3D X-ray imaging technology provides fresh insight into lung disease / 3D X-ray Una tecnologia basata su immagini 3D a raggi X fornisce una visione aggiornata in malattie polmonari.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Advanced 3D X-ray imaging technology is providing new insight into the way an aggressive form of lung disease develops.

Originally designed for the analysis of engineering parts such as jet turbine blades, the scanning equipment at Southampton University’s µ-VIS Centre for Computed Tomography, has been used to image Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF) lung tissue samples for the first time.

IPF is usually diagnosed via a hospital CT scan or by using a microscope to view a lung biopsy sample however Southampton researchers have now applied Microfocus CT to image biopsy samples. This allowed them to view each lung sample with a level of detail similar to an optical microscope but now in 3D.

It had been thought that active scarring in IPF progressed like a large ‘wave’ from the outside to the inside of the lung. Instead, the study, published in JCI Insight, found that there are large numbers of individual sites of active disease scarring. The research team, from the National Institute for Health Research Southampton Respiratory Biomedical Research Unit, believes this finding will help to ensure doctors develop targeted therapies focussing on these areas.

Each year over 5,000 new cases of IPF are diagnosed in the UK, and the number of cases is increasing by around 5 per cent every year. The condition causes inflammation and scarring of the lung tissue, which causes breathing difficulties and leaves sufferers with a life expectancy of only three-to-five years.

The study’s lead author Dr Mark Jones, a Wellcome Trust fellow from the University of Southampton and University Hospital Southampton, said: “Whilst accurate diagnosis of IPF is essential to start the correct treatment, in certain cases this can be extremely challenging to do using the tools currently available.

“This technology advance is very exciting as for the first time it gives us the chance to view lung biopsy samples in 3D. We think that the new information gained from seeing the lung in 3D has the potential to transform how diseases such as IPF are diagnosed. It will also help to increase our understanding of how these scarring lung diseases develop which we hope will ultimately mean better targeted treatments are developed for every patient.”

Microfocus CT can scan inside objects in great detail – rotating 360 degrees whilst taking thousands of 2D images, which are then used to build detailed 3D images.

Prof Ian Sinclair, Director of the µ-VIS Centre for Computed Tomography, said: “By being a multidisciplinary centre we have a wealth of expertise that have allowed us to apply this technology in a way that has not been done before. This work is of great significance to us, with the long-term potential to translate our research from the bench to the bedside of patients.

ITALIANO 

Originariamente progettato per l'analisi di prodotti tecnici come ad esempio pale di turbina a getto, l'attrezzatura di scansione a μ-VIS Southampton Centro Universitario per la tomografia computerizzata, è stata usata per ottenere immagine della fibrosi polmonare idiopatica (IPF) da campioni di tessuto polmonare per la prima volta.

IPF è di solito diagnosticata tramite una scansione TC ospedale o utilizzando un microscopio per visualizzare un campione di biopsia polmonare.  Tuttavia ricercatori Southampton ora hanno applicato Micro Focus CT per ottente un'immagine da campioni di biopsia. Questo ha permesso loro di visualizzare ogni campione del polmone con un livello di dettaglio simile a un microscopio ottico, ma ora in 3D.

Si era pensato che le cicatrici attivano IPF progredito come una grande 'onda' dall'esterno all'interno del polmone. Al contrario, lo studio, pubblicato nel JCI Insight, ha scoperto che ci sono un gran numero di singoli siti di cicatrici della malattia attiva. Il team di ricerca, presso l'Istituto Nazionale per la Salute Unità di Ricerca Southampton respiratoria Biomedical Research, ritiene che tale conclusione contribuirà a garantire per i medici di sviluppare terapie mirate incentrate su queste aree.

Ogni anno, oltre 5.000 nuovi casi di IPF sono diagnosticati nel Regno Unito, e il numero di casi è in aumento di circa il 5 per cento ogni anno. La condizione provoca l'infiammazione e cicatrizzazione del tessuto polmonare, che provoca difficoltà respiratorie e lascia i malati con una speranza di vita di solo tre-cinque anni.

L'autore principale dello studio dottor Mark Jones, un collega Wellcome Trust presso l'Università di Southampton e University Hospital di Southampton, ha detto: "Anche se una diagnosi accurata di IPF è essenziale per iniziare il trattamento corretto, in alcuni casi questo può essere estremamente difficile da fare con gli strumenti attualmente disponibili.

"Questo progresso tecnologico è molto eccitante come per la prima volta, ci dà la possibilità di visualizzare campioni di biopsia polmonare in 3D. Noi pensiamo che le nuove informazioni acquisite dal vedere il polmone in 3D ha il potenziale per trasformare il modo come sono diagnosticate malattie come l'IPF . Essa contribuirà inoltre ad aumentare la nostra comprensione di come queste cicatrici delle malattie polmonari sviluppano e ci auguriamo in ultima analisi si possano effettuare  trattamenti più mirati per ogni paziente. "

Microfocus CT possibile eseguire la scansione all'interno di oggetti in modo molto dettagliato - rotazione di 360 gradi tenendo migliaia di immagini 2D, che vengono poi utilizzati per costruire immagini 3D dettagliate.

Il Prof Ian Sinclair, direttore del μ-VIS Centro per la Tomografia Computerizzata, ha detto: "Per essere un centro multidisciplinare, abbiamo un patrimonio di competenze che hanno permesso di applicare questa tecnologia in un modo che non è stato fatto prima. Questo lavoro è di grande importanza per noi, con il potenziale a lungo termine di applicare la nostra ricerca al capezzale dei pazienti.

Da: 

http://www.theengineer.co.uk/3d-x-ray-imaging-technology-provides-fresh-insight-into-biopsy-samples/?cmpid=tenews_2228837