Nowa technika skanowania 3D w leczeniu serca

Pionierskie badanie polegające na obrazowaniu 3D ma pomóc chirurgom naprawić serce bez uszkodzenia cennej tkanki.

Aktualizacja: 08.08.2017 20:17 Publikacja: 07.08.2017 19:53

Naukowcy chcą stworzyć bazy modeli organów w 3D.

Naukowcy chcą stworzyć bazy modeli organów w 3D.

Foto: Fotolia.com

Zespół naukowców z Liverpool John Moores University (LJMU), Uniwersytetu w Manchesterze, Uniwersytetu w Aarhus i Uniwersytetu w Newcastle opracował sposób przetwarzania danych 3D w celu precyzyjnej analizy przewodnictwa specjalnych komórek, które umożliwiają sercu bicie. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie „Scientific Reports".

Serce, oprócz włókien mięśniowych odpowiedzialnych za skurcz i rozkurcz, posiada komórki tworzące układ przewodzący. Mają one zdolność samopobudzania się i wywołują potencjał czynnościowy, rozchodzący się w postaci prądu elektrycznego na komórki sąsiednie.

Ten system zapewnia różnym częściom narządu regularne i skoordynowane działanie. Przypomina to zespół wioślarzy na wyścigach łodzi, gdzie każde wiosło musi w pełni synchronizować się z pozostałymi. Jeśli system jest uszkodzony i jedna część serca nie jest skoordynowana z resztą organu, nie pompuje krwi skutecznie i następują zaburzenia rytmu.

Dane uzyskane nową metodą 3D dają znacznie szerszy ogląd działania serca, niż umożliwiały to wcześniej dostępne komputerowe modele. Zastosowanie obrazowania 3D w przyszłości powinno poprawić zdolność kardiochirurgii do opanowania problemów z rytmem serca, takich jak migotanie przedsionków. Dotyczy ono 1,4 miliona osób tylko w samej Wielkiej Brytanii. Dane 3D wskazują dokładnie, gdzie system przewodnictwa działa prawidłowo, a gdzie następują zaburzenia. Na przykład, precyzyjnie, co do jednej komórki, pokazuje miejsce, gdzie pojawiają się problemy z funkcjonowaniem zastawki aortalnej.

– Dane 3D ułatwiają zrozumienie złożonych związków pomiędzy układem przewodzącym serca a resztą tego organu – tłumaczy prof. Jonathan Jarvis z LJMU School of Sport and Exercise Sciences. – Używamy tych danych również do drukowania modeli w 3D, by były użytecznym narzędziem poglądowym podczas rozmów z kardiologami, innymi badaczami i pacjentami chorymi na serce.

Podczas leczenia lub wymiany zastawki aortalnej ważna jest pewność, że nie ulegnie zniszczeniu reszta cennej tkanki. Dzięki skanerom 3D lekarze będą mogli się dowiedzieć, jaki jest dokładny rozkład nieprawidłowo funkcjonujących komórek układu przewodzącego.

W przyszłych pracach naukowcy chcą przeanalizować, jak działa prawidłowo uformowany narząd. Ma to pomóc chirurgom w zaprojektowaniu operacji z jak najmniejszym ryzykiem uszkodzenia układu przewodzenia serca.

– To dopiero początek. Brytyjska Fundacja Kardiologiczna wspiera mój zespół w tworzeniu wizualizacji 3D uszkodzonych lub starych organów – mówi współautorka badania, dr Halina Dobrzynski z Uniwersytetu w Manchesterze, która od 20 lat zajmuje się anatomią układu przewodzenia serca. – Będziemy produkować całe grupy danych pochodzących od starszych i wadliwych serc. Dzięki nowoczesnym skanerom rentgenowskim naukowcy mogą tworzyć szczegółowe obrazy 3D. W ten sposób dostrzegą nawet granice pomiędzy pojedynczymi komórkami serca i prześledzą, w jaki sposób są rozmieszczone.

Zespół naukowców z Liverpool John Moores University (LJMU), Uniwersytetu w Manchesterze, Uniwersytetu w Aarhus i Uniwersytetu w Newcastle opracował sposób przetwarzania danych 3D w celu precyzyjnej analizy przewodnictwa specjalnych komórek, które umożliwiają sercu bicie. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie „Scientific Reports".

Serce, oprócz włókien mięśniowych odpowiedzialnych za skurcz i rozkurcz, posiada komórki tworzące układ przewodzący. Mają one zdolność samopobudzania się i wywołują potencjał czynnościowy, rozchodzący się w postaci prądu elektrycznego na komórki sąsiednie.

Pozostało 81% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Zdrowie
Choroby zakaźne wracają do Polski. Jakie znaczenie mają dziś szczepienia?
Materiał Promocyjny
Wykup samochodu z leasingu – co warto wiedzieć?
Zdrowie
Peru: Liczba ofiar tropikalnej choroby potroiła się. "Jesteśmy w krytycznej sytuacji"
Zdrowie
W Szwecji dziecko nie kupi kosmetyków przeciwzmarszczkowych
Zdrowie
Nerka genetycznie modyfikowanej świni w ciele człowieka. Udany przeszczep?
Materiał Promocyjny
Jak kupić oszczędnościowe obligacje skarbowe? Sposobów jest kilka
Zdrowie
Ptasia grypa zagrozi ludziom? Niepokojące sygnały z Ameryki Południowej