh học (hình ảnh quang học của mô) và phân tử. Tuy nhiên, những kỹ thuật này không giải quyết được đầy đủ mức độ của những thay đổi và đông máu trong các mạch máu nhỏ của toàn bộ phổi".

Danny Jonigk, Giáo sư Bệnh lý Lồng ngực, (Trường Y Hannover, Đức) cho biết "Bằng cách kết hợp các phương pháp phân tử của chúng tôi với hình ảnh đa cấp độ HiP-CT ở phổi bị ảnh hưởng bởi viêm phổi COVID-19, chúng tôi đã hiểu được cách thức chuyển động giữa các mạch máu trong một/hai hệ thống mạch máu của phổi xảy ra ở phổi bị thương của Covid-19, và tác động của nó đối với nồng độ oxy trong hệ tuần hoàn".

Tiến sĩ Paul Tafforeau, nhà khoa học chính tại ESRF, cho biết: "Ý tưởng phát triển kỹ thuật HiP-CT mới này được đưa ra sau khi bắt đầu đại dịch toàn cầu, bằng cách kết hợp một số kỹ thuật đã được sử dụng tại ESRF để hình ảnh các hóa thạch lớn và sử dụng độ nhạy của nguồn mới tại ESRF, ESRF-EBS. Điều này cho phép chúng tôi nhìn thấy ở chế độ 3D các mạch cực kỳ nhỏ bên trong một cơ quan hoàn chỉnh của con người, cho phép chúng tôi phân biệt mạch máu với mô xung quanh ở chế độ 3D và thậm chí có thể quan sát một số ô cụ thể.

"Đây là một bước đột phá thực sự, vì các cơ quan của con người có độ tương phản thấp và rất khó để có hình ảnh chi tiết bằng các kỹ thuật hiện có".

Sử dụng HiP-CT để tạo Atlas nội tạng người

Với sự hỗ trợ từ Sáng kiến ​​Chan Zuckerberg (CZI), nhóm do UCL đứng đầu đang sử dụng HiP-CT để sản xuất Atlas nội tạng người, ra mắt hôm nay. Điều này sẽ hiển thị sáu cơ quan điều khiển: não, phổi, tim, hai quả thận và lá lách, và phổi của một bệnh nhân đã chết vì Covid-19. Cũng sẽ có sinh thiết phổi đối chứng và sinh thiết phổi Covid-19. Atlas sẽ có sẵn trực tuyến cho các bác sĩ phẫu thuật, bác sĩ lâm sàng và công chúng quan tâm.

Giáo sư Peter Lee (UCL Mechanical Engineering), trưởng dự án cho biết: "Bản đồ trải dài trên một thang đo chưa được khám phá trước đây trong hiểu biết của chúng tôi về giải phẫu con người, đó là tỉ lệ từ centimet đến micromet trong các cơ quan nguyên vẹn. Chụp CT và MRI lâm sàng có thể phân giải xuống ngay bên dưới một milimet, trong khi mô học (nghiên cứu tế bào / lát sinh thiết dưới kính hiển vi), kính hiển vi điện tử (sử dụng chùm điện tử để tạo ra hình ảnh) và các kỹ thuật tương tự khác phân giải cấu trúc với độ chính xác dưới micromet, nhưng chỉ trên sinh thiết mô nhỏ từ một cơ quan. HiP-CT kết nối các quy mô này ở dạng 3D, hình ảnh toàn bộ các cơ quan để cung cấp những hiểu biết mới về cấu trúc sinh học".

Thông tin chi tiết về các bệnh và tình trạng khác

Các nhà nghiên cứu tự tin rằng hình ảnh cầu nối quy mô từ toàn bộ cơ quan xuống cấp độ tế bào có thể cung cấp thêm hiểu biết về nhiều bệnh như ung thư hoặc bệnh Alzheimer.

Bác sĩ lâm sàng Willi Wagner tại Bệnh viện Đại học ở Heidelberg cho biết: "HiP-CT đang lấp đầy khoảng trống hình ảnh rộng lớn trong y học con người: hình ảnh lâm sàng cung cấp dữ liệu 3D về cơ thể và các cơ quan nhưng chỉ giới hạn ở quy mô tổng thể; mặt khác, mô bệnh học cung cấp hình ảnh chi tiết của các mô và tế bào có nguồn gốc từ các mảnh nhỏ của các cơ quan. Nó thường được giới hạn trong một trường nhỏ và hai chiều. HiP-CT là cầu nối giữa cơ quan với quy mô mô, liên kết chặt chẽ các lĩnh vực lâm sàng của X quang và bệnh lý và cung cấp tính năng chưa từng thấy trước đây về dữ liệu cấu trúc của kiến ​​trúc mô 3D và mô hình bệnh tật".

