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

Già đi nhanh hơn: tại sao lại do trầm cảm, chấn thương

Hiệu ứng lão hóa sớm này có ý nghĩa quan trọng hơn ở những người có trải nghiệm về thời thơ ấu, chẳng hạn như bạo lực, chấn thương, bỏ bê hoặc lạm dụng

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

Dịch truyền tĩnh mạch Ringer Lactate: chọn giải pháp với anion đa carbon

Tầm quan trọng lâm sàng, của sự suy giảm nhiễm toan, sau truyền dịch bằng các dung dịch điện giải, có chứa các anion đa carbon, là không rõ ràng

Điều trị đau lưng: cân nhắc lựa chọn cẩn thận

Giảm đau là ưu tiên hàng đầu cho hầu hết mọi người bị đau lưng, nhưng chiến lược dài hạn phù hợp sẽ phụ thuộc vào những gì đã kích hoạt cơn đau ngay từ đầu

Trẻ sơ sinh có cha già: vấn đề sức khỏe phổ biến

Không thể chắc chắn rằng tuổi của các ông bố trực tiếp làm tăng rủi ro, vì vậy điều quan trọng là cha mẹ lớn tuổi không quá quan tâm đến nghiên cứu này

Nicotine tồn tại bao lâu trong cơ thể?

Trong bài viết này, chúng ta thảo luận việc cơ thể loại bỏ nicotine trong bao lâu và liệu có thể loại nicotin ra khỏi hệ thống cơ thể nhanh hơn không

Rụng trứng: tất cả mọi thứ cần biết

Trong thời gian rụng trứng, chất nhầy cổ tử cung tăng thể tích và trở nên đặc hơn do nồng độ estrogen tăng lên, chất nhầy cổ tử cung đôi khi được ví như lòng trắng trứng

Di truyền của bệnh ung thư

Kế thừa sự thay đổi di truyền liên quan đến ung thư không có nghĩa là chắc chắn sẽ bị ung thư, điều đó có nghĩa là nguy cơ mắc bệnh ung thư tăng lên.

Nguyên nhân gây ra mồ hôi vùng háng?

Những người bị ra mồ hôi quá mức, mồ hôi ngay cả khi nhiệt độ bên trong cơ thể là bình thường, nếu không điều trị, ra mồ hôi quá mức có thể gây ra các vấn đề về da

Chế độ ăn ít carbohydrate có thể giúp giảm cân?

Nhìn chung, nghiên cứu chứng minh rằng, trong thời gian ngắn, chế độ ăn ít carbohydrate có thể giúp những người giảm cân dễ dàng giảm cân hơn so với chế độ ăn kiêng

Thuốc bổ não: trò bịp bợm người dân

Đầu tư nhiều hơn vào tập thể dục, và tuân theo chế độ ăn dựa trên thực vật, có thể giúp ích cho trí nhớ, và sức khỏe của não

Các chất dinh dưỡng hoạt động cùng nhau: nên ăn cùng nhau

Có thể đã từng nghe nói rằng ăn thực phẩm giàu vitamin thì tốt hơn so với việc bổ sung vitamin, vì thực phẩm có chứa một hỗn hợp các chất dinh dưỡng tương tác

Cholesterol HDL tăng có tốt không?

Một số thử nghiệm lâm sàng đã thử nghiệm các loại thuốc mới để tăng cholesterol HDL, nhưng cho đến nay kết quả đã thất vọng

Tại sao nên nói chuyện với con chó

Câu nói nhịp nhàng phổ biến trong tương tác của con người với chó trong văn hóa phương Tây, nhưng không có khảng định nào về việc liệu nó có mang lại lợi ích

Tập luyện sức mạnh gắn liền với sức khỏe tim mạch tốt hơn so với thể dục nhịp điệu

Luyện tập Tai Chi và yoga có thể cải thiện sự cân bằng và linh hoạt như các bài tập đơn giản có liên quan đến việc sử dụng cơ thể hoặc vật thể hàng ngày

Vắc xin Covid-19 Janssen / Johnson & Johnson (Ad26.COV2.S): tính sinh miễn dịch hiệu quả và an toàn

Loại vắc xin này dựa trên vectơ adenovirus 26 không có khả năng sao chép biểu hiện một protein đột biến ổn định. Nó được tiêm bắp như một liều duy nhất nhưng cũng được đánh giá là hai liều cách nhau 56 ngày. Ad26.COVS.2 đã được phép sử dụng tại Hoa Kỳ.

Hậu đậu vụng về: nguyên nhân và những điều cần biết

Thông thường, các vấn đề đột ngột với sự phối hợp kết hợp với một triệu chứng khác, có thể gợi ý tình trạng sức khỏe tiềm ẩn nghiêm trọng

Chế độ ăn uống chống viêm và bệnh lý

Chế độ ăn uống chống viêm cũng chứa một lượng gia tăng chất chống oxy hóa, đó là các phân tử phản ứng trong thực phẩm, giảm số lượng các gốc tự do

Biểu đồ huyết áp: phạm vi và hướng dẫn

Huyết áp là chỉ số về sức khỏe tim, người bị huyết áp cao, có nguy cơ mắc các vấn đề về tim, và tổn thương thành mạch máu

Giảm ý thức: nguyên nhân và những điều cần biết

Khi ý thức bị giảm, khả năng tỉnh táo, nhận thức và định hướng bị suy giảm, ý thức suy yếu có thể là một cấp cứu y tế

Theo dõi đường huyết ở bệnh nhân Covid-19: phương pháp tiếp cận thực tế

Kết quả đo đường huyết cao không đúng cách dẫn đến sai số tính toán liều insulin gây tử vong có thể xảy ra trong các trường hợp như vậy khi sử dụng máy đo đường huyết dựa trên GDH-PQQ. 

Đau cổ: có thể là dấu hiệu của một thứ gì đó nghiêm trọng không?

Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận chín nguyên nhân phổ biến của đau ở phía bên của cổ, cũng như các lựa chọn điều trị và khi đi khám bác sĩ

Huyết áp cao: nhiệt độ hạ sẽ làm huyết áp tăng

Các nhà nghiên cứu tin rằng nghiên cứu mới cung cấp bằng chứng đủ mạnh để sử dụng tư vấn cho một số bệnh nhân bị tăng huyết áp

Lòng tự trọng: bốn cách để tăng cường

Một số phương pháp đã được đề xuất, và các chương trình đào tạo đang được phát triển, để giúp mọi người khám phá và trau dồi lòng tự từ bi của chính họ

Số đo huyết áp: số trên hay dưới hay cả hai là quan trọng?

Huyết áp tâm thu phản ánh lực được tạo ra bởi tim khi nó bơm máu ra ngoài cơ thể, trong khi huyết áp tâm trương số dưới là áp lực trong mạch máu khi tim nghỉ ngơi