研究人员开发了3D成像技术，可以将严重COVID-19后受损的肺组织可视化

　　G?ttingen大学的物理学家与汉诺威医科大学的病理学家和肺病专家一起开发了一种三维成像技术，可以在严重的Covid-19后对受损的肺组织进行高分辨率和三维表示。利用一种特殊的x射线显微镜技术，他们能够对冠状病毒在肺泡(肺中的微小气囊)和脉管系统结构中引起的变化进行成像。这项研究的结果发表在研究期刊《eLife》上。

　　在严重的Covid-19疾病中，研究人员观察到脉管系统、炎症、血凝块和“透明膜”的显著变化，透明膜由沉积在肺泡壁上的蛋白质和死细胞组成，这使得气体交换困难或不可能。利用他们的新成像方法，这些变化首次可以在更大的组织体积中可视化，而不需要像传统组织学那样切割和染色或损伤组织。它特别适合于三维追踪小血管及其分支，定位炎症部位的免疫系统细胞，以及测量肺泡壁的厚度。由于三维重建，数据也可以用来模拟气体交换。

　　由于x射线能穿透组织深处，这使科学家能够理解微观组织结构与器官更大的功能结构之间的关系。这是很重要的，例如，可视化血管树到最小的毛细血管。

　　作者预测，这种新的x射线技术将是传统组织学和组织病理学的延伸，这些研究领域可以追溯到19世纪，当时光学显微镜刚刚问世，病理学家因此可以解开许多疾病的微观起源。即使在今天，病理学家仍然遵循相同的基本步骤来准备和研究组织:化学固定，切片，染色和显微镜。但是，如果需要三维图像，或者需要对大量图像进行筛选、数字化或用计算机程序进行分析，这种传统方法是不够的。

　　三维成像是众所周知的医学计算机断层扫描(CT)。然而，这种传统技术的分辨率和对比度不足以检测细胞或亚细胞分辨率的组织结构。因此，作者使用了“相位对比”，利用x射线在组织中的不同传播速度在探测器上产生强度模式。Salditt和他在x射线物理研究所的研究小组开发了特殊的照明光学系统和算法，从这些模式中重建清晰的图像，他们现在已经将这种方法用于研究受Covid-19严重进展影响的肺组织。

　　G?ttingen团队可以以可扩展的尺寸和分辨率记录肺组织，产生更大的概览和近距离重建。根据不同的设置，他们的方法甚至可以产生低于传统光学显微镜分辨率的结构细节。为了实现这一目标，研究人员使用了位于汉堡的德国电子同步加速器(DESY)的PETRAIII存储环产生的强大的x射线辐射。

　　就像150年前发明现代显微镜一样，物理学家和医学研究人员的合作取得了重大进展。该跨学科研究团队希望，新方法将支持开发预防或减轻新冠肺炎严重肺损伤的治疗方法和药物，或促进再生和恢复。领导这项跨学科研究的医学部分的Danny Jonigk(汉诺威医科大学)补充说:“只有当我们能够清楚地看到和理解到底发生了什么，我们才能开发出有针对性的干预措施和药物。”