Фото зародыша: D1 8d d0 bc d0 b1 d1 80 d0 b8 d0 be d0 bd: стоковые фото, изображения

Младенец, которому 27 лет. В США появилась на свет девочка, ждавшая рождения дольше всех в мире

• Холли Хондерич
• Корреспондент Би-би-си, Вашингтон

3 декабря 2020

Автор фото, Courtesy National Embryo Donation Center

Подпись к фото,

Молли Гибсон еще не исполнилось двух месяцев

Молли Гибсон появилась на свет в октябре этого года, но для ее рождения понадобилось целых 27 лет. Эмбрион, из которого она родилась, был заморожен в октябре 1992 года и оставался в хранилище до февраля 2020-го, когда Тина и Бен Гибсон решили стать его родителями.

Молли установила новый рекорд: ее зародыш провел в замороженном состоянии дольше всех в мире перед рождением. Но до этого этот рекорд принадлежал ее старшей сестре Эмме.

«Мы просто на седьмом небе от счастья, — говорит 29-летняя Тина Гибсон. — До сих не могу удержаться от слез, когда говорю об этом. Если бы пять лет назад кто-то сказал, что у меня будет не просто одна дочь, а целых две, я бы в это ни за что не поверила».

Они с супругом не могли зачать ребенка почти пять лет, но потом родители Тины увидели на местном телеканале сюжет о возможности имплантации замороженного эмбриона.

«Это единственная причина, по которой мы решили рассказать об этом публично. Если бы мои родители не увидели это в новостях, ничего не случилось бы, — говорит Тина. — Поэтому я чувствую, что должна завершить этот цикл».

Тина Гибсон, по профессии школьный учитель, и ее 36-летний муж Бен, специалист по кибербезопасности, связались с христианской неправительственной организацией Национальный центр донорских эмбрионов (NEDC), находящейся в городе Ноксвилл, штат Теннеси. Она занимается хранением замороженных эмбрионов, которые родители не использовали для рождения ребенка и решили пожертвовать для семей, страдающих бесплодием.

Такие супруги, как Тина и Бен Гибсон, могут стать родителями такого эмбриона — и у них появляется ребенок, который генетически не имеет с ними ничего общего. По данным NEDC, сейчас в США хранится около миллиона замороженных человеческих эмбрионов.

Богатый выбор доноров

Представитель центра Марк Меллингер говорит, что семьи, которые становятся родителями таких детей, чаще всего не могут зачать ребенка естественным образом.

Автор фото, Courtesy National Embryo Donation Center

Подпись к фото,

Тина Гибсон читает книгу своей дочери Эмме

«Я бы сказал, что примерно 95% [клиентов] испытывают проблему бесплодия», — говорит Меллингер.

Эмма, старшая сестра Молли, родилась у них в 2017 году. До этого Тина не могла спать, потому что постоянно молилась о ребенке, но после рождения Эммы ее ночи стали беспокойными совсем по другой причине. «Такая бессонница и такая усталость лучше всего», — признается Тина, рассказывая, как она ухаживает за своей дочерью.

Организация NEDC была основана 17 лет назад, и с тех пор при ее содействии более тысячи эмбрионов были пересажены, выношены и рождены на свет. Сейчас она ежегодно предоставляет семьям около 200 донорских эмбрионов.

Точно так же, как в случае с обычным усыновлением, супружеские пары могут выбирать между «закрытой» процедурой (когда новые родители не общаются с генетическими родителями) и «открытой», когда они поддерживают с ними контакт. Такое общение тоже может происходить в разной форме: от нескольких электронных писем в год до отношений на уровне почти семейного родства, объясняет Меллингер.

Семейные пары, которые намерены стать родителями младенца из замороженного эмбриона, обычно могут выбрать из 200-300 доноров, при этом они получают сведения об их демографической истории.

Как признаются Гибсоны, они так долго ждали ребенка, что этот выбор стал для них настоящим испытанием. «Нам было все равно, как будет выглядеть ребенок и откуда он», — говорит Тина.

В результате специалисты NEDC посоветовали для начала использовать какой-то «совсем простой» принцип, а потом сужать свой выбор. «Мы с мужем небольшого роста, так что мы ограничились только теми родителями, которые были похожи на нас по весу и росту. И тогда выбирать стало намного проще», — говорит Тина.

