新冠病毒是如何侵襲人體肺部的?這段視頻你一定沒見過

2021-01-13 光明網

近日一段江西南昌大學第二附屬醫院運用3D技術將平面影像數據重建成三維仿真模型進行觀察的實錄畫面在網絡上引發關注。視頻立體、多角度地展示了新冠病毒攻擊人體肺組織從輕症到重症的過程!

視頻來源:江西日報

從新聞視頻中可以看到,病毒攻擊範圍被以亮綠色鮮明標示,能直觀地顯示普通型和重症型新冠肺癌的影像學變化、看清幾乎每一個肺葉的受累情況;而在模擬內鏡模式下,我們仿佛能夠跟隨一支內鏡「深入」支氣管,找到藏在肺裡被病毒「啃噬」的病灶!

和我們常見的一張張傳統CT斷層圖像不同,基於平面影像進行3D還原後的畫面更為直觀,醫生可以更直接、更準確地評價治療效果、及時調整治療方案。

所依賴的這一醫學影像三維後處理系統名為SYNAPSE3D,它之所以能夠實現患者各種器官的「快速識別」和「一鍵提取」,是因為軟體中所搭載的「識別引擎(Image Intelligence )」,這一識別技術其實源自於其開發企業富士膠片在照片領域80餘年經驗積累研發出的獨家「人臉識別」技術!

富士膠片曾經憑藉製造膠片所必須的各類硬核製備技術而成為影像巨頭,而它其實還有一大強項就是——影像分析。它的Image Intelligence 技術「一隻手」能提供更懂用戶需求的數位相機和影集、帶來穩定可靠的色彩管理;「另一隻手」則孕育更高端智能的影像後處理產品。

通過將Image Intelligence 技術、醫學與網絡技術的結合,SYNAPSE 3D實現了快速精準的模擬,曾連續三年在MICCAI評測(The Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention Society)中獲得支氣管全自動提取精度世界第一名、冠狀動脈全自動提取完整度世界第一名、低密度斑塊自動識別準確率世界第一名的殊榮,在全球範圍贏得用戶信賴和口碑。

快速精準提取器官 助力病灶診斷

據南昌大學第二附屬醫院胸外科魏益平主任介紹,該院近期首次嘗試將SYNAPSE 3D用於新冠病毒肺炎患者的病情評估,應用表現準確而高效:「第一,它能三維立體地展示出病變情況,直觀了解新冠病毒是如何攻擊人體的肺部;第二,可以通過定期複查CT,來動態觀察病毒攻擊範圍的變化,為後續診療方案調整提供參考依據。」

在SYNAPSE 3D系統下,醫生可快速地對器官、骨骼等的位置、大小及其相互位置關係進行識別,將平面的醫學影像數據智能地轉換為立體的3D器官模型。只需用滑鼠拖動旋轉即可360度觀察模型,甚至能夠拆分、整合、部分隱藏、放大縮小,幫助醫生快速找到病灶所在並作出分析。

針對肺部疾病的診斷,SYNAPSE 3D提供了專業的肺結節成分量化分析、COPD自動分析、自動肺大皰量化分析等強大的數據分析功能,結合影像學分析,綜合提高肺部疾病的診斷精準度。

可視化模擬手術 降低手術風險

除了助力病灶「診斷」,該系統還可以模擬進入器官內部觀察的過程,進一步支持病灶的「治療」!

正如魏益平主任在採訪中所介紹的,在運用到新冠病毒肺炎診治之前,SYNAPSE 3D在南昌大學第二附屬醫院胸外科主要用於肺癌手術方案設計,其搭載的多種工具和模塊能提供可視化的手術模擬,提高手術精準度,降低手術風險。

在內鏡介入手術上,利用虛擬支氣管鏡工具,能夠搜尋從支氣管到肺部病灶的最佳路徑,是胸腔內科醫生的得力助手。同時,該工具還能沿著擬合路徑模擬虛擬支氣管鏡的檢查過程,從而在複雜的創傷性檢查之前就能進行可視化的模擬。

而針對肺切除手術,利用SYNAPSE 3D系統搭載的相應模塊,可以基於增強CT圖像對肺實質、肺動脈、肺靜脈、氣管以及周邊區域進行三維重建,自動提取肺內血管及周邊組織的位置關係,全自動計算病灶所在區域和體積,幫助醫生進行肺切除手術的術前模擬。

目前SYNAPSE 3D針對不同的臨床需求提供豐富的解決方案,應用在包括神經、心臟、呼吸系統、消化系統、腫瘤、血管、核醫學等不同領域,為醫生提供便捷精準的診療支持,助力患者健康!

