Микророботов научили создавать 3D-изображения сосудов

Разработка позволяет создавать трехмерные изображения сосудов, включая те участки, которые раньше было трудно визуализировать, например, заблокированные или находящиеся выше по току крови.
Екатерина Морозова
Автор Наука Mail
Ангиография показывает функциональное состояние сосудов, окольного кровотока и протяженность патологического процесса
Ангиография показывает функциональное состояние сосудов, окольного кровотока и протяженность патологического процессаИсточник: Freepik

Исследователи Китайского университета Гонконга представили метод исследования и реконструкции сосудов с использованием магнитных микророботов, сообщает Techxplore.

Разработка позволяет создавать трехмерные (3D) изображения сосудов, включая те участки, которые раньше было трудно визуализировать — например, заблокированные или находящиеся выше по току крови.

Обычно для таких задач используется ангиография, при которой в сосуды вводят контрастное вещество, чтобы сделать их видимыми на рентгене. Но у традиционного подхода есть ограничения: контрастные вещества пассивны и двигаются только по направлению тока крови. Из-за этого трудно рассмотреть сосуды за местами закупорки, а также сложные разветвленные участки. Чтобы точно определить, где произошла закупорка или другие изменения, необходим активный подход.

Исследователи предложили использовать управляемых магнитных микророботов. Это крошечные частицы, которые двигаются не по течению, а под контролем внешнего магнитного поля. Благодаря этому они могут проникать в труднодоступные области и обследовать их.

Схема активного исследования и 3D-визуализации сосудов с помощью магнитных микророботов
Схема активного исследования и 3D-визуализации сосудов с помощью магнитных микророботов Источник: Techxplore.com

Для этого разработали специальный блок обработки изображений, который отслеживает положение каждого микроробота в 3D-пространстве. Роботы движутся по сосудам по определенному маршруту, собирая информацию. После этого программа на основе полученных данных восстанавливает полную 3D-модель сосудистой сети, включая участки с нарушением кровотока.

Эксперименты показали, что метод работает: он позволяет получать точные изображения сосудов даже в случае сильных закупорок. Это особенно важно для диагностики таких состояний, как стеноз (сужение сосудов), тромбы и фистулы (аномалии в развитии артериальной и венозной систем).

В будущем этот метод предлагается использовать в клиниках для диагностики и лечения сосудистых заболеваний, помогая врачам находить тромбы и другие сосудистые аномалии и планировать точечные вмешательства.

Американские ученые тем временем разработали кардиостимулятор размерами меньше рисового зерна.