Без срока годности

Дети Гибсонов — генетические сестры. Оба эмбриона были заморожены в 1992 году, когда Тине было около года. Как сообщает NEDC, эмбрион Эммы провел перед рождением в замороженном состоянии дольше всех в истории. Но в этом году рекорд сестры побила Молли.

Эмма очень любит свою младшую сестру. «Она всем про нее рассказывает и говорит: «вот это моя младшая сестра Молли», — говорит Тина. И добавляет, что ей нравится подмечать, насколько две девочки похожи между собой, например, как у них появляется крошечная складочка между бровями, когда они чем-то разозлены или недовольны.

По утверждениям NEDC, время хранения замороженных эмбрионов не ограничено. Но вероятность, что когда-нибудь на свет могут появиться дети, зачатые 100 лет назад, не так велика, поскольку эта технология появилась относительно недавно: первый ребенок из замороженного эмбриона родился в 1984 году, это произошло в Австралии.

«Но вполне возможно, что однажды родится ребенок из эмбриона, которому 30 лет», — говорит Меллингер.

Уникальные кадры: от зачатия до рождения

С детства микроскоп и фотоаппарат были главными увлечениями гениального фотографа Леннарта Нильсона, который хотел показать всему миру красоту человеческого тела на клеточном уровне. Фотографии человеческого зародыша Нильсону удалось получить еще в 1957 году, но они были недостаточно эффектны для того, чтобы демонстрировать их широкой общественности.

Получить наиболее точные и красочные снимки ему помог цистоскоп — медицинский прибор, с помощью которого осматривают мочевой пузырь изнутри. Нильсон прикрепил к нему камеру и световод и сделал тысячи снимков жизни малыша внутри матки.

Так умелые руки Леннарта Нильсона сотворили чудо: показали всему миру таинство зарождения человеческой жизни.

Леннарт Нильсон родился 24 августа 1922 года в шведском городе Стангнас в семье, в которой любили фотографию.

Еще в детские годы Леннарта больше интересовал микромир, тот, который можно увидеть только в микроскоп. Вооружившись микроскопом и фотоаппаратом, он проникал в недоступные простому взгляду миры, внутренние миры человека в прямом понимании этого слова.

Сперматозоид в маточной трубе

Свой путь в фотографии Нильсон начал в середине 1940‑х годов, работая внештатным сотрудником различных шведских изданий. Уже в это время такие работы, как «Акушерка в Лапландии» и «Охота на полярного медведя на Шпицбергене», принесли ему международное внимание. Свои же эксперименты в области микрофотографии Леннарт начинает в середине 1950‑х годов и при этом активно сотрудничает с различными научно-медицинскими организациями.

Яйцеклетка

Впервые сфотографировать человеческий плод ему удалось в 1957 году. Необычная «репортажная» съемка из «недр» женского тела стала возможна после того, как Нильсон после ряда экспериментов сумел скомбинировать микрокамеру и микроосветитель, закрепив их на трубке цистоскопа (этот прибор использовался для осмотра мочевого пузыря изнутри), — так появились уникальные кадры, иллюстрирующие процесс зарождения эмбриона человека и его развитие.

Сперматозоид

Один из 200 миллионов отцовских сперматозоидов, прорвав оболочку яйцеклетки, буквально вливается в нее…

Сперматозоиды

«Когда я впервые увидел плод, ему было 15 недель и он сосал пальчик, — рассказывал Нильсон. — Но редакторы журналов хотели, чтобы я снял лицо плода. На это ушло много лет».

Международную известность Нильсон получил в 1965 году, когда журнал LIFE опубликовал 16 страниц фотографий человеческого эмбриона. Эти фотографии были немедленно воспроизведены также в Stern, Paris Match, The Sun­day Times и других журналах.

Зародыш

В том же году вышла книга фотографий Нильсона A Child is Born, восьмимиллионный тираж которой был распродан в первые же несколько дней. Эта книга выдержала несколько переизданий и до сих пор остается одной из самых успешно продаваемых иллюстрированных книг в истории подобного рода альбомов.

Плод

В дальнейшем Нильсон продолжал свою работу, делая не только фотографии, но и фильмы.

В 1960‑е — начале 1970‑х Нильсон сотрудничал с LIFE, делая микрофотографии не только различных стадий внутриутробного развития человека, но и других физиологических процессов внутри организмов человека и животных.

Космические корабли Voy­ager I и Voy­ager II, несущие послания инопланетным цивилизациям, кроме прочих документов укомплектованы также и фотографиями Нильсона. Свою научно-фотографическую деятельность он продолжает до сих пор.