相關焦點

  • 解剖報告再添「罪證」:不僅肺部,新冠病毒是如何「侵害」全身?
    3月4日,國家衛生健康委員會發布《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》(下稱「《方案》」)根據目前有限的屍檢和穿刺組織病理觀察結果,總結了新冠病毒造成的病理變化。新冠病毒究竟如何攻擊全身?遺體解剖有什麼發現?《生命時報》邀請北京佑安醫院病理科主任、主任醫師呂福東對此進行解讀。
  • 運動員不同於常人肺部結構更易感染新冠病毒?其實還有這個原因
    運動員存在短暫的運動性免疫抑制 目前新冠肺炎席捲多國職業體育圈,從歐洲到美國,從五大聯賽到美職籃NBA均有運動員被確診。為什麼職業運動員頻頻感染新冠病毒?「運動員肯定比普通人體格更為健壯,但因病毒毒性過強,所有人群都不會豁免。」
  • 新冠病毒會導致肺部嚴重纖維化嗎?
    其中,肺部組織學檢測顯示,患者肺部表現為瀰漫性肺泡損傷和肺透明膜形成,肺部總體病理特徵與SARS、中東呼吸症候群(MERS)相似。(圖片來源:騰訊看點視頻截圖)對於SARS,很多人還是記憶猶新。雖然時隔十來年,但是SARS後遺症一直都在侵襲著那些曾經患過SARS的人群。其中,常見的一個後遺症就是肺部纖維化。
  • 以營養學抵禦新冠病毒入侵,新冠病毒症狀自查表單
    營養學沒有門檻,因為我們已經幫你擼平!抵禦新冠病毒,至少還可以做些什麼?(一) 作為一種回到未來的預防策略:如果我們終究無法阻擋新冠感染發生,有沒有可能最大化無症狀感染者?除了可能會在半年後失效的疫苗方案,還有沒有人類第二重防線? 如何布置對抗病毒的三級預防?
  • 新冠病毒是如何劫持並摧毀人類肺部細胞的?
    新冠病毒主要通過呼吸道感染人類肺泡上皮2型細胞(AT2),導致肺損傷和氣體交換受損,但是驅動感染和病理的機制尚不清楚。報導了首個人類肺部感染新冠病毒後的分子反應圖譜。研究人員通過將生物工程化的人體肺泡細胞與複雜的高精度質譜技術相結合,已經鑑定出肺細胞中的宿主蛋白和通路,在被新冠病毒感染後這些蛋白和通路水平會發生變化,從而洞悉疾病病理學和新的治療靶標來阻斷新冠病毒感染。
  • 關於新冠病毒的這十個問題,你一定要知道
    而新發現毒株包含ORF3和完整的ORF8基因區域,這是蝙蝠源冠狀病毒的特徵序列。至於蝙蝠和人之間的中間宿主是什麼,目前尚未有答案。不過,多項研究表明,華南海鮮市場或許並非新冠病毒的唯一發源地。1月31日《新英格蘭醫學雜誌》一篇報導美國首例病例的文章中,提到了在患者發病第7日採集的糞便樣本中檢出了病毒 RNA。同日武漢大學人民醫院與中科院武漢病毒研究所也觀察到部分患者首發症狀僅為腹瀉,懷疑消化系統也可能是病毒的傳播途徑,後在這些患者的大便和肛拭子中也發現病毒核酸。研究團隊據此提出,新冠病毒還存在一定的糞-口傳播。
  • 天津大學:從病毒到新冠病毒,從感染到肺部再生機制,你想知道的都在...
    控制新冠肺炎有賴於正確的領導、群防群治和科學研究的綜合力量。圍繞大家關心的疫情科普焦點問題,天津大學醫學部採訪了天津大學海河醫院的權威專家,他們將從各自的研究領域,詳細講解病毒及新冠病毒的相關知識,為遏制疾病流行貢獻智慧和力量。
