加快急性中风个性化治疗的诊断程序
大脑中阻碍氧气供应的血凝块会导致急性中风。在这种情况下,分秒必争。ema、日内瓦大学医院和赫斯兰登诊所的一个团队目前正在开发一种诊断程序,可用于及时启动量身定制的治疗,他们在本期杂志上写道科学报告.
没有任何警告信号:从这一刻到下一刻,整个大脑区域都被阻塞了。当血栓堵塞血管时,大脑的氧气供应就会中断,受影响的人就会患上急性脑中风。这种危及生命的疾病可以以许多不同的方式表现出来:从肌肉瘫痪到听力或视力的丧失,再到失去意识。但有一件事是肯定的:这是一种医疗紧急情况,血管堵塞解决之前的时间必须尽可能短,以便尽可能多地挽救死亡的神经细胞。这是防止永久性神经损伤的唯一方法。
哪种治疗方法最适合达到这一目的并不总是容易在所需的时间内确定。根据x射线分析和电子显微镜来自ema、Hirslanden诊所和日内瓦大学医院的一个团队目前正在开发一种方法,可以在尽可能短的时间内确定最佳治疗方法。第一项研究已经发表在科学杂志上科学报告.这些数据应该为个性化医疗意义上的量身定制治疗提供基础。
单独筛选每个细胞
造成这种困境的原因:并非所有人血凝块是相同的;不同类型的细胞会聚集在一起,这取决于细胞的类型。取决于是红色还是白细胞血栓具有完全不同的性质,主要取决于纤维蛋白纤维的比例。此外,血栓在形状上差别很大。一个15毫米长但没有完全充满血管的血栓与一个只有几毫米短但完全阻塞血管的血栓有着不同的力学性质血液供应它背后的大脑区域。最佳的治疗取决于这些差异,无论是用药物溶解血栓,还是使用所谓的支架回收器,一种可以“捞出”血管内血栓的微型鱼竿,根据血栓的不同,可以选择不同的材料。
放射学目前依靠传统的计算机断层扫描来做出治疗决定。然而,病人头部的图像几乎不能提供关于血栓细节的信息,因为由相似材料制成的物体很难相互区分,也很难在空间上分辨。此外,在日常临床实践中,图像的分辨率被限制在200微米。
这与研究人员在他们的新研究中使用的实验室方法不同:来自Empa x射线分析中心的Robert Zboray、Antonia Neels和Somayeh Saghamanesh参与了该团队,他们检查了在神经外科手术中从患者身上采集的各种血块。为此,不同的实验室技术被结合起来,产生了虚拟的3D图像,揭示了血块的细节和以前未知的特性。Empa研究人员Zboray说:“我们使用3D微断层扫描技术来检查单个红细胞,精确到微米范围。”这种使用相位对比技术的断层扫描产生了更强的对比度。容易穿透的物体,如肌肉、结缔组织或血凝块,因此可以以特别细微的差别和空间分布来可视化。
钙化血栓
其他技术,如扫描电子显微镜和x射线衍射和散射方法,提供了更多的信息,直到原子水平。这是第一次表明血栓不仅由血细胞和纤维蛋白网络组成,甚至还可以与羟基磷灰石等矿物质穿插在一起,这是从动脉钙化的血管壁中得知的。
然而,当血栓已经被手术移除时,这些关于血栓特性的详细信息来得太晚了。此外,新获得的数据无法与医院常规图像和发现进行比较。与此同时,医学的数字化使得数据可以以一种算法可以在未来读出详细信息的方式进行建模。Zboray说:“要做到这一点,我们仍然需要研究大量的血栓,这样我们就可以使用机器学习来识别关于血栓组成的新特征和图像模式,然后可以转移到传统的医院图像,以帮助区分不同类型的血栓。”
最终,研究人员希望,由于他们的发现,传统的医院图像可以在很短的时间内被解释清楚——就像在一个超快的虚拟实验室中检查血凝块一样。这将为及时为中风患者提供更准确和个性化的治疗铺平道路。
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