8‑я неделя.

10 недель. Веки уже полуоткрыты. В течение нескольких дней они сформируются полностью.

16 недель после оплодотворения. Скелет в основном состоит из гибкого стержня и сети кровеносных сосудов, видимой сквозь тонкую кожу.

16 недель. Любознательный малыш уже использует свои руки для изучения окрестностей.

18 недель. Около 14 см. Зародыш теперь может воспринимать звуки из внешнего мира.

20 недель после оплодотворения.

26 недель после оплодотворения

36 недель. Через месяц малыш появится на свет.

Смотрите также: Муравьиные истории Андрея Павлова,
История доктора-самозванца Мартина Коуни, спасшего тысячи младенцев от неминуемой смерти

А вы знали, что у нас есть Instagram и Telegram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Фото космического «зародыша»

Орбитальная обсерватория «Хаббл» получила фотографии планетарной туманности в созвездии Ориона, по форме похожей на гигантское зерно кофе или только что сформировавшийся зародыш. Ее снимки были опубликованы на сайте космического телескопа, сообщает РИА «Новости».

Одни из самых заметных объектов на ночном небе — так называемые планетарные туманности. Они представляют собой огромные облака из раскаленного газа, простирающиеся на несколько световых лет. В далеком прошлом астрономы считали, что по своей природе они очень похожи на планеты, и только в середине XIX века ученые узнали, что это не так.

Оказалось, что они состоят из сброшенных оболочек небольших звезд, похожих на Солнце, почти исчерпавших свои запасы водорода и превратившихся в красных гигантов. Этот газ постоянно «подогревается» ультрафиолетовым излучением умирающего светила или белого карлика, который возникает на его месте после сброса последних внешних слоев звезды.

Благодаря этому излучению облако газа и пыли начинает светиться, что и порождает красивую и яркую туманность. Ее форма и устройство зависят от того, что происходит внутри недр светила, и поэтому ученые сегодня активно изучают подобные туманности в надежде раскрыть секреты смерти звезд.

Такие туманности крайне скоротечны по космическим меркам: они гаснут примерно за десять тысяч лет по мере рассеяния их горячего газа по межзвездной среде, и в итоге на месте престарелой звезды остается лишь едва заметный белый карлик. По этой причине планетарные туманности представляют огромный интерес для астрономов, изучающих эволюцию звезд и галактик.

Яркий и очень хорошо заметный пример такого объекта — планетарная туманность NGC2022 в созвездии Ориона, удаленная от нас на 8100 световых лет. Она была открыта еще в 1785 году знаменитым британским астрономом Уильямом Гершелем и сейчас ее может увидеть любой любитель науки, обладающий небольшим оптическим телескопом.

Звезда, расположенная в центре этой туманности, еще не превратилась в белого карлика и продолжает сбрасывать свои внешние оболочки, чьи следы можно увидеть в разных «слоях» туманности. Когда это произойдет, ученые пока не могут сказать, однако она, скорее всего, погибнет в ближайшее по астрономическим меркам время.

«Стимул» уже писал о телескопе «Хаббл» с невероятной разрешающей способностью, о его значении для науки и фантастических по красоте снимках небесных объектов.

Ученые раскрыли тайны раннего развития человека

Ученые хорошо изучили самые ранние этапы жизни многих животных, тогда как развитие человека во многом остается загадкой.

— Нас немного смущает, что в начале двадцать первого века мы знаем больше о рыбах, мышах и лягушках, чем о самих себе, — отметил биолог из университета Рокфеллера Али Бриванлоу. — Это не просто объяснить своим студентам.

Сейчас белых пятен на этом научном поле стало чуть меньше. В рамках последнего исследования ученые наблюдали, как клетки в эмбрионах начали дифференцировать и выявили особенности, которые являются уникальными для человеческого развития. Например, Бриванлоу и его коллеги выявили группу клеток, которая появляется в эмбрионе в районе 10-го дня, а затем внезапно исчезает на 12-й. Биологи пока не выяснили функцию этого кластера клеток, который на пике развития составляет 5-10 процентов зародыша. Похоже, это некий переходный орган, сродни хвосту, который начинает расти у эмбрионов позже, но затем пропадает еще до рождения. «Это как открытие нового органа в вашем теле», — говорит Али Бриванлоу.