  • 視頻解讀:新冠病毒電鏡圖片如何拍攝與製作?
    在常規光學顯微鏡無法觀察到COVID-19病毒的情況下,電子顯微鏡此時便發揮了很大作用。那麼電鏡如何拍攝和處理新冠病毒的照片呢?以下這段精彩視頻進行了詳細解讀(文後附譯文):冠狀病毒的大小約為100納米,而人類可以看到的最小光波長約為400納米。這就是科學家不能使用常規的光學顯微鏡進行觀察的原因。
  • 新冠病毒攻擊大腦嗎?如何提高心理免疫力?上海專家一一釋疑
    氣悶、頭暈、心跳加速是病毒感染症狀嗎?病毒會影響人們大腦嗎?在全民防範新冠病毒侵襲的時候,需要怎麼做才能更好地加強機體免疫力?新冠肺炎疫情發生以來,市民通過熱線電話反映各種各樣的疑問。感染人類的冠狀病毒通常首先攻擊呼吸道的上皮細胞,已經有研究發現新冠病毒的表達、複製都與血管緊張素轉化酶2(ACE2)相關,除感染肺部外,也可能通過ACE2受體攻擊人體的心臟、食道、腎、膀胱和迴腸等器官。血管緊張素轉化酶2與高血壓密切相關,如果血壓升高,控制不佳,可能導致中風、腦出血等腦血管病發生。目前沒有報導新冠病毒破壞血腦屏障的證據。
  • 病毒侵襲,人體免疫系統才是最強屏障
    這支軍隊才是維護我們人體正常運行的中流砥柱,而不是任何的藥物。藥物只是起到輔助作用。這個是非常重要的認識,不然疾病幹預方向一旦錯了,後果極其嚴重的,甚至是付出生命的代價!比如身邊人都感冒了,而且半個月一個月都沒好,而你沒感冒或者感冒了兩三天就好了,你的自身免疫軍隊非常有戰鬥力!(2)什麼叫免疫力弱?
  • 茶水能殺新冠病毒?專家發視頻闢謠卻變「被傳謠」
    茶水能殺滅新冠病毒?我們採訪了「被傳謠」的專家……  原視頻是呼籲「切勿盲從」  造謠一張嘴,闢謠跑斷腿。新年伊始,醫學科普大咖「胸外科喬貴賓醫生」沒想到自己「爆紅」了——各種時長的小視頻在網絡上瘋傳,內容全都是他在說「茶水能殺滅新冠病毒」!
  • 新冠病毒如何入侵人體細胞?
    2020年2月22日 三分鐘速覽《光明日報》↓↓↓1重慶:一手抓防控 一手抓發展(1版)重慶市新冠肺炎疫情分區分級表2月19日,重慶出臺新冠肺炎疫情分區分級分類防控實施方案,按照全市疫情實際情況和發展態勢,綜合考慮人口流動等因素,以區縣為單元分別劃分低風險區縣
  • 新冠病毒有何危害?傷害你的大腦:失去嗅覺、頭痛、失憶-病毒,新冠...
    病毒感染有時會導致人體免疫系統產生過量的細胞因子。科學家們仍在試圖找出COVID-19是否也存在這種情況,或者新冠病毒能否直接侵入神經系統。這個問題的答案可能會對醫生診斷和治療新冠肺炎患者產生廣泛的影響。奇怪症狀是大腦遭病毒入侵了?我們所熟悉的新冠肺炎症狀包括發燒、咳嗽和呼吸困難。
  • 專家:新冠病毒會在人體全身引起血液凝塊,造成急性呼吸窘迫症候群
    紐約市Mount Sinai Beth Israel醫院肺部和重症監護醫生胡曼·普爾(Hooman Poor)說,醫生懷疑這些小血塊是導致新冠肺炎患者呼吸困難的原因之一。普爾說:「我們看到的不僅僅是肺部出現血栓的可能性。」在那些因為腎衰竭而需要進行透析的新冠病毒患者中,「他們的導尿管每一秒都在凝結。」
