د سکین کولو نوی تخنیک د لوی توضیحاتو سره عکسونه تولیدوي چې کولی شي د انسان اناتومي مطالعې کې انقلاب راولي.
کله چې پاول ټافورو د COVID-19 ر lightا قربانیانو خپل لومړني تجرباتي عکسونه ولیدل ، هغه فکر کاوه چې هغه ناکام شوی.د روزنې له لارې د پیالونټولوژیست ، تافورو په ټوله اروپا کې د ټیمونو سره په کار کولو کې میاشتې تیرې کړې ترڅو په فرانسوي الپس کې د ذرات سرعت کونکي په انقلابي طبي سکین کولو وسیلو بدل کړي.
دا د 2020 د می په پای کې و ، او ساینس پوهان لیواله وو چې ښه پوه شي چې COVID-19 څنګه د انسان غړي له مینځه وړي.تافورو ته دنده ورکړل شوې وه چې داسې میتود رامینځته کړي چې کولی شي د فرانسې په ګرینوبل کې د اروپا سنکروټرون تابکاری تاسیساتو (ESRF) لخوا تولید شوي لوړ ځواک ایکس شعاعونه وکاروي.د ESRF ساینس پوه په توګه، هغه د ډبرې فوسیلونو او وچو مومیونو د لوړ ریزولوشن ایکس ریزونو سرحدونو ته مخه کړې.اوس هغه د کاغذ د تولیو د نرم، چپچینې ډله څخه ویره درلوده.
عکسونو دوی ته د هر هغه طبي CT سکین په پرتله ډیر توضیحات وښودل چې دوی یې مخکې لیدلي و ، دوی ته اجازه ورکوي چې د ساینس پوهانو او ډاکټرانو د انساني ارګانونو لید او پوهیدو په اړه سختې تشې لرې کړي."د اناتومي درسي کتابونو کې، کله چې تاسو دا وګورئ، دا په لویه پیمانه ده، دا کوچنۍ پیمانه ده، او دا د یو دلیل لپاره ښکلي لاسي انځورونه دي: دا هنري تفسیرونه دي ځکه چې موږ انځورونه نلرو،" د پوهنتون کالج لندن (UCL) ) وویل..لوړ پوړی څیړونکی کلیر والش وویل."د لومړي ځل لپاره موږ کولی شو اصلي شی وکړو."
Taforo او والش د 30 څخه زیاتو څیړونکو د نړیوالې ډلې برخه دي چې د X-ray سکین کولو یو پیاوړی نوی تخنیک یې رامینځته کړی چې د Hierarchical Phase Contrast Tomography (HiP-CT) په نوم یادیږي.د دې سره، دوی کولی شي په پای کې د بشپړ انسان غړي څخه د بدن ترټولو کوچني وینې رګونو یا حتی انفرادي حجرو پراخ لید ته لاړ شي.
دا طریقه لا دمخه په دې اړه نوې بصیرت چمتو کوي چې څنګه COVID-19 په سږو کې د وینې رګونو ته زیان رسوي او بیا تنظیموي.که څه هم د دې اوږدمهاله امکانات مشخص کول ستونزمن دي ځکه چې د HiP-CT په څیر هیڅ شی دمخه شتون نلري، څیړونکي د دې احتمال څخه لیوالتیا لري چې د ناروغۍ د پوهیدو لپاره نوې لارې په لیوالتیا سره تصور کوي او د انسان اناتومي نقشه د ډیر درست توپوګرافیک نقشه سره.
د UCL زړه پوه انډریو کوک وویل: "ډیری خلک شاید حیران شي چې موږ د سلګونو کلونو راهیسې د زړه اناتومي مطالعه کوو، مګر د زړه د نورمال جوړښت په اړه هیڅ توافق شتون نلري، په ځانګړې توګه د زړه ... د عضلاتو حجرې او دا څنګه بدلیږي. کله چې زړه ټکان کوي."
هغه وویل: "زه خپل ټول مسلک ته انتظار کوم.
