Четвёртое измерение — это время. Французы научились строить 4D-карты кровотока целых органов в реальном времени.

Французские учёные из Института физики для медицины представили новую ультразвуковую технологию, способную отображать движение крови внутри органов в четырёх измерениях — то есть в объёме и во времени. Такой уровень детализации до сих пор был недостижим: теперь можно видеть не только форму сосудов, но и динамику потока, причём с точностью менее 100 микрометров.

Метод открывает принципиально новые возможности для изучения работы сердечно-сосудистой системы, а также диагностики нарушений кровообращения, которые ранее оставались скрытыми. Разработка выполнена в рамках программы Inserm по ускорению биомедицинских исследований в области ультразвука и уже продемонстрировала впечатляющие результаты на моделях, сопоставимых по размерам с человеческими органами.

Кровообращение человека представляет собой сложнейшую сеть, включающую артерии, вены, капилляры и лимфатические каналы. Оно обеспечивает снабжение тканей кислородом, перенос питательных веществ и выведение продуктов обмена. Особую роль играет микроциркуляция — движение крови по мельчайшим сосудам, питающим клетки и поддерживающим их метаболизм. Малейшие сбои в этой системе способны привести к тяжёлым последствиям — от почечной недостаточности до хронических заболеваний сердца.

Главная трудность современной медицины заключалась в том, что до сих пор не существовало способа увидеть весь сосудистый рисунок целого органа сразу — от крупных артерий до мельчайших артериол. Традиционные методы визуализации, такие как МРТ или классическое допплеровское картирование, показывают лишь отдельные участки и не позволяют оценить общую структуру и динамику.

Созданная командой Inserm технология устранила это ограничение. Учёные разработали высокочувствительный ультразвуковой зонд, который формирует трёхмерные изображения в режиме реального времени, добавляя четвёртое измерение — течение времени. Такой подход позволяет получать полноценные 4D-карты сосудистой сети органа, где видны даже самые мелкие ветви диаметром меньше 0,1 миллиметра.

Метод уже применён для изучения кровоснабжения печени, почек и сердца. При наблюдении за печенью система впервые позволила различить три независимые сосудистые подсистемы — артериальную, венозную и портальную. Аппарат также зафиксировал их собственные гемодинамические профили: направление, скорость и пульсацию кровотока. Это даёт возможность не просто рассматривать сосуды как статическую структуру, а анализировать физиологию органа с невиданной точностью.

В отличие от инвазивных процедур, требующих вмешательства, новый инструмент работает полностью безопасно для пациента. Компактный датчик можно подключить к переносному блоку, что делает устройство удобным для повседневной диагностики. По словам руководителя исследования Клемана Пападаччи, благодаря высокой чувствительности и мобильности прибор способен стать рутинным средством оценки состояния сосудов в реальных клинических условиях.

Учёные отмечают, что этот метод способен преобразить представления о работе сосудистой системы. Возможность одновременно наблюдать весь орган и регистрировать мельчайшие колебания потока создаёт основу для раннего выявления заболеваний, связанных с микроциркуляцией, включая поражения мелких сосудов, которые сегодня диагностируются только косвенно.

Следующим этапом станет тестирование технологии на людях. Если результаты подтвердятся, метод может войти в медицинскую практику уже в ближайшие годы — как инструмент, способный показать работу организма с микроскопической точностью, но без единого разреза.