Các tác giả hy vọng Atlas nội tạng người cuối cùng sẽ chứa một thư viện các bệnh ảnh hưởng đến các cơ quan trên nhiều quy mô, từ 1 đến 100 micromet cho đến toàn bộ các cơ quan, giúp các bác sĩ lâm sàng chẩn đoán và điều trị nhiều loại bệnh.

Nhóm cũng hy vọng sẽ sử dụng máy và trí tuệ nhân tạo để hiệu chỉnh chụp CT và MRI, nâng cao hiểu biết về hình ảnh lâm sàng và cho phép chẩn đoán nhanh hơn và chính xác hơn.

Bài viết cùng chuyên mục

Dịch truyền tĩnh mạch: dung dịch keo

Các dung dịch keo, làm tăng áp lực thủy tĩnh huyết tương, và di chuyển hiệu quả chất dịch, từ khoang kẽ đến khoang plasma thiếu

Cảm xúc của ruột: thực phẩm ảnh hưởng đến tâm trạng

Những gì chúng ta ăn, đặc biệt là thực phẩm có chứa chất phụ gia, thực phẩm chế biến, ảnh hưởng đến môi trường đường ruột, và làm tăng nguy cơ mắc bệnh

Vi khuẩn đang trở nên đề kháng với các chất khử trùng có cồn

Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận sự gia tăng về số lượng các bệnh nhiễm trùng nghiêm trọng do một loại vi khuẩn kháng thuốc

Vi rút Corona 2019: lịch sử bệnh lý

Có thể tìm thấy thông tin và hướng dẫn từ WHO về sự bùng phát của coronavirus mới 2019 nCoV được báo cáo lần đầu tiên từ Vũ Hán, Trung Quốc

Bệnh tim mạch: cholesterol trong chế độ ăn có thể không làm tăng nguy cơ

Chế độ ăn kiêng cholesterol, và trứng, thường không hỗ trợ các mối liên quan có ý nghĩa thống kê với nguy cơ mắc bệnh tim mạch

Đổ mồ hôi ban đêm: những điều cần biết

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến các nguyên nhân phổ biến gây ra mồ hôi ban đêm và bất kỳ phương pháp điều trị tiềm năng nào

Covid-19: biểu hiện lâm sàng của bệnh Coronavirus 2019 có triệu chứng

Trong số những bệnh nhân có triệu chứng COVID-19, ho, đau cơ và đau đầu là những triệu chứng thường được báo cáo nhất. Các đặc điểm khác, bao gồm tiêu chảy, đau họng và các bất thường về mùi hoặc vị, cũng được mô tả rõ ràng.

Các loại bệnh tiểu đường và phương pháp điều trị

Không phải tất cả các dạng bệnh tiểu đường đều xuất phát từ một người bị thừa cân hoặc lối sống không hoạt động dẫn đến, trong thực tế, một số có mặt từ thời thơ ấu.

Khóc khi quan hệ tình dục: là hoàn toàn bình thường

Các triệu chứng khóc khi quan hệ tình dục có thể bao gồm nước mắt, buồn bã và khó chịu sau khi quan hệ tình dục đồng thuận, ngay cả khi nó hoàn toàn thỏa mãn.

Thuốc statin làm giảm cholesterol cho mọi người không?

Statin vẫn được khuyến cáo và quy định thường xuyên cho tất cả những người bị bệnh tim đã biết, đối với những người có cholesterol LDL rất cao

Đau cổ: là gì và nó được điều trị như thế nào?

Mức độ nghiêm trọng của cơn đau sẽ thay đổi tùy thuộc vào mức độ chấn thương, và hầu hết các trường hợp đau cổ chỉ gây khó chịu nhẹ

Nồng độ kháng thể IgG kháng SARS-CoV-2: sau tiêm chủng vắc xin Covid-19

Nồng độ kháng thể IgG kháng SARS-CoV-2 nằm trong khoảng từ 0 đến 38.400 BAU / mL được phân tích trong nghiên cứu. Nồng độ dưới 25,6 BAU / mL (kết quả âm tính) được tìm thấy ở những người không được tiêm chủng.