د HiP-CT تخنیک هغه وخت پیل شو کله چې دوه آلماني رنځپوهانو د انسان په بدن د SARS-CoV-2 ویروس جزا اغیزې تعقیبولو لپاره سیالي وکړه.
ډیني جونیګک، د هانوور میډیکل ښوونځي کې د سینې رنځپوهنه، او میکسیمیلیان اکرمن، د پوهنتون طبي مرکز مینز کې رنځپوهنه، په لوړ خبرتیا کې وو ځکه چې په چین کې د سینه بغل د غیر معمولي قضیې خبرونه خپاره شوي.دواړه د سږو شرایطو درملنه تجربه درلوده او سمدلاسه پوهیدل چې COVID-19 غیر معمولي و.جوړه په ځانګړي توګه د "خاموش هایپوکسیا" راپورونو په اړه اندیښمن و چې د COVID-19 ناروغان یې ویښ ساتلي مګر د دوی د وینې اکسیجن کچه راټیټوي.
Ackermann او Jonig شک لري چې SARS-CoV-2 یو څه په سږو کې د وینې رګونو باندې برید کوي.کله چې دا ناروغي د 2020 په مارچ کې آلمان ته خپره شوه ، جوړه د COVID-19 قربانیانو مړینه پیل کړه.دوی ژر تر ژره د نسجونو نمونو کې د رال په داخلولو او بیا په تیزاب کې د نسج تحلیل کولو له لارې خپل ویسکولر فرضیه ازموینه وکړه، د اصلي ویسکولیچر دقیق ماډل پریښود.
د دې تخنیک په کارولو سره، اکرمن او جونیګک د هغو خلکو نسجونه پرتله کړل چې د COVID-19 څخه مړه شوي ندي د هغو خلکو سره چې مړه شوي دي.دوی سمدلاسه ولیدل چې د COVID-19 قربانیانو کې ، په سږو کې د وینې ترټولو کوچنۍ رګونه مات شوي او بیا جوړ شوي.دا د پام وړ پایلې ، چې د 2020 په می کې آنلاین خپرې شوې ، ښیې چې COVID-19 په کلکه تنفسي ناروغي نه ده ، بلکه یوه عصبي ناروغي ده چې کولی شي د بدن ټول ارګانونه اغیزمن کړي.
"که تاسو د بدن له لارې لاړ شئ او د وینې ټولې رګونه تنظیم کړئ، تاسو له 60,000 څخه تر 70,000 میلونو فاصله ترلاسه کوئ، چې د استوا په شاوخوا کې دوه چنده فاصله ده،" اکرمن، د آلمان د ووپرتال څخه رنځپوهنه وویل..هغه زیاته کړه که چیرې د دې وینې رګونو څخه یوازې 1 سلنه د ویروس لخوا برید شي، د وینې جریان او د اکسیجن جذب کولو وړتیا به له خنډ سره مخ شي، چې د ټول ارګان لپاره به ویجاړونکي پایلې ولري.
یوځل چې جونیګ او اکرمن د وینې رګونو باندې د COVID-19 اغیزې درک کړې ، دوی پوهیدلي چې دوی د زیان ښه پوهیدو ته اړتیا لري.
طبي ایکس رې، لکه د CT سکین، کولی شي د ټولو ارګانونو نظرونه وړاندې کړي، مګر دوی په کافي اندازه لوړ نه دي.بایپسي ساینس پوهانو ته اجازه ورکوي چې د مایکروسکوپ لاندې د نسجونو نمونې معاینه کړي، مګر پایله شوي انځورونه د ټول ارګان یوازې یوه کوچنۍ برخه استازیتوب کوي او نشي کولی دا وښيي چې COVID-19 څنګه په سږو کې وده کوي.او د رال تخنیک چې ټیم رامینځته کړی د نسج تحلیل ته اړتیا لري، کوم چې نمونه ویجاړوي او نور څیړنې محدودوي.
