Mokhoa o mocha oa ho skena o hlahisa litšoantšo tse nang le lintlha tse ngata tse ka fetolang thuto ea sebōpeho sa motho.
Ha Paul Taforo a bona litšoantšo tsa hae tsa pele tsa liteko tsa bahlaseluoa ba leseli la COVID-19, o ile a nahana hore o hlotsoe.Setsebi sa paleonto ka koetliso, Taforo o qetile likhoeli a sebetsa le lihlopha ho pholletsa le Europe ho fetola li-accelerator tsa French Alps hore e be lisebelisoa tsa phetoho ea bongaka.
E ne e le qetellong ea Mots'eanong 2020, 'me bo-rasaense ba ne ba labalabela ho utloisisa hamolemo hore na COVID-19 e senya litho tsa motho joang.Taforo o ile a laeloa ho hlahisa mokhoa o ka sebelisang X-ray ea matla a phahameng e hlahisoang ke European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) Grenoble, Fora.Jwaloka ramahlale wa ESRF, o sutuditse meedi ya x-ray e nang le qeto e phahameng ya mesaletsa ya majwe le dimumu tse omisitsweng.Joale o ne a tšohile lithaole tsa pampiri tse bonolo, tse khomarelang.
Litšoantšo li ile tsa ba bontša lintlha tse ngata ho feta CT scan ea bongaka eo ba kileng ba e bona pele, e ba lumella ho hlōla likheo tse manganga tsa kamoo bo-rasaense le lingaka ba bonang le ho utloisisa litho tsa motho kateng."Libukeng tsa thuto ea anatomy, ha u e bona, e kholo, e nyane, 'me ke litšoantšo tse ntle tse huloang ka letsoho ka lebaka le le leng: ke litlhaloso tsa bonono hobane ha re na litšoantšo," University College London (UCL) ) ho boletse..Mofuputsi e Moholo Claire Walsh o itse."Ka lekhetlo la pele re ka etsa ntho ea 'nete."
Taforo le Walsh ke karolo ea sehlopha sa machaba sa bafuputsi ba fetang 30 ba thehileng mokhoa o mocha o matla oa ho hlahloba X-ray o bitsoang Hierarchical Phase Contrast Tomography (HiP-CT).Ka eona, qetellong li ka tloha sethong se feletseng sa motho ho ea ponong e atolositsoeng ea methapo e menyenyane ka ho fetisisa ea ’mele kapa esita le lisele ka bomong.
Mokhoa ona o se o ntse o fana ka leseli le lecha mabapi le hore na COVID-19 e senya le ho lokisa methapo ea mali joang matšoafong.Le hoja litebello tsa eona tsa nako e telele li le thata ho tseba hobane ha ho letho le kang la HiP-CT le kileng la ba teng pele, bafuputsi ba thabisitsoeng ke bokhoni ba eona ba ntse ba nahana ka tjantjello ea litsela tse ncha tsa ho utloisisa lefu le 'mapa oa sebōpeho sa motho ka' mapa o nepahetseng haholoanyane oa boemo ba leholimo.
Setsebi sa pelo sa UCL Andrew Cooke se itse: “Batho ba bangata ba ka ’na ba makala hore ebe esale re ithuta sebōpeho sa pelo ka makholo a lilemo, empa ha ho na tumellano mabapi le sebōpeho se tloaelehileng sa pelo, haholo-holo pelo . . . ha pelo e otla.”
O ile a re: “Ke emetse mosebetsi oa ka kaofela.
Mokhoa oa HiP-CT o qalile ha lingaka tse peli tsa mafu a Jeremane li qothisana lehlokoa ho latela litlamorao tsa kotlo ea vaerase ea SARS-CoV-2 'meleng oa motho.
Danny Jonigk, ngaka ea mafu a sefuba Sekolong sa Bongaka sa Hannover, le Maximilian Ackermann, setsebi sa mafu a Setsi sa Bongaka sa Univesithi sa Mainz, ba ne ba falimehile ha litaba tsa nyeoe e sa tloaelehang ea nyumonia li qala ho ata Chaena.Ka bobeli ba ne ba e-na le phihlelo ea ho phekola maemo a matšoafo 'me ba tseba hang-hang hore COVID-19 e ne e sa tloaeleha.Banyalani bao ba ne ba tšoenyehile haholo ka litlaleho tsa "hypoxia e khutsitseng" e neng e boloka bakuli ba COVID-19 ba falimehile empa ea etsa hore boemo ba bona ba oksijene maling bo theohe.