Индустрия рождаемости также может извлечь выгоду из новой технологии выращивания эмбрионов. Норберт Глейхер, руководитель Центра репродукции человека в нью-йоркской клинике искусственного оплодотворения, отмечает, что около 50 процентов эмбрионов, которые имплантируют в матку матери, не выживают. Последние исследования могут помочь ученым понять, что идет не так в подобных случаях.

— Процесс имплантации — это большой черный ящик для нас, — говорит Глейхер, который ранее уже сотрудничал с Али Бриванлоу. Сейчас медик планирует использовать наработки своего коллеги, чтобы лучше оценивать жизнеспособность эмбрионов перед их имплантацией в клиниках.

Способность вырастить эмбриона в пробирке до 13-го дня жизни поднимает ряд этических и политических проблем. В 12 странах мира, в том числе США и Великобритании, ученым запрещено работать с эмбрионами старше 14 дней. Это крайний срок, когда эмбрион можно разделить на идентичных близнецов, затем, как подсказывает логика, начинает формироваться уникальный индивидуум.

Ученые сомневаются, что их эмбрионы прожили бы сильно дольше, чем 14 дней. Дело в том, что на более позднем сроке организм нуждается в смеси гормонов и питательных веществ от матери, точный состав которой до сих пор не известен. Чтобы узнать больше, исследователи уже начали эксперименты с эмбрионами приматов и коров.

Ученые создали эмбрион из клеток кожи человека. Это настоящий зародыш?

ФОТО: pixabay.com

Имитацию бластоцисты — ранней стадии развития зародыша — вырастили из фибробластов, перепрограммированных клеток соединительной ткани. Это позволит обойти запрет на подобные опыты в большинстве стран. РИА Новости разбирается, насколько «настоящий» получился зародыш и какое будущее ждет эти открытия.

Зачатие без оплодотворения

Обычно эмбрионы в лабораторных условиях выращивают из донорских оплодотворенных яйцеклеток. В случае клонирования от сперматозоидов можно отказаться. Начиная с середины десятых годов стало понятно, что вырастить зародыши в пробирке можно без участия половых клеток вообще. Бластоциста состоит из трех типов клеток, из которых потом формируются ткани плода, плацента и желточный мешок. А получают все это из стволовых клеток.

Впервые создать «зародыш без родителей» удалось в 2017-м ученым из Кембриджского университета (Великобритания). Они взяли эмбриональные и экстраэмбриональные трофобластные стволовые клетки (из них образуется плацента) мыши и поместили их на трехмерный внеклеточный матрикс. Там они самоорганизовались в структуру, которая по строению напоминала обычный мышиный зародыш.

Однако на четвертый день эксперимента его развитие остановилось — не было доступа к питательным веществам, как в организме матери.

Беременность стволовыми клетками

На следующий год эксперимент повторили исследователи из Утрехтского университета (Нидерланды). Как и британские коллеги, они создали мышиный эмбрион из стволовых клеток двух типов — эмбриональных и трофобластных. Однако голландцы продвинулись дальше. У выращенной ими бластоцисты сформировались все типы клеток, необходимые для дальнейшего развития.

Более того, при имплантации в матку животного бластоциста вызывала беременность. Правда, авторы работы подчеркивали, что у них получился не совсем настоящий зародыш и потому самка не смогла бы его выносить и родить.

В 2019 году ученые из Института биологических исследований Солка (США) также инициировали беременность у мышей, пересадив им эмбрионы, полученные всего из одной соматической клетки. Ее взяли из организма взрослого животного, перепрограммировали и размножили — таким образом появилась культура зародышевых стволовых клеток.

Затем их перепрограммировали еще раз, превратив в так называемые улучшенные плюропотентные клетки, и обработали коктейлем из специальных сигнальных веществ — тех, которые при естественном эмбриональном развитии вызывают дифференцировку трофобласта (из него формируется плацента) и внутренней клеточной массы (из нее образуются ткани зародыша).

В результате в 15% случаев из них вырастали бластоиды — структуры, аналогичные бластоцистам по клеточному составу и экспрессии генов.

Когда полученные бластоиды переносили в матку мышей, то примерно семи процентам удавалось там прикрепиться. Как отмечали исследователи, в организме самок они развивались еще около недели, но существенно отставали от обычных зародышей, а затем замирали.

Имитация человека

Гипотетически подобный фокус должен был сработать и с человеческими клетками. Полученный таким образом эмбрион позволил бы обойти нынешние довольно суровые правила, напрямую запрещающие создавать зародыши человека в исследовательских целях. А без этого невозможно разобраться, что на самом деле происходит на ранних стадиях развития.

