Ультразвуковое исследование легких при фиброзе

Команда инженеров и исследователей-медиков нашла способ использовать ультразвук для контроля уровня жидкости в легких, предлагая неинвазивный способ отслеживать прогресс при лечении отека легких, что часто встречается у пациентов с застойной сердечной недостаточностью. Этот подход, продемонстрированный на крысах, также является перспективным методом для диагностики рубцевания, или фиброза, легких.
Сложно применять УЗИ для сбора количественной информации о легких, поскольку ультразвуковые волны не проходят по воздуху, а легкие полны воздуха, отмечают авторы. Тем не менее, им удалось использовать рефлексивный характер воздушных карманов в легких для расчета количества жидкости в них.
Когда ультразвуковые волны проходят через тело, большая часть энергии каждой волны проходит через ткань. Но часть этой энергии отражается, как эхо. Путем мониторинга этих эхо-сигналов ультразвуковой сканер может создать изображение ткани, через которое проходили волны. Все это происходит за микросекунды. Но когда ультразвуковые волны ударяют воздух, вся энергия отражается — вот почему ультразвуковые изображения легкого имеют тенденцию выглядеть как большая серая капля, с небольшим количеством полезной информации для медицинских работников. И хотя есть некоторые методы, которые позволяют определять, есть ли у пациента отек легких, эти методы все еще не могут показать, сколько именно жидкости там есть.
Когда ультразвуковые волны попадают в воздушные карманы легких или альвеолы, они рассеиваются. Эти рассеянные волны достигают других воздушных карманов, рассеиваясь дальше. Этот процесс означает, что эхо ультразвука гораздо дольше возвращается к источнику излучения, хотя оно все еще измеряется в микросекундах. И вот почему легкое выглядит как серая капля на ультразвуковом сканере.
Но две ультразвуковые волны не проходят по одному и тому же пути — они могут рассеиваться в разных направлениях по мере прохождения через легкие. Поэтому возвращение их эха к сканеру занимает разное количество времени. Это и дало возможность рассчитать, в какой степени пространство между воздушными карманами заполнено жидкостью. Чтобы проверить теорию, исследователи провели два эксперимента с использованием крыс и их легочной ткани.
В первой серии экспериментов исследователи использовали легочную ткань крысы, в которую вводили физиологический раствор, чтобы имитировать наполненную жидкостью легочную ткань. Новый подход позволил исследователям количественно определить содержание жидкости в легком с точностью до одного миллилитра.
Во второй серии экспериментов исследователи обнаружили существенные различия между заполненными жидкостью и здоровыми легкими крыс. В частности, ученые рассчитывали, как далеко, в среднем, прошла ультразвуковая волна между двумя воздушными карманами. Для легких, заполненных жидкостью, среднее расстояние составило тысячу сорок микрометров, тогда как среднее расстояние в здоровых легких составляло всего триста тридцать два микрометра.
Это важно, т.к. появляется потенциальная возможность отслеживать это среднее значение расстояния, чтобы определить, насколько хорошо работает лечение отека легких. В этом методе используется обычное ультразвуковое сканирующее оборудование, хотя алгоритм, применяемый исследователями, должен быть включен в программное обеспечение ультразвука.
Авторы считают, что стоимость, вероятно, будет сопоставима с существующими приложениями для ультразвукового мониторинга. В настоящее время исследователи разрабатывают два эксперимента: клиническое исследование на людях и одно в ветеринарной клинике.

Источник: https://www.sciencedaily.com

Еще статьи:
Кистозный фиброз является генетическим заболеванием секреторных желез, которое поражает около тридцати тысяч человек в Соединенных Штатах и семьдесят тысяч человек во всем мире. Секреторные железы ответственны за выработку слизи и пота, ...
Читать дальше
Исследователи «взломали» генетический код отдельных клеток в здоровых и пораженных тканях легкого человека, чтобы найти потенциально новые молекулярные мишени для диагностики и лечения идиопатического легочного фиброза, который приводит к летальному ...
Читать дальше
Исследователи выявили потенциально новую цель для препаратов при лечении идиопатичесого легочного фиброза, опасного хронического заболевания легких. Был выяснен новый механизм формирования фиброза, который играет важную роль в патогенезе заболевания. Идиопатический легочный ...
Читать дальше
Потенциальный новый метод лечения, который обращает вспять эффекты легочного фиброза, респираторного заболевания, при котором развивающиеся в легких рубцы затрудняют дыхание, изучается учеными Йельского университета. В лечении используются микроРНК MIR-29, которые ...
Читать дальше
Недавние исследования на мышах показали, что легкие выделяют специализированный фермент, способный разрушать хитин, без которого частицы хитина, вдыхаемые из окружающей среды, могут накапливаться в дыхательных путях и запускать воспалительные болезни ...
Читать дальше
Основная причина легочного фиброза, таинственной и смертельной болезни, оставляющей рубцы на легких и затрудняющей дыхание, теперь точно определена, считают ученые. Заболевание, которое не имеет никакого известного лечения, по-видимому, является результатом ...
Читать дальше
В настоящее время для обнаружения соединений, которые могут оказаться перспективными в борьбе с болезнями, исследователям приходится полагаться на модели животных – например, речь идет о специально выращиваемых лабораторных мышах. Тем ...
Читать дальше
Легочный фиброз - прогрессирующее смертельное заболевание легких, при котором пациенты живут немногим более 3-5 лет после постановки диагноза – охватывает приблизительно пять миллионов человек во всем мире. Новое исследование предполагает, ...
Читать дальше
Исследователи из Королевского университета Белфаста обнаружили, почему антибиотики при лечении людей с кистозным фиброзом становятся менее эффективными и как жирорастворимые витамины могут оказаться жизнеспособным решением в этом случае. Некоторые особо вредные ...
Читать дальше
Исследователи описали тринадцать новых генетических областей, связанных с ХОБЛ, в том числе четыре, которые ранее не связывали с какими-либо функциями легких. Также было обнаружено перекрытие генетического риска ХОБЛ с двумя ...
Читать дальше
Фиброз легких: новый метод лечения
Лечение легочного фиброза: помогут гены?
Новая мишень в лечении фиброза легких
Фиброз легких: обратить вспять
Фиброз легких – не приговор?
Причина фиброза легких
Фиброз легких, стволовые клетки и мини-легкие
Замедлить развитие легочного фиброза?
Фиброз легких, антибиотики и витамины
ХОБЛ, астма, легочный фиброз – причина в генах?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


5 + 4 =