"د ورځې په پای کې، [سانسه] اکسیجن ترلاسه کوي او کاربن ډای اکسایډ بهر ته ځي، مګر د دې لپاره، دا په زرګونو میله د وینې رګونه او کیپلیرونه لري، په ډیر کم واټن کې ... دا تقریبا یوه معجزه ده،" جونیګ، بنسټ ایښودونکي وویل. د آلمان د سږو د څیړنې مرکز اصلي څیړونکی."نو څنګه موږ کولی شو واقعیا یو څه د COVID-19 په څیر پیچلي ارزونه وکړو پرته لدې چې د غړو له منځه یوسو؟"
Jonigk او Ackermann بې ساري څه ته اړتیا درلوده: د ورته عضوي ایکس شعاعونو لړۍ چې څیړونکو ته به اجازه ورکړي چې د عضوي برخې برخې حجرو ته پراخه کړي.د 2020 په مارچ کې ، آلماني جوړه د دوی د اوږدې مودې همکار پیټر لی سره اړیکه ونیوله ، د موادو ساینس پوه او په UCL کې د راپورته کیدونکي ټیکنالوژیو رییس.د لی ځانګړنه د ځواکمنو ایکس شعاعو په کارولو سره د بیولوژیکي موادو مطالعه ده، نو د هغه فکر سمدلاسه د فرانسې الپس ته وګرځید.
د اروپا د سنکروټرون تابکاری مرکز د ګرینوبل شمال لویدیز برخه کې د ځمکې په مثلث کې موقعیت لري چیرې چې دوه سیندونه سره یو ځای کیږي.څیز د ذرې سرعت کوونکی دی چې د رڼا په سرعت نیم میله اوږده مدار کې الکترونونه لیږي.لکه څنګه چې دا الکترونونه په دایرو کې ګرځي، په مدار کې ځواکمن مقناطیس د ذراتو جریان تاووي، چې الیکترونونه په نړۍ کې ځینې روښانه ایکس شعاعونه خپروي.
دا ځواکمن وړانګې ESRF ته اجازه ورکوي چې په مایکرومیټر یا حتی نانومیټر پیمانه د شیانو جاسوسي وکړي.دا ډیری وختونه د موادو مطالعه کولو لپاره کارول کیږي لکه مصر او مرکبات، د پروټینونو مالیکولر جوړښت مطالعه کولو لپاره، او حتی د هډوکي څخه د ډبرې جلا کولو پرته د پخوانیو فوسیلونو بیا رغولو لپاره.Ackermann، Jonigk او Le غوښتل د دې لوی وسیلې څخه کار واخلي ترڅو د نړۍ تر ټولو مفصله ایکس رې د انسان د غړو اعضاء واخلي.
ټافورو ته ننوځئ، چې په ESRF کې یې کار د هغه څه حد ته رسولی چې د سنکروټرون سکینګ لیدل کیدی شي.د دې په زړه پورې چلونو دمخه ساینس پوهانو ته اجازه ورکړې وه چې د ډیناسور هګیو دننه وګوري او نږدې خلاص ممیونه پرې کړي ، او نږدې سمدلاسه ټافورو تایید کړه چې سنکروټرون کولی شي په تیوریکي توګه د سږو ټول لوبیا ښه سکین کړي.مګر په حقیقت کې، د ټولو انساني ارګانونو سکین کول یوه لویه ننګونه ده.
له یوې خوا، د پرتله کولو ستونزه شتون لري.معیاري ایکس شعاعونه د دې پراساس عکسونه رامینځته کوي چې څومره وړانګې مختلف توکي جذبوي ، د درنو عناصرو په پرتله د سپکو عناصرو څخه ډیر جذب کوي.نرم نسجونه اکثرا د رڼا عناصرو څخه جوړ شوي دي - کاربن، هایدروجن، اکسیجن، او نور - نو دوی په کلاسیک طبي ایکس رې کې په روښانه توګه نه ښکاري.
