科技日報記者 張夢然

法國科學(xué)家開發(fā)出一種全新超聲成像技術(shù)，首次在四個維度（三維空間+時間）對活體心臟、腎臟和肝臟等大器官中，從大血管到最細(xì)微血管的微循環(huán)和完整血流動態(tài)，實(shí)現(xiàn)了全面、高精度可視化。這一突破為研究和診斷血液循環(huán)相關(guān)疾病提供了前所未有的視角，將為循環(huán)系統(tǒng)疾病的精準(zhǔn)醫(yī)療帶來深遠(yuǎn)影響，研究發(fā)表于最新一期《自然·通訊》。

血液微循環(huán)是維系生命的關(guān)鍵系統(tǒng)，通過遍布全身的微小血管網(wǎng)絡(luò)，將氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)輸送至組織細(xì)胞，同時清除代謝廢物。這一系統(tǒng)的任何結(jié)構(gòu)或功能異常，都可能引發(fā)嚴(yán)重健康問題，如心力衰竭、腎衰竭以及多種慢性疾病。然而，長期以來，醫(yī)學(xué)界缺乏一種能夠在整個器官尺度上清晰可視化微循環(huán)、并同時評估動脈、靜脈、血管及淋巴系統(tǒng)整體功能的成像手段。

包括法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院科學(xué)家在內(nèi)的團(tuán)隊此次開發(fā)出一種新型超聲探頭，首次在活體動物模型中對多個重要器官進(jìn)行了四維血流成像，其空間分辨率達(dá)到小于100微米水平，足以清晰捕捉最細(xì)微血管中的血流變化。

研究顯示，該探頭不僅能顯示出器官整體的血管網(wǎng)絡(luò)，還能準(zhǔn)確量化血流動態(tài)。例如在肝臟中，由于其獨(dú)特的血流結(jié)構(gòu)，可明確區(qū)分動脈、門靜脈和肝靜脈三大血流系統(tǒng)，為理解復(fù)雜器官的灌注機(jī)制提供了全新工具。

團(tuán)隊成員表示，這項技術(shù)的獨(dú)特之處在于，能夠在亞百微米尺度上對整個大器官的血管系統(tǒng)進(jìn)行四維成像。無論是成像范圍還是分辨率，都是以往無法實(shí)現(xiàn)的。

目前，該技術(shù)正進(jìn)入臨床測試階段，團(tuán)隊正致力于推動該設(shè)備在人體中的應(yīng)用。由于探頭可連接至小型便攜式裝置，未來有望直接融入臨床診療流程。

這項新技術(shù)一旦應(yīng)用于臨床，將成為深入理解全身血管動力學(xué)的重要工具，覆蓋從主動脈到毛細(xì)血管前小動脈的各個層級。尤其是它有望為小血管相關(guān)疾病的治療監(jiān)測提供客觀依據(jù)——這類疾病目前只能通過排除其他病因來間接診斷。

總編輯圈點(diǎn)

這種全新的成像技術(shù)，能以高清晰度實(shí)時、立體地展示活體動物心臟、腎臟等大型器官內(nèi)部整個血管網(wǎng)絡(luò)的血液流動情況，甚至小到最細(xì)微的毛細(xì)血管都能看得一清二楚，如同擁有了一臺能給血管拍“4D電影”的超高清攝影機(jī)。血液微循環(huán)負(fù)責(zé)為身體各個部分輸送氧氣和營養(yǎng)，它的健康情況至關(guān)重要。新技術(shù)為小血管相關(guān)疾病研究和診斷提供直接客觀依據(jù)，也讓科學(xué)家擁有了前所未有的視角，有助于增強(qiáng)我們對人體各個器官的了解。