  • 如何說服爸媽,新冠病毒不是美國製造的
    但是,在2020年1月31日,印度學者發表文章說,經比對發現新冠病毒的棘突蛋白上有4段新的插入序列,具體細節在後文敘述。 冠狀病毒既如此可怕,那麼它如何獲得入侵人體的能力?其他類型的冠狀病毒,又是否有入侵人類的可能?SARS暴發以來,這成為科學家的研究課題,也是石正麗被質疑的研究項目本來目的所在。 冠狀病毒入侵人體的關鍵,在於其病毒粒子囊膜上的一種蛋白,叫S蛋白。
  • 新冠病毒是否會破壞血腦屏障成為研究焦點
    由于越來越多新冠患者出現中風、記憶力下降、痴呆等神經系統相關的症狀,因此新冠病毒是否會破壞血腦屏障,攻擊我們的大腦成為研究焦點。美國坦普爾大學劉易斯·卡茨醫學院等機構研究人員在新一期學術期刊《神經生物學疾病》報告中說,最新研究發現,新冠病毒還能讓血腦屏障出現「漏洞」,潛在破壞大腦神經網絡。全球各地新冠患者中30%到80%出現神經系統症狀,包括頭暈、頭痛、噁心和注意力渙散等,表明新冠病毒可能影響了中樞神經系統的細胞。
  • 新冠研究中國登上Science封面首次揭示新冠病毒人體蛋白受體結構
    Rosen稱該研究在理解新冠病毒如何侵染人體細胞方面取得了重要進展,相關研究成果最終將對研發精準的新冠肺炎診斷、治療手段起到關鍵作用。SARS-CoV-2如何與人體細胞結合科學家們正在正在爭先恐後地研究嚴重急性呼吸系統綜合症「新冠病毒2(SARS-CoV-2)」的秘密,這是大流行性疾病COVID-19的起因。病毒進入的第一步是病毒的三聚體棘突蛋白與人類受體血管緊張素轉化酶2(ACE2)的結合。
  • 新冠患者復陽會怎樣?血清IgG、IgM檢測結果如何解讀
    疾病的不同階段,病毒陽性部位也可能不一樣比如早期的時候,病毒可能局限在上呼吸道,這時候在上呼吸道取樣,檢測出陽性的可能性就更高;再過一段時間可能下呼吸道病毒多了,這時候你可能取痰,核酸檢測陽性的概率就高一點。再過段時間可能轉移到消化道,這時肛拭子陽性率會比較高點。復陽患者症狀會加重嗎?
  • 新冠病毒的源頭又有新說,可能是來自北極"冰河時代的微生物"引發
    這次全球的新冠疫情大爆發,給人類社會帶來了深重的災難,數百萬人確診感染,數十萬人死亡,全球經濟癱瘓,造成的經濟損失更是無法估量。對於造成這次災難的禍首:新冠病毒,它是怎麼忽然出現的?又是從哪裡來的?有關源頭的說法是大眾最為關心的,眾說紛紜,但一直也沒有結果。
  • 新冠的最早發現是何時?答案來了,多國的新冠病毒發現時間提前
    新冠病毒的爆發,各國都在探索病毒最早的起源是在哪裡。然而今日有相關報導多國的新冠病毒最早出現都提前了。這一下可熱鬧了,看川普怎麼收場。今天看到一條新聞,不知道是應該振奮呢還是應該感到難過。我們知道新冠肺炎最早在武漢出現的時候,人們並沒有很高的重視,隨後快過年那段時間,疫情全國爆發。緊接著就是全民隔離,全國抗疫,中國各個地方的醫護人員匯聚武漢。這段抗疫的時間,支援武漢的醫護人員零感染,他們交出了一份讓全國人民都讚嘆不已的答卷。隨著病毒的消散,全國各地人民也紛紛走出家門,人們慢慢地回歸正常的生活。