د ESRF په اړه یو له عالي شیانو څخه دا دی چې د دې ایکس رې بیم خورا همغږي دی: رڼا په څپو کې سفر کوي ، او د ESRF په حالت کې ، د دې ټول ایکس شعاعونه په ورته فریکونسۍ او ترتیب سره پیل کیږي ، په دوامداره توګه حرکت کوي ، لکه د پښو نښې پاتې دي. د زین باغ له لارې د رییک لخوا.مګر لکه څنګه چې دا ایکس شعاعونه د څیز څخه تیریږي، په کثافت کې فرعي توپیرونه کولی شي د هر ایکس رے د لارې څخه لږ څه انحراف وکړي، او توپیر په اسانۍ سره موندل کیږي ځکه چې ایکس شعاعونه د څیز څخه ډیر لیرې ځي.دا انحراف کولی شي په یو شی کې د فرعي کثافت توپیرونه څرګند کړي، حتی که دا د رڼا عناصرو څخه جوړ وي.
مګر ثبات بله مسله ده.د دې لپاره چې د ایکس شعاعو لړۍ پراخه شي، عضوي باید په خپل طبیعي شکل کې تنظیم شي ترڅو دا د یو ملی متر له زرو څخه زیات ودریږي یا حرکت ونه کړي.سربیره پردې، د ورته ارګان پرله پسې ایکس رې به یو له بل سره سمون ونلري.د ویلو اړتیا نشته، په هرصورت، بدن خورا انعطاف وړ کیدی شي.
په UCL کې لی او د هغه ټیم هدف د کانټینر ډیزاین کول دي چې کولی شي د سنکروټرون ایکس رې سره مقاومت وکړي پداسې حال کې چې لاهم د امکان تر حده ډیری څپې پریږدي.لی د پروژې ټولیز تنظیم هم سمبال کړ - د بیلګې په توګه، د آلمان او فرانسې ترمنځ د انساني ارګانونو د لیږد توضیحات - او والش ګمارل، چې د بایو میډیکل لوی ډیټا کې تخصص لري، ترڅو د سکینونو تحلیل کولو څرنګوالي په اړه مرسته وکړي.بیرته په فرانسه کې، د تافورو په کار کې د سکین کولو طرزالعمل ته وده ورکول او د لی ټیم جوړونکي کانټینر کې د عضوي ذخیره کولو څرنګوالي معلومول شامل وو.
ټافورو پوهیده چې د دې لپاره چې ارګانونه تخریب نشي ، او عکسونه د امکان تر حده روښانه وي ، دوی باید د اوبو ایتانول څو برخو سره پروسس شي.هغه دا هم پوهیده چې هغه اړتیا لري چې ارګان په یو څه باندې ثبات کړي چې د عضوي کثافت سره سم وي.د هغه پلان دا و چې په یو ډول د ایتانول بډایه اګر کې غړي ځای په ځای کړي ، د جیلی په څیر ماده چې د سمندري غلو څخه ایستل کیږي.
په هرصورت ، شیطان په توضیحاتو کې دی - لکه څنګه چې په ډیری اروپا کې ، تافورو په کور کې بند دی او بند دی.نو ټافورو خپله څیړنه د کور لابراتوار ته واړوله: هغه کلونه د 3D پرنټرونو ، د کیمیا لومړني تجهیزاتو او وسیلو سره د اناتومي څیړنې لپاره د څارویو هډوکو چمتو کولو لپاره د پخوانۍ منځنۍ اندازې پخلنځي په سینګار کولو کې تیر کړل.
ټافورو د محلي پرچون پلورنځي محصولات کارولي ترڅو معلومه کړي چې څنګه اګر جوړ کړي.هغه حتی د طوفان اوبه د چت څخه راټولوي چې پدې وروستیو کې یې پاکې کړې ترڅو د منرال شوي اوبه رامینځته کړي، د لابراتوار درجې اګر فارمولونو کې یو معیاري اجزا.په اګر کې د غړو د بسته بندۍ تمرین کولو لپاره، هغه د ځایی مسلخ څخه د خنزیر کولمې واخیستې.