Ackermann le Jonig ba belaela hore SARS-CoV-2 ka tsela e itseng e hlasela methapo ea mali matšoafong.Ha lefu lena le namela Jeremane ka Hlakubele 2020, banyalani bao ba ile ba qala ho etsa li-autopsy ho bahlaseluoa ba COVID-19.Kapele ba ile ba lekola maikutlo a bona a methapo ea mali ka ho kenya resin lisampole tsa lisele ebe ba qhibiliha ka asiti, ba siea mohlala o nepahetseng oa methapo ea mantlha.
Ba sebelisa mokhoa ona, Ackermann le Jonigk ba ile ba bapisa lisele tsa batho ba sa shoang ke COVID-19 le tse tsoang ho batho ba shoeleng.Hang-hang ba ile ba bona hore ho bahlaseluoa ba COVID-19, methapo ea mali e menyenyane ka ho fetisisa matšoafong e ne e sothehile 'me ea tsosolosoa.Liphetho tsena tsa bohlokoa, tse phatlalalitsoeng marang-rang ka Mots'eanong 2020, li bonts'a hore COVID-19 ha se lefu la phefumoloho feela, empa ke lefu la methapo le ka amang litho tsohle tsa 'mele.
Ackermann, ngaka ea mafu oa Wuppertal, Jeremane, o itse: “Haeba u feta ’meleng ’me u ikamahanya le methapo eohle ea mali, u fumana lik’hilomithara tse 60 000 ho isa ho tse 70 000, e leng sebaka se habeli ho potoloha equator..O ile a phaella ka hore haeba karolo ea 1 lekholong feela ea methapo ena ea mali e ka hlaseloa ke kokoana-hloko, ho phalla ha mali le matla a ho monya oksijene ho ne ho ka senyeha, e leng se ka bakang liphello tse bohloko ho setho sohle.
Hang ha Jonigk le Ackermann ba hlokomela phello ea COVID-19 methapong ea mali, ba ile ba elelloa hore ba hloka ho utloisisa tšenyo e bakiloeng.
Li-x-ray tsa bongaka, tse kang CT scans, li ka fana ka maikutlo a litho tsohle, empa ha li na qeto e phahameng ka ho lekaneng.Biopsy e lumella bo-ramahlale ho hlahloba lisampole tsa lisele ka tlas'a microscope, empa litšoantšo tse hlahisoang li emela karolo e nyane feela ea setho sohle mme ha li khone ho bonts'a hore na COVID-19 e hlaha joang matšoafong.'Me mokhoa oa resin oo sehlopha se o entseng o hloka ho qhala lisele, tse senyang sampole le ho fokotsa lipatlisiso tse ling.
"Qetellong ea letsatsi, [matšoafo] a fumana oksijene 'me carbon dioxide ea tsoa, ​​​​empa bakeng sa seo, e na le lik'hilomithara tse likete tsa methapo ea mali le li-capillaries, tse arohaneng haholo ... e batla e le mohlolo," Jonigk, mothehi. mofuputsi ea ka sehloohong Setsing sa Patlisiso sa Matšoafo sa Jeremane."Joale re ka lekola joang ntho e rarahaneng joalo ka COVID-19 ntle le ho senya litho tsa 'mele?"
Jonigk le Ackermann ba ne ba hloka ntho e e-s'o ka e e-ba teng: letoto la li-x-ray tsa setho se le seng se neng se tla lumella bafuputsi ho holisa likarolo tsa setho ho isa tekanyong ea cellular.Ka Hlakubele 2020, sehlopha sa Jeremane se ile sa ikopanya le motlatsi oa bona oa nako e telele Peter Lee, rasaense oa thepa le molulasetulo oa mahlale a ntseng a hlaha UCL.Ntho e ikhethang ea Lee ke ho ithuta lintho tsa tlhaho tse sebelisang X-rays tse matla, kahoo mehopolo ea hae e ile ea fetoha hang-hang ho French Alps.
Setsi sa Europe sa Synchrotron Radiation se sebakeng sa khutlo-tharo ea naha karolong e ka leboea-bophirima ea Grenoble, moo linōka tse peli li kopanang teng.Ntho ke karoloana e potlakisang sekhahla e romelang lielektrone ka lipotoloho tse chitja ka bolelele ba halofo ea maele hoo e batlang e le lebelo la khanya.Ha lielektrone tsena li ntse li bilika, limmanete tse matla tse potolohang li sotha karoloana ea likaroloana, li etsa hore lielektrone li ntše tse ling tsa mahlaseli a X-ray a khanyang ka ho fetisisa lefatšeng.
