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

Khi nào nên lo lắng về sự mệt mỏi?

Những lý do khác để gặp bác sĩ về sự mệt mỏi là nếu thường xuyên kiệt sức khi thức dậy mặc dù ngủ ngon, không cảm thấy có động lực để bắt đầu ngày mới

Covid-19: diễn biến bệnh thấy nhiều liên kết với hormone

Mối liên hệ tiềm ẩn giữa hormone sinh dục nam và tính nhạy cảm với Covid-19 nghiêm trọng. Nội tiết tố androgen - tức là kích thích tố sinh dục nam - làm tăng sản xuất các thụ thể trong các tế bào lót đường thở.

Nguyên nhân gây chảy máu dưới da?

Khi xuất huyết xuất hiện trực tiếp dưới da, máu có thể thoát ra ngoài vùng da xung quanh và làm cho da bị biến màu, sự đổi màu da này là một hỗn hợp màu đỏ, xanh, đen hoặc tím

Ngộ độc thủy ngân: chăm sóc và tiên lượng

Điều trị sớm bất kỳ hình thức ngộ độc thủy ngân nào, cũng có cơ hội cải thiện tiên lượng, giảm tổn thương mô và ảnh hưởng thần kinh của chất độc

Ung thư: hợp chất mới giúp tăng cường hóa trị, ngăn ngừa kháng thuốc

DNA polymerase bình thường sao chép DNA chính xác, nhưng DNA polymerase của TLS sao chép DNA bị hỏng theo cách kém chính xác hơn

Nguyên nhân gây ra chảy máu nốt ruồi?

Hầu hết nốt ruồi là vô hại, nhưng mọi người nên kiểm tra chúng khi chúng thay đổi, chẳng hạn như chảy máu, có thể chỉ ra khối u ác tính

Thuốc giảm cholesterol mới: nghiên cứu đầy hứa hẹn

Nhìn chung, kết quả có vẻ đầy hứa hẹn, nhưng vẫn còn phải xem liệu axit bempedoic, có trở thành phương pháp điều trị giảm cholesterol được cấp phép hay không

Làm thế nào để ngăn chặn nấc cụt ở trẻ em

Trong bài này, chúng tôi khám phá các yếu tố gây ra nấc cụt ở trẻ sơ sinh, cách tốt nhất để ngăn chặn và ngăn ngừa chúng, và khi nào cần đi khám bác sĩ

Triệu chứng ngộ độc thủy ngân: những điều cần biết

Triệu chứng ngộ độc thủy ngân nguyên tố và bay hơi, thủy ngân hữu cơ, thủy ngân vô cơ, và ngộ độc thủy ngân dạng khác

Statin: không hiệu quả ở một nửa số người sử dụng chúng

Nghiên cứu này đã xem xét một số lượng lớn những người được kê đơn statin để thấy tác động của nó đối với mức cholesterol của họ

Tập thể dục nâng cao sức khỏe: những hướng dẫn mới

Lượng tập thể dục và kết hợp các hoạt động được đề nghị thay đổi tùy theo độ tuổi và khả năng, như được mô tả đầy đủ hơn dưới đây.

ECMO: sử dụng cho bệnh nhân covid 19 nặng

Hiện đang có thiết bị ECMO di động nhỏ hơn, đủ nhẹ để một người mang theo và có thể được vận chuyển trong xe cứu thương hoặc máy bay trực thăng.

Nhân cách quái dị: ảo tưởng về sự vĩ đại?

Các yếu tố văn hóa có thể ảnh hưởng đến nội dung của ảo tưởng của một người, điều này là do văn hóa ảnh hưởng đến kiến thức và những gì họ tin về thế giới

Sốt khi mang thai: những điều cần biết

Một số nghiên cứu cho rằng, sốt khi mang thai, có thể làm tăng khả năng mắc các bất thường bẩm sinh, và tự kỷ, cho đến nay là không kết luận

Đột quỵ: tắm xông hơi thường xuyên giúp giảm nguy cơ

Nhóm các nhà khoa học từ các trường Đại học Đông Phần Lan, Bristol, Leicester, Atlanta, Cambridge và Innsbruck đã tìm ra nguy cơ giảm thiểu rủi ro liên quan đến việc tắm trong phòng tắm hơi.

Giữ bộ nhớ tốt: năm điều có thể làm

Cách sống, những gì ăn và uống, và cách đối xử với cơ thể ảnh hưởng đến trí nhớ cũng như sức khỏe thể chất và hạnh phúc

Giúp giảm mức cholesterol: ba chế độ ăn uống thay đổi

Có một số bước có thể làm để giảm mức cholesterol, như giảm cân nếu cần thiết, hoạt động tích cực hơn, và lựa chọn thực phẩm lành mạnh

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

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

Virus corona: nguồn lây nhiễm

Các cơ quan y tế công cộng đang nỗ lực để xác định nguồn gốc của 2019 nCoV, virus corona là một họ virus lớn, một số gây bệnh ở người và những người khác lưu hành giữa các loài động vật

Lựa chọn sinh sau khi sinh mổ trước đó: các kết quả khoa học

Cố gắng sinh đường âm đạo, có liên quan đến việc tăng nguy cơ người mẹ sinh con nghiêm trọng, và các vấn đề liên quan đến sau sinh, so với việc sinh mổ

Insulin nền-Bolus cho bệnh nhân nhập viện với Covid-19: các nguyên tắc cơ bản

Insulin thường cung cấp sự bao phủ trong giai đoạn sau ăn (ngoài 4 giờ sau bữa ăn chính), một số mức điều hòa glucose cơ bản, thì tác dụng của insulin tác dụng nhanh chủ yếu giới hạn trong giai đoạn sau ăn (lên đến 4 giờ sau một bữa ăn chính).

Sars CoV-2: Coronavirus sống được bao lâu trên các bề mặt khác nhau?

Có thể nhiễm SARS-CoV2 nếu chạm vào miệng, mũi hoặc mắt sau khi chạm vào bề mặt hoặc vật thể có vi rút trên đó. Tuy nhiên, đây không phải là cách chính mà virus lây lan.

Mục tiêu hạ huyết áp: tác dụng là gì?

Đối với người trung niên, giảm chỉ số huyết áp tâm thu, xuống mục tiêu 120 mm Hg, thay vì 140 mm Hg như thông thường

Pơmu: dùng làm thuốc sát trùng chữa sưng tấy

Gỗ Pơmu có vân mịn không mối mọt, dùng làm đồ mỹ nghệ, làm cầu, xây dựng, làm áo quan, dầu Pơmu được sử dụng làm hương liệu nước hoa, cũng dùng làm thuốc sát trùng chữa sưng tấy