COVID 19: một số trường hợp nghiêm trọng ở người trẻ tuổi

Có nhiều lý do, để mọi người ở mọi lứa tuổi thận trọng, nhưng không phải vì sự hiểu biết của chúng ta, về người dễ bị nhiễm virus nhất đang thay đổi.

Giảm cân nặng: làm thế nào để giảm cân nhanh tự nhiên

Những chiến lược này bao gồm tập thể dục, theo dõi lượng calo, ăn kiêng liên tục, và giảm số lượng carbohydrate trong chế độ ăn uống

Covid-19: thông khí tưới máu không phù hợp

SARS-CoV-2 liên kết với ACE2 để xâm nhập vào tế bào. ACE2 làm phân giải angiotensin II thành angiotensin- (1-7), chất kích thích sự giãn mạch và sản xuất oxit nitric và cũng làm giảm tác dụng của angiotensin II.

Tại sao cơ thể bị đau nhức?

Trong khi hầu hết các trường hợp đau nhức cơ thể có thể điều trị dễ dàng và tương đối vô hại, có một số tình trạng bệnh lý nghiêm trọng hơn bao gồm đau nhức cơ thể như một triệu chứng

Vắc xin Covid-19 Sputnik V: hiệu quả 97,8% chống lại Covid-19 ở UAE, 100% với các trường hợp nghiêm trọng

Đến nay, Sputnik V đã được đăng ký tại 67 quốc gia trên toàn cầu với tổng dân số hơn 3,5 tỷ người. Dữ liệu do các cơ quan quản lý của một số quốc gia thu được trong quá trình tiêm chủng cho người dân.

Vắc xin Covid-19: sự phát triển và các loại vắc xin

Theo truyền thống, các bước này diễn ra tuần tự và mỗi bước thường mất vài năm để hoàn thành. Việc phát triển vắc xin COVID-19 đã tăng tốc với tốc độ chưa từng có, với mỗi bước diễn ra trong vài tháng.

Lớn lên với con chó: giảm nguy cơ hen suyễn ở trẻ em

Kết quả nghiên cứu, chỉ ra rằng những đứa trẻ lớn lên với chó, đã giảm nguy cơ mắc bệnh hen suyễn sau này

Covid-19: các kết quả xét nghiệm và chẩn đoán hình ảnh

Mặc dù chụp cắt lớp vi tính lồng ngực (CT) có thể nhạy hơn X quang phổi và một số phát hiện CT ngực có thể là đặc trưng của COVID-19, nhưng không có phát hiện nào có thể loại trừ hoàn toàn khả năng mắc COVID-19.

Coronavirus: các trường hợp mới được báo cáo ở Mỹ

Tổ chức Y tế Thế giới sẽ quyết định, hôm nay có nên tuyên bố dịch bệnh khẩn cấp y tế quốc tế hay không, các quan chức Trung Quốc nói rằng 170 người đã chết.

Covid-19: những thông tin sai lệch về vắc-xin COVID-19

Mặc dù vắc-xin COVID-19 được cấp phép sử dụng khẩn cấp, nhưng chúng đã trải qua quá trình kiểm tra gắt gao không khác biệt so với vắc-xin thông thường.

Các hội chứng tâm thần sau đột quỵ: chẩn đoán và can thiệp

Các triệu chứng tâm thần sau đột quỵ, ít gặp hơn bao gồm khóc bệnh lý, cười bệnh lý, thờ ơ và mệt mỏi cô lập

Tóc bạc tại sao căng thẳng lại gây ra

Khi có ít tế bào sắc tố trong nang tóc, sợi tóc sẽ không còn chứa nhiều melanin, và sẽ trở thành màu bạc, hoặc trắng như nó phát triển.

Những người mắc bệnh tiểu đường tuýp 2 có thể ngừng dùng metformin không?

Metformin là một loại thuốc uống giúp kiểm soát tác động của bệnh tiểu đường tuýp 2, ở những người bị tiền tiểu đường, thuốc cũng có thể giúp ngăn ngừa hoặc trì hoãn sự khởi đầu