Mahlaseli ana a matla a lumella ESRF ho hloela lintho ka micrometer kapa esita le nanometer scale.Hangata e sebelisoa ho ithuta lisebelisoa tse kang li-alloys le li-composites, ho ithuta sebopeho sa limolek'hule tsa liprotheine, esita le ho tsosolosa mesaletsa ea khale ntle le ho arola lejoe lesapo.Ackermann, Jonigk le Lee ba ne ba batla ho sebelisa sesebelisoa se seholohali ho nka litšoantšo tsa x-ray tsa litho tsa motho lefatšeng ka bophara.
Kena Taforo, eo mosebetsi oa hae ho ESRF o sutumelitseng meeli ea seo synchrotron scanning e ka se bonang.Letoto la maqheka a eona a makatsang a ne a kile a lumella bo-rasaense ho nyarela ka har'a mahe a li-dinosaur le ho batla ho khaola li-mummies tse bulehileng, 'me hang-hang Taforo o ile a tiisa hore li-synchrotron li ka hlahloba lobes kaofela tsa matšoafo hantle.Empa ha e le hantle, ho hlahloba litho tsohle tsa motho ke phephetso e khōlō.
Ka lehlakoreng le leng, ho na le bothata ba ho bapisa.Li-x-ray tse tloaelehileng li theha litšoantšo ho latela hore na lisebelisoa tse fapaneng li monya hakae, 'me likarolo tse boima li monya ho feta tse bobebe.Li-tissue tse bonolo hangata li entsoe ka likaroloana tse bobebe - k'habone, hydrogen, oksijene, joalo-joalo - kahoo ha li hlahelle hantle ho x-ray ea bongaka ea khale.
E 'ngoe ea lintho tse ntle ka ESRF ke hore khanya ea eona ea X-ray e momahane haholo: leseli le tsamaea ka maqhubu, 'me tabeng ea ESRF, mahlaseli a eona a X-ray kaofela a qala ka maqhubu a tšoanang le a tatellano, a ntse a tsitsitse, joalo ka mehato e setseng. ka Reik ka serapeng sa zen.Empa ha li-X-ray tsena li ntse li feta har’a ntho, liphapang tse poteletseng tsa density li ka etsa hore X-ray e ’ngoe le e ’ngoe e khelohe hanyenyane tseleng, ’me phapang e ba bonolo ho e lemoha ha X-ray e ntse e suthela hōle le ntho eo.Liphapang tsena li ka senola phapang e poteletseng ea density ka har'a ntho, le haeba e entsoe ka likarolo tse bobebe.
Empa botsitso ke taba e ‘ngoe.E le ho nka letoto la li-x-ray tse atolositsoeng, setho se tlameha ho ts'oaroa ka sebōpeho sa sona sa tlhaho e le hore se se ke sa inama kapa sa sisinyeha ho feta sekete sa millimeter.Ho feta moo, li-x-ray tse latellanang tsa setho se le seng li ke ke tsa lumellana.Leha ho le joalo, ha ho hlokahale ho bolela, 'mele o ka fetoha haholo.
Lee le sehlopha sa hae ho UCL ba ne ba ikemiselitse ho rala lijana tse ka mamellang li-X-ray tsa synchrotron ha li ntse li lumella maqhubu a mangata ho feta kamoo ho ka khonehang.Lee o ile a boela a sebetsana le mokhatlo o hlophisitsoeng oa morero-ka mohlala, lintlha tsa ho tsamaisa litho tsa batho pakeng tsa Jeremane le Fora-'me a hira Walsh, ea sebetsanang le data e kholo ea biomedical, ho thusa ho fumana mokhoa oa ho hlahloba lisebelisoa.Morao koana Fora, mosebetsi oa Taforo o ne o kenyelletsa ho ntlafatsa mokhoa oa ho lekola le ho fumana mokhoa oa ho boloka setho ka har'a setshelo seo sehlopha sa Lee se neng se se haha.
Tafforo o ne a tseba hore e le hore litho tsa 'mele li se ke tsa bola, le hore litšoantšo li hlake ka hohle kamoo ho ka khonehang, li tlameha ho sebetsoa ka likarolo tse' maloa tsa ethanol e nang le metsi.Hape o ne a tseba hore o lokela ho tsitsisa setho sa 'mele nthong e lumellanang hantle le ho teteana ha setho sa 'mele.Morero oa hae e ne e le ho beha litho tsa 'mele ka har'a agar e nang le ethanol e ngata, ntho e kang jelly e nkiloeng litlamong tsa leoatle.
Leha ho le joalo, diabolose o ka lintlha - joalo ka boholo ba Europe, Taforo e khomaretse hae mme e notletsoe.Kahoo Taforo o ile a fetisetsa lipatlisiso tsa hae ho lab ea lehae: O qetile lilemo a khabisa kichine ea boholo-holo ea boholo-holo e nang le likhatiso tsa 3D, lisebelisoa tsa motheo tsa k'hemistri le lisebelisoa tse sebelisetsoang ho lokisa masapo a liphoofolo bakeng sa lipatlisiso tsa anatomical.
Taforo o sebelisitse lihlahisoa tse tsoang lebenkeleng la korosari ho fumana mokhoa oa ho etsa agar.O boetse o bokella metsi a sefefo marulelong ao a sa tsoa a hloekisa ho etsa metsi a nang le demineralized, e leng motsoako o tloaelehileng oa liforomo tsa agar tsa lab-grade.E le hore a ikoetlisetse ho paka litho tsa 'mele ka agar, o ile a ntša mala a likolobe sehlabelong sa moo.
Taforo o ile a lokisetsoa ho khutlela ESRF bohareng ba Motšeanong bakeng sa tlhahlobo ea pele ea matšoafo ea likolobe.Ho tloha ka Mots'eanong ho isa Phuptjane, o ile a lokisa le ho lekola lets'oafo le letšehali la monna ea lilemo li 54 ea ileng a hlokahala ka lebaka la COVID-19, leo Ackermann le Jonig ba ileng ba le nka ho tloha Jeremane ho ea Grenoble.
"Ha ke bona setšoantšo sa pele, ho ne ho e-na le lengolo la tšoarelo ka lengolo-tsoibila la ka le eang ho e mong le e mong ea amehang morerong ona: re ile ra hlōleha 'me ha kea ka ka fumana mochine oa boleng bo phahameng," o ile a re."Ke sa tsoa ba romella litšoantšo tse peli tse neng li le mpe ho 'na empa tse ntle ho bona."
Ho Lee oa Univesithi ea California, Los Angeles, litšoantšo tsena lia hlolla: litšoantšo tsa setho se feletseng li tšoana le litlhahlobo tse tloaelehileng tsa CT ea bongaka, empa “li ruta ka makhetlo a milione.”Ho joalokaha eka mofuputsi o ’nile a ithuta moru bophelo bohle ba hae, ebang o fofa holim’a moru ka sefofane se seholohali sa jete, kapa a tsamaea tseleng.Hona joale ba fofa ka holim'a marulelo joaloka linonyana tse holim'a mapheo.
Sehlopha se phatlalalitse tlhaloso ea bona ea pele e felletseng ea mokhoa oa HiP-CT ka Pulungoana 2021, mme bafuputsi ba boetse ba fana ka lintlha tsa hore na COVID-19 e ama mefuta e meng ea phallo ea mali matšoafong.
Ho hlahlojoa hape ho bile le molemo o neng o sa lebelloa: ho thusitse bafuputsi ho kholisa metsoalle le ba lelapa ho fumana ente.Maemong a matla a COVID-19, methapo e mengata ea mali matšoafong e bonahala e otlolohile ebile e ruruhile, 'me ho isa bohōleng bo itseng, dingata tse sa tloaelehang tsa methapo e menyenyane ea mali li ka theha.
"Ha u sheba sebopeho sa lets'oafo ho motho ea bolailoeng ke COVID, ha le shebahale joalo ka lets'oafo - ke bohlasoa," ho boletse Tafolo.
O ile a phaella ka hore esita le lithong tse phetseng hantle, litlhahlobo li ile tsa senola likarolo tse poteletseng tsa sebōpeho tse sa kang tsa tlalehoa hobane ho ne ho se setho sa motho se kileng sa hlahlojoa ka botlalo joalo.Ka chelete e fetang $ 1 milione ho tsoa ho Chan Zuckerberg Initiative (mokhatlo o sa etseng phaello o thehiloeng ke CEO oa Facebook Mark Zuckerberg le mosali oa Zuckerberg, ngaka Priscilla Chan), sehlopha sa HiP-CT hajoale se theha se bitsoang atlase ea litho tsa motho.
Ho fihlela hajoale, sehlopha se se se lokolotse lits'oants'o tsa litho tse hlano - pelo, boko, liphio, matšoafo le spleen - tse ipapisitseng le litho tse fanoeng ke Ackermann le Jonigk nakong ea tlhahlobo ea bona ea COVID-19 Jeremane le setho sa "taolo" sa LADAF.Anatomical laboratori ea Grenoble.Sehlopha se hlahisitse lintlha, hammoho le lifilimi tsa lifofane, tse thehiloeng boitsebisong bo fumanehang ka bolokolohi Inthaneteng.Atlas of Human Organs e ntse e hōla ka potlako: litho tse ling tse 30 li hlahlobiloe, 'me tse ling tse 80 li maemong a sa tšoaneng a ho itokisa.Hoo e ka bang lihlopha tse fapaneng tsa 40 tsa lipatlisiso li ile tsa ikopanya le sehlopha ho ithuta haholoanyane ka mokhoa ona, Li o itse.
Setsebi sa pelo sa UCL Cook se bona bokhoni bo boholo ba ho sebelisa HiP-CT ho utloisisa sebopeho sa mantlha.Setsebi sa radiology sa UCL Joe Jacob, ea sebetsanang le lefu la matšoafo ka ho khetheha, o itse HiP-CT e tla ba "bohlokoa bakeng sa ho utloisisa lefu," haholo-holo ka likarolo tse tharo tse kang methapo ea mali.
Esita le baetsi ba litšoantšo ba ile ba kena khohlanong.Barney Steele oa London-based experiential art collective Marshmallow Laser Feast o re o ntse a batlisisa ka mafolofolo hore na data ea HiP-CT e ka hlahlojoa joang ka 'nete e hlakileng ea nnete."Ha e le hantle, re theha leeto ka 'mele oa motho," o boletse joalo.
Empa ho sa tsotellehe litšepiso tsohle tsa HiP-CT, ho na le mathata a tebileng.Ntlha ea pele, ho bolela Walsh, HiP-CT scan e hlahisa "palo e makatsang ea data," habonolo terabyte ka setho ka seng.Ho lumella lingaka ho sebelisa li-scans tsena lefatšeng la 'nete, bafuputsi ba na le tšepo ea ho theha sebopeho se thehiloeng marung bakeng sa ho se tsamaisa, joalo ka Google Maps bakeng sa' mele oa motho.
Ba ne ba boetse ba hloka ho etsa hore ho be bonolo ho fetolela likhakanyo hore e be mehlala e sebetsang ea 3D.Joalo ka mekhoa eohle ea CT scan, HiP-CT e sebetsa ka ho nka lilae tse ngata tsa 2D tsa ntho e fanoeng le ho li bokella hammoho.Le kajeno, boholo ba tšebetso ena bo etsoa ka letsoho, haholo-holo ha ho hlahlojoa lisele tse sa tloaelehang kapa tse kulang.Lee le Walsh ba re setlapele sa sehlopha sa HiP-CT ke ho hlahisa mekhoa ea ho ithuta ka mochini e ka nolofaletsang mosebetsi ona.
Liphephetso tsena li tla hola ha atlase ea litho tsa motho e ntse e hola 'me bafuputsi ba ntse ba labalabela ho feta.Sehlopha sa HiP-CT se sebelisa sesebelisoa sa morao-rao sa ESRF se bitsoang BM18, ho tsoela pele ho hlahloba litho tsa morero.BM18 e hlahisa sefate se seholoanyane sa X-ray, ho bolelang hore ho sekena ho nka nako e fokolang, 'me mochine oa X-ray oa BM18 o ka behoa hole le ntho e hlahlojoang, ho etsa hore e hlake haholoanyane.Liphetho tsa BM18 li se li le ntle haholo, ho bolela Taforo, ea hlahlobileng tse ling tsa lisampole tsa mantlha tsa Human Organ Atlas tsamaisong e ncha.
BM18 e ka boela ea hlahloba lintho tse kholo haholo.Ka setsi se secha, sehlopha se rera ho lekola 'mele oohle oa motho ka sekhahla se le seng bofelong ba 2023.
Ha a hlahloba bokhoni bo boholo ba theknoloji, Taforo o itse, "Re sa tsoa qala."
© 2015-2022 National Geographic Partners, LLC.Litokelo tsohle li sirelelitsoe.