结核病和COVID-19肺部病变显示高分辨率三维成像

大体解剖学揭示病理学在大规模的三维形状。相比之下,组织学显示生物结构的显微解剖。但放大正值cost-histology只显示二维形状,因为它研究小,平片染色组织。

这种缺乏三维意味着组织学可以错过重要的患者的肺部疾病的病理生理学肺结核(TB)和COVID-19,近年来人类的两个致命的传染病。

现在,研究人员报告说,一个强大的成像工具叫做microCT可以用来创建一个三维(3 d)光谱的阿特拉斯的肺病变在结核病和COVID-19 near-microscopic水平。这给了意想不到的见解的看不见的微体系结构整个肺部病变的上下文中。

这项研究发表在《华尔街日报》EMBO分子医学——一个3 d图像出现在杂志的封面,是由Adrie Steyn说,博士,微生物学系的教授伯明翰阿拉巴马大学非洲卫生研究所的成员(AHRI),在德班,南非夸祖鲁-纳塔尔大学和阿拉巴马大学AHRI南非研究人员和他的同事们在不同的机构。

”我们所知,这是第一个研究使用microCT阐明宏观和微观特征的肺结核病变如空化、钙化和坏死,以及COVID-19病理生理学在大肺样本在三维空间中,”该组织表示。“一个主要的新贡献的特性是本研究了航空公司在结核病和从COVID-19肺血管破裂出血,不可能与传统二维平台。此外,microCT分析整个COVID-19肺叶3 d代表一个使我们了解血管的技术进步病理学更大的肺内结构和可视化血管微架构非凡的细节。”

microCT的好处之一是创建一个三维图像病变。在肺结核纸去年,该组织和同事们表明,权力。70年来,他们说,临床医生认为结核肉芽肿患者的肺部球形或卵圆形,因为常规组织学显示圆特性,和研究人员直观地认为这些意味着肉芽肿是球形或卵圆形。但这样的圆形图像类似于切很薄的片通过厚厚的树枝和假设分支是圆形或椭圆形。

球体,而是3 d图像显示更大的肉芽肿,不过他们有复杂,分支形状。一个看起来有点像一个姜,另一个像一群早期味蕾在一棵樱桃树,开花前出现。

在Steyn说目前的研究中,研究人员还发现了一个不寻常的空间排列的脉管系统在整个叶COVID-19肺、血管和3 d图像显示微血管病与出血有关。

值得注意的是,该组织说,这图像显示隐藏的病理异常病理结构可能会被忽视,展示了一个强大的方法在三维可视化病态结核病肺组织和全COVID-19叶。

研究者microCT相比有两个分辨率较低的临床成像平台,不产生精确的三维图像的结核病lesions-high-resolution计算x射线断层扫描,用于帮助诊断肺结核、低分辨率、低能耗的“软”x射线CT,常用在乳房x光检查。MicroCT成像提供了更高的分辨率比其他两个;但其样品必须接近x射线源,所以microCT分析仅限于事后或切除肺组织。

在世界范围内,大量formalin-fixed,石蜡包埋肺结核肺标本数十年的研究。Steyn说研究小组表明,microCT可以直接描述钙沉积,以及坏死和钙化部分坏死肉芽肿的标本。进一步,他们发现移除石蜡允许更详细的可视化microanatomical特性。

“我们预料microCT可以用来建立一个三维参考人类结核性的阿特拉斯肺来自数字化3 d图像库的组织、器官从新的病人和现有fixed-tissue库”Steyn说。“这地图可以用来识别小说成像生物标志物。也,我们预计阿特拉斯的结核病和COVID-19病变类型会通知我们理解失败的局部免疫和治疗和诊断发展是一个重要的资源。”