健康心脏组织中的血管网(红色)(左)和严重新冠肺炎中的血管网(右)
由于新冠肺炎对网络进行了错误的改造，毛细管中出现了许多分支、分裂甚至环路，这些都可以用数学方法进行分析
信用:M
赖查特，P
米勒·詹森
萨尔迪特 哥廷根大学和汉诺威医学院(MHH)的一个跨学科研究小组发现，死于新冠肺炎的人的心肌组织发生了显著变化
一段时间以来，对肺组织的损伤一直是该领域的研究重点，现在已经得到了彻底的研究
目前的研究首次通过对受影响的组织进行三维成像和分析，在微观层面上支持了新冠肺炎心脏的参与
研究结果发表在《电子生活》杂志上
科学家们利用同步加速器辐射(一种特别明亮的x光辐射)将组织结构成像到高分辨率，并以三维方式显示出来
为了做到这一点，他们使用了哥廷根大学在汉堡德国DESY电子同步加速器上建立并运行的特殊x光显微镜
当他们检查严重形式的新冠肺炎病的影响时，他们观察到心肌组织中毛细血管(微小血管)水平的明显变化
与健康的心脏相比，受严重疾病影响的组织的x光成像显示了一个充满分裂、分支和环的网络，这些网络由于新血管的形成和分裂而被无序地重塑
这些变化是新冠肺炎肺损伤的主要驱动因素之一的第一个直接视觉证据:组织中一种特殊的“肠套叠血管生成”(意思是新血管形成)
为了可视化毛细血管网络，首先必须使用机器学习方法识别三维体积中的血管
这最初需要研究人员费力地手工标记图像数据
“为了加快图像处理速度，我们还自动将组织结构分解成局部对称特征，然后进行比较，”格廷根大学的马里乌斯·赖查特解释道，他也是这篇论文的第一作者
这项研究的负责人、哥廷根大学的蒂姆·萨尔迪特教授和MHH大学的丹尼·乔尼格教授解释说:“与健康组织相比，甚至与严重流感或普通心肌炎等疾病相比，由此获得的参数显示出完全不同的质量。”
健康的心脏组织(左)和严重的新冠肺炎(右)
虽然健康病例中的血管显示出完整的结构(右下)，但是可以看到在新冠肺炎组织样本中的细血管(毛细血管)中形成的腔或囊以及微小的管状结构，这表明特定的形态变化
信用:M .赖查特，T .萨尔迪特 这项研究有一个非常特殊的特点:与血管结构相反，在哥廷根大学的实验室中使用一个小型X射线源可以达到所需的数据质量
原则上，这意味着它也可以在任何诊所进行，以支持病理学家进行常规诊断
未来，研究人员希望进一步扩展将特征组织模式转换为抽象数学值的方法，以便开发用于诊断的自动化工具，再次通过进一步开发实验室X射线成像并使用同步辐射数据进行验证
与DESY的合作将在未来几年进一步扩大
这项研究发表在《电子生活》杂志上
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