利用超声定位显微镜检测组织中的氧水平

利用超声定位显微镜检测组织中的氧水平
a)超分辨率图像显示肿瘤的中心具有较少数量的血管。这些血管是混沌和杂乱的。b)血流速度图显示出这些肿瘤内的慢速和低效的微泡运动。红色表示较高的流量和蓝色表示较低的流量。c)组织学证实了血管数量较少(红色)和氧气递送差(绿色)。信用:歌曲研究组

伊利诺伊州伊利诺伊大学的研究人员使用了现有的成像技术的新应用,这可能有助于检测人类的肿瘤。

采用超分辨超声定位显微镜技术,对其分布进行可视化并测量肿瘤内的氧水平。这项研究是在鸡胚胎中进行的,但研究人员希望将研究扩展到人类。

论文“肾的超声定位显微镜”异种移植的与缺氧相关联“发表在科学报告

ULM使用微泡,这些微泡是红细胞大小的图像组织。

“我们通过血管流过传统超声波的血管来追踪这些气泡,比传统的超声波更高的分辨率图像,”宋博士先进科技研究院歌曲研究组博士后研究助理的马修基电位机构说。

研究人员早就知道,肿瘤可能对治疗产生耐药性,因为它们的氧水平较低。“红细胞可以快速有效地通过血管。因此,氧气和营养物质的输送是有效的。”“相比之下,在肿瘤中互相扭曲。它是混沌和混乱的,氧气的输送效率低下。“

歌曲团队的成员使用ulm来证明这一点与健康组织相比,肿瘤组织中的水平更低。

“这项研究是独一无二的,因为我们可以在不丧失图像分辨率的情况下,对人体深处的组织进行成像,”贝克曼研究所电子和计算机工程助理教授、全职教员宋鹏飞说。“虽然这项技术需要我们注入这些微气泡,但它们没有其他显像剂的毒性问题。此外,这种微泡得到了美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)的批准,并在世界各地的临床中广泛应用。”

目前该技术面临的主要挑战是采集时间。“我们需要一个大的数据集来处理这些图像,”Lowerison说。“尽管作为工程师,我们关注的是尽可能获得最好的图像,但这项技术可能适用于那些希望获得比传统成像方法更好的血管图像的医生。”

宋说,当我们使用人工智能和机器学习时,我们开始看到良好的结果。“宋说,这有助于使这个过程变得更快。”“最终,我们希望能够在癌症检测,诊断和治疗评估的临床环境中使用这种技术。”


进一步探索

用气泡和超声波描画血流

更多信息:Matthew R. Dightison等,肾肿瘤异种移植物中的超声定位显微镜与鸡胚中的肾外移植物相关,与缺氧相关,科学报告(2020)。DOI: 10.1038 / s41598 - 020 - 59338 - z
期刊信息: 科学报告

引用:使用超声定位显微镜检测组织中的氧水平(2020年,3月4日),2021年5月10日从//www.puressens.com/news/2020-03-ultrasound-localization-microscopy-oxygen-tissues.html检索
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