Ученые представили новый метод лучевой диагностики, при помощи которого смогут получать трехмерные детализированные изображения человеческого организма на клеточном уровне. Для этого они предлагают использовать рентгеновские лучи, сгенерированные ультрасовременным ускорителем частиц. Первым исследователи решили изучить легкое человека, который перенес коронавирусную инфекцию COVID-19. Полученные изображения позволили обнаружить детали, которые доказали ранее высказанную, но неподтвержденную гипотезу о вирус-индуцированном нарушении кровотока в альвеолярных капиллярах, который приводит к недостаточной насыщаемости крови кислородом.
Новая технология цифровой рентген-томографии была названа иерархической фазово-контрастной томографией (Hierarchical Phase-Contrast Tomography, HiP-CT), и благодаря разрешающей способности в 1 микрон (для сравнения – средний диаметр волоса человека 50 микрон) она позволяет визуализировать как орган целиком, так и отдельные клеточные структуры в любой части органа. И это в 100 раз больше разрешающей способности современных медицинских компьютерных томографов.
Рентген-лучи для такого исследования генерируются ускорителем частиц Европейского центра синхротронного излучения (European Synchrotron Research Facility, ESRF). После проведенной недавно модернизации в разы улучшились рабочие показатели источника излучения аппарата: его яркость является самой высокой в мире и в 100 миллиардов раз выше яркости источника стандартных рентген-установок.
Ученые Имперского колледжа Лондона уже запланировали определенные работы в этом направлении и представили проект Human Organ Atlas, который позволит заполнить пробелы в знаниях о строении человеческого тела. Технически проект презентован на онлайн-ресурсе, где уже размещены изображения аутопсийных органов: мозга, сердца, селезенки, почки, а также здорового и пораженного COVID-19 легкого. Доступ предоставляется бесплатно, как для практикующих врачей и студентов-медиков, так и для всех других желающих.
Предполагается, что технология будет и дальше совершенствоваться, и в рамках проекта Human Organ Atlas при обработке данных начнут использовать одновременно результаты иерархически фазово-контрастной, магнитно-резонансной и компьютерной томографии. Такая консолидация данных позволит ученым получать максимально детализированные изображения.