И вот 12 марта группа ученых из Калифорнийского технологического (США) и Кембриджского университетов сообщила, что они вырастили человеческие эмбрионы, используя только стволовые и соматические клетки взрослых людей. Фактически исследователи усовершенствовали методику, по которой в 2017-м создали первого в мире мышиного «зародыша без родителей». Однако их результаты появились только на сайте препринтов bioRxiv и пока не прошли процедуру рецензирования.

Две другие работы — биологов из США и Австралии — вышли одновременно 18 марта в Nature. И тем, и другим удалось вырастить из клеток соединительной ткани взрослого человека структуру, которая по свойствам, форме и размерам похожа на человеческую бластоцисту. Как и в экспериментах с мышами, ее назвали бластоидом.

Американцы сначала перепрограммировали клетки фибробластов в плюрипотентные стволовые. А затем поместили их в специальную трехмерную чашку для культивирования, где воздействовали на них сигнальными веществами. В результате сформировался эмбрион. Подобно настоящей человеческой бластоцисте, он содержал три типа клеток, из которых впоследствии должны сформироваться плацента, желточный мешок и ткани самого зародыша.

Австралийцы пошли иным путем. Они перепрограммировали клетки взрослого человека таким образом, что несколько важных генов экспрессировались в них так же, как в трех типах клеток, содержащихся в бластоцисте. Затем поместили в трехмерную чашку, где обрабатывали коктейлем из сигнальных веществ. Через шесть-восемь дней они получили модель человеческого эмбриона.

В обоих экспериментах в бластоиды превращалось всего около 20% перепрограммированных клеток, что сравнимо с результатами опытов с мышами.

Кроме того, ученые сымитировали перенос получившихся зародышей в матку — по понятным причинам провести такую процедуру в реальности нельзя. Псевдоимплантация прошла успешно, однако уже на десятый-одиннадцатый день зародыши останавливались в развитии.

Как пояснил в разговоре с РИА Новости заведующий лабораторией генетики нарушений репродукции ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н. П. Бочкова» Вячеслав Черных, в исследованиях речь идет о не вполне «настоящем» зародыше человека.

«Хотя в искусственно созданной бластоцисте есть необходимые элементы (наружный слой клеток, полость — бластоцель — и часть, напоминающая внутреннюю клеточную массу), отмечаются и некоторые эмбриологические недостатки. В частности, нарушения динамики и синхронности развития, морфологические различия строения структур эмбриона, генетические и эпигенетические несоответствия и прочее», — отметил он.

Не совсем человек

Вполне вероятно, что общество в целом будет относиться к исследованиям на таких моделях более терпимо, чем к опытам над настоящими эмбрионами, считают в редакционной статье Nature исследователи из Мичиганского университета (США). Пока главный этический вопрос, который стоит решить, — применимо ли к ним правило 14 дней.

Сегодня человеческие эмбрионы, полученные экспериментально, уничтожают через 14 дней после оплодотворения. В одних странах нарушение этой нормы карается законодательно, в других — опыты с подобными зародышами отклоняют этические комитеты и лишают финансирования.

«Поскольку подобное «клеточное создание» получено искусственно, то не вполне запрещено его выращивать. Однако переносить его в полость матки женщины точно нельзя и это должно быть запрещено! Возможно, их имеет смысл делать для фундаментальных исследований механизмов развития человека на ранних стадиях после оплодотворения яйцеклетки. Тем более, если не будет запрета, что подобные эмбрионоиды могут быть культивированы больше 14 дней», — пояснил Вячеслав Черных.

Если же в отношении бластоидов запрет отменят, то ученым, вероятно, удастся разобраться не только с причинами выкидышей и неудачами при ЭКО, но и выяснить механизмы целого ряда наследственных патологий — в том числе сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых типов диабета.

Телескоп ALMA обнаружил зародыш звезды-монстра

eso1331ru — Научный релиз

10 июля 2013 г.

Новые наблюдения на телескопе ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter array) наградили астрономов невиданным раньше зрелищем процесса формирования звезды-монстра внутри темного облака. Обнаружен гигантский зародыш звезды с массой, более чем в 500 раз превышающей массу Солнца. Такой огромной протозвезды в нашей Галактике — Млечном Пути – еще не находили. А она еще находится в процессе дальнейшего роста. Звезда-эмбрион лежит внутри протозвездного облака и жадно пожирает окружающее ее вещество. Предполагается, что процесс закончится рождением звезды огромной светимости с массой до 100 солнечных масс.

