Az életnek talán a legfontosabb jellemzője a mozgás. A sejtek tele vannak zsúfolva mozgó sejtszervecskékkel, membránokkal és makromolekulákkal, amelyek az élet fenntartásához szükséges feladatokat végzik. Ezek rakományt mozgatnak, csatornákat nyitnak, szintetizálnak, lebontanak, reprodukálódnak stb. Mindezek az élettani funkciók egymásba kapcsolódnak, hogy egy mozgásokkal és transzportfolyamatokkal teli rendkívül összetett rendszert alkossanak. Mozgások természetesen magasabb szinteken is jelen vannak. A szív, a tüdő, a vér és az izmok mind olyan szervek, amelyek jól meghatározott, rájuk jellemző mozgásokat végeznek.

Az elmúlt években olyan nemspecifikus képalkotó technikákkal vizsgáltuk az élő rendszerekben előforduló időbeli mintázatokat, amelyek gyakorlatilag minden mozgásra és transzportfolyamatra érzékenyek. A munkák célja az élő rendszerekben megfigyelhető időbeli mintázatok feltárása és megértése. Ezen időbeli mintázatok a mögöttük meghúzódó élettani folyamatokat tükrözik. Kifejlesztettünk egy olyan új képalkotó módszert (szabadalmaztatás alatt), amely lehetővé teszi élőlények belső mozgásainak megjelenítését (Szigeti et al., 2014). Vizsgálatainkat a szubcelluláristól a szervi szintig terjedő széles skálán végeztük.

A szabadalmaztatás alatt álló röntgen képalkotási módszerünk segítségével a mérési idő és a sugárdózis növelése nélkül a hagyományos kép helyett két képet kaphatunk. Ezek közül a fontosabb az új, úgynevezett kinetikus kép, amely a lokális mozgások mértékét ábrázolja a vizsgált testben. Az újfajta képpel a funkcióról árulkodó olyan információ jut a diagnózist végző orvos birtokába, amely eddig nem volt elérhető. A kinetikus kép és a hagyományos kép kontrasztviszonyai gyökeresen eltérnek. A kép mozgásalapú kontrasztja lehetővé teszi a mozgó szervek vizsgálatát. Az eljárás segítségével a jól ismert hagyományos képet is megkapjuk, azonban a jelenlegi módszereknél jobb mozgási műtermék korrekcióval.

1. ábra • Az új módszerrel egy kígyóról készített statikus kép (a) és mozgást mutató kinetikus kép (b)

2. ábra • Az új módszerrel egy HEP2-sejtről készített statikus kép (a) és mozgást mutató kinetikus kép (b)

A klinikai alkalmazáson túl az új technológiát hasznosítani lehet minden olyan képalkotó eljárásban is, ahol átvilágító sugárzást használunk képalkotásra. Fáziskontraszt-mikroszkópiával kombinálva a módszer felhasználható sejtek mozgásának a jellemzésére is.
 

Kulcsszavak: celluláris mozgások, szervi mozgások, mikroszkópia, röntgenképalkotás
 

IRODALOM

Szigeti Krisztián – Máthé D. – Osváth Sz. (2014): Motion Based X-Ray Imaging Modality. IEEE Transactions on Medical Imaging. 33, 2031–2038. DOI:10.1109/TMI.2014.2329794.