تافورو د می په نیمایي کې د خنزیر د سږو د لومړي ازموینې سکین لپاره ESRF ته د راستنیدو لپاره پاک شو.د می څخه تر جون پورې ، هغه د یو 54 کلن سړي د چپ سږو لوبی چمتو او سکین کړ چې د COVID-19 له امله مړ شو ، کوم چې اکرمین او جونیګ له آلمان څخه ګرینوبل ته وړل.
هغه وویل: "کله چې ما لومړی عکس ولید، زما په بریښنالیک کې د پروژې ټولو ښکیلو کسانو ته د بخښنې لیک و: موږ ناکام شو او ما د لوړ کیفیت سکین ترلاسه نکړای شو.""ما یوازې دوی ته دوه عکسونه واستول چې زما لپاره ویرونکي وو مګر د دوی لپاره عالي وو."
د لاس انجلس د کالیفورنیا پوهنتون د لی لپاره، انځورونه حیرانونکي دي: د ټول بدن انځورونه د معیاري طبي CT سکینونو سره ورته دي، مګر "یو ملیون ځله ډیر معلوماتي."دا داسې ده چې سپړونکي ټول عمر د ځنګل مطالعه کړې وي، یا په لویه جټ الوتکه کې د ځنګل په اوږدو کې الوتنه کوي، یا د لارې په اوږدو کې سفر کوي.اوس دوی د مرغانو په وزرونو په څیر د کنډو څخه پورته پورته کیږي.
ټیم د نومبر په 2021 کې د HiP-CT چلند په اړه خپل لومړی بشپړ توضیحات خپاره کړل ، او څیړونکو پدې اړه توضیحات هم خپاره کړل چې څنګه COVID-19 په سږو کې ځینې ډول جریان اغیزه کوي.
سکین هم غیر متوقع ګټه درلوده: دا د څیړونکو سره مرسته وکړه چې ملګري او کورنۍ قانع کړي چې واکسین شي.د COVID-19 په سختو قضیو کې، په سږو کې د وینې ډیری رګونه خړوب شوي او پړسیدلي ښکاري، او تر یوې اندازې پورې، د وینې د وړو رګونو غیر معمولي بنډلونه کیدای شي جوړ شي.
تافولو وویل: "کله چې تاسو د هغه چا څخه د سږو جوړښت ته ګورئ چې د COVID څخه مړ شوی وي ، دا د سږو په څیر نه ښکاري - دا یو ګډوډي ده."
هغه زیاته کړه چې حتی په صحي ارګانونو کې ، سکینونو فرعي اناتوميکي ځانګړتیاوې په ګوته کړې چې هیڅکله ثبت شوي ندي ځکه چې هیڅکله د انسان هیڅ عضوي په دومره تفصیل سره نه و ازمول شوی.د چان زوکربرګ نوښت څخه د 1 ملیون ډالرو څخه ډیر تمویل سره (یو غیر انتفاعي سازمان چې د فیسبوک اجرایوي رییس مارک زوکربرګ او د زوکربرګ میرمن ، ډاکټر پریسکیلا چان لخوا رامینځته شوی) ، د HiP-CT ټیم اوس مهال هغه څه رامینځته کوي چې د انساني ارګانونو اتلس بلل کیږي.
تر دې دمه ، ټیم د پنځو ارګانونو سکینونه خپاره کړي - زړه ، مغز ، پښتورګي ، سږي او تیغ - د هغه غړو پراساس چې د اکرمن او جونیګ لخوا په آلمان کې د دوی د COVID-19 د اټوپسي په جریان کې مرسته شوي او د روغتیا "کنټرول" ارګان LADAF.د ګرینوبل اناتومي لابراتوار.ټیم د معلوماتو پراساس چې په وړیا توګه په انټرنیټ کې شتون لري د الوتنې فلمونه ، او همدارنګه د الوتنې فلمونه تولید کړي.د بشري ارګانونو اتلس په چټکۍ سره پراخیږي: نور 30 ​​ارګانونه سکین شوي، او 80 نور د چمتووالي په مختلفو مرحلو کې دي.لی وویل، نږدې 40 مختلفو څیړنیزو ډلو د ټیم سره اړیکه ونیوله ترڅو د طریقې په اړه نور معلومات زده کړي.