Самые массивные и яркие звезды в нашей галактике формируются в холодных и темных облаках, но процесс их рождения окутан не только пылью, но и тайной [1]. Чтобы составить о нем более ясное представление, международная группа астрономов при помощи телескопа ALMA выполнила микроволновое сканирование «зародыша» такой звезды-монстра, находящегося от нас на расстоянии около 11 000 световых лет, в области под названием Темное Облако Спитцера (SDC) 335.579-0.292.

Существует две теории образования наиболее массивных звезд. Согласно одной из них, родительское темное облако распадается на фрагменты, в каждом из которых образуется ядро; затем каждое из этих ядер коллапсирует (сжимается), образуя звезду. Другой сценарий — более драматический: облако коллапсирует как единое целое, вещество облака устремляется к его центру и там образуется одна или несколько циклопических массивных звезд. Группа ученых под руководством Николя Перетто (Nicolas Peretto) из CEA/AIM (Париж-Сакле, Франция) и Университета Кардиффа (Великобритания) решила, что телескоп ALMA является идеальным инструментом для того, чтобы определить, что же происходит на самом деле.

Объект SDC335.579-0.292 был впервые зарегистрирован Космическим телескопом Спитцера (NASA) и Космической обсерваторией Гершеля (ESA) как хаотическое нагромождение темных и плотных волокон газа и пыли. Теперь, используя уникальную чувствительность телескопа ALMA, астрономы более точно оценили количество пыли и детально исследовали движения газа внутри темного облака — и обнаружили в его глубине настоящего монстра.

“Пионерские наблюдения с телескопом ALMA позволили нам впервые по-настоящему глубоко заглянуть внутрь облака и понять, что там происходит”,— говорит Перетто. “Мы хотели увидеть, как образуются и растут звезды-монстры — и мы своей цели достигли! Один из источников, которые мы нашли, оказался просто гигантским — самым большим протозвездным ядром, который когда-либо обнаруживали в Млечном Пути».

Вокруг этого ядра — зародыша новой звезды — уже кружится в вихревом движении более пятисот солнечных масс вещества [2]. И наблюдения с телескопом ALMA показали, что еще гораздо большее количество материи втекает внутрь этого вихря, что делает массу будущей звезды еще большей. Ведь все это вещество в конце концов сколлапсирует в гигантский шар молодой звезды, которая будет раз в 100 более массивной, чем наше Солнце. Такие чудища в мире звезд встречаются редко.

“Хоть мы и знали уже, что эта область скорее всего окажется массивным звездным инкубатором, мы все же не ожидали найти столь гигантский эмбрион звезды в ее центре”,— говорит Перетто. “Эта звезда, как ожидается, будет в 100 раз массивнее Солнца, а таких размеров в Млечном Пути достигает лишь одна из десяти тысяч звезд!”

«Дело не только в редкости таких звезд. Они рождаются очень быстро, а их «младенчество» длится крайне недолго, так что найти такой объект на такой ранней стадии его эволюции – это замечательный результат«,— добавляет член группы исследователей Гэри Фуллер (Gary Fuller) из Манчестерского университета в Великобритании.

А другой исследователь, Ана Дуарте Кабраль (Ana Duarte Cabral) из Лаборатории астрофизики в Бордо (Франция), подчеркивает: «Наблюдения с ALMA выявили весьма интересные детали движений волокнистой структуры пыли и газа в облаке. Они показывают, что в центральную компактную область втекает огромное количество газа«. Эти данные являются веским аргументом в пользу того, что образование массивных звезд описывается теорией глобального коллапса, а не фрагментации.

Эта работа является частью фазы предварительных научных наблюдений (Early Science phase) с телескопом ALMA; для их проведения использовалась только четверть всей антенной решетки. “Мы сумели выполнить эти очень детальные наблюдения только с частью огромного потенциала ALMA”,— заключает Перетто. “ALMA, без сомнения, произведет революцию в наших представлениях о звездообразовании, ответит на многие вопросы и, конечно, вызовет к жизни новые”.

Примечания

[1] Когда астрономы употребляют выражение “массивные звезды”, они хотят сказать, что эти звезды имеют массы примерно в десять или более раз большие, чем у Солнца. Это выражение относится к массе звезды, в