د UCL کارتولوژیست کک د لومړني اناتومي پوهیدو لپاره د HiP-CT کارولو کې لوی ظرفیت ګوري.د UCL رادیولوژیست جو جیکب ، چې د سږو په ناروغۍ کې تخصص لري ، وویل چې HiP-CT به "د ناروغۍ د پوهیدو لپاره ارزښتناکه وي" ، په ځانګړي توګه په درې اړخیز جوړښتونو کې لکه د وینې رګونو کې.
حتی هنرمندان میدان ته راوتلي دي.په لندن کې میشته تجربه لرونکي هنر ډله ایز مارش میلو لیزر فیسټ بارني سټیل وايي چې هغه په ​​​​فعاله توګه څیړنه کوي چې څنګه د HiP-CT ډیټا په ناڅاپي مجازی واقعیت کې سپړل کیدی شي.هغه وویل: "په اصل کې ، موږ د انسان د بدن له لارې سفر رامینځته کوو."
مګر د HiP-CT د ټولو ژمنو سره سره، جدي ستونزې شتون لري.لومړی، والش وايي، د HiP-CT سکین د "ډیټا حیرانتیا اندازه" تولیدوي، په اسانۍ سره په هر ارګان کې یو ټیرابایټ.د دې لپاره چې کلینیکانو ته اجازه ورکړي چې دا سکینونه په ریښتینې نړۍ کې وکاروي، څیړونکي هیله لري چې د دوی د نیولو لپاره د کلاوډ پر بنسټ انٹرفیس رامینځته کړي، لکه د انسان بدن لپاره د ګوګل نقشه.
دوی د کار وړ 3D ماډلونو کې سکینونو بدلولو لپاره اسانه کولو ته هم اړتیا درلوده.د ټولو CT سکین میتودونو په څیر، HiP-CT د ورکړل شوي څیز د ډیری 2D سلائسونو په اخیستلو او یوځای کولو سره کار کوي.حتی نن ورځ ، د دې پروسې ډیری برخه په لاسي ډول ترسره کیږي ، په ځانګړي توګه کله چې غیر معمولي یا ناروغ نسج سکین کوي.لی او والش وايي د HiP-CT ټیم لومړیتوب د ماشین زده کړې میتودونو رامینځته کول دي چې کولی شي دا کار اسانه کړي.
دا ننګونې به پراخې شي ځکه چې د انسان د غړو اطلس پراخیږي او څیړونکي ډیر هوښیار کیږي.د HiP-CT ټیم د BM18 په نوم وروستی ESRF بیم وسیله کاروي ترڅو د پروژې د غړو سکین کولو ته دوام ورکړي.BM18 یو لوی ایکس رې بیم تولیدوي، پدې معنی چې سکین کول لږ وخت نیسي، او د BM18 ایکس رې ډیکټور د سکین شوي څیز څخه 125 فوټ (38 متره) لرې کیدی شي، چې دا سکین روښانه کوي.Taforo وايي، د BM18 پایلې لا دمخه خورا ښې دي، چا چې په نوي سیسټم کې د انسان د عضوي اطلس ځینې اصلي نمونې بیا سکین کړې.
BM18 کولی شي ډیر لوی شیان هم سکین کړي.د نوې اسانتیا سره، ټیم پالن لري چې د 2023 تر پایه پورې د انسان د بدن ټول تورونه په یو ډول سکین کړي.
ټیفورو د ټیکنالوژۍ د لوی ظرفیت په سپړلو سره وویل، "موږ واقعیا په پیل کې یو."
© 2015-2022 National Geographic Partners, LLC.ټول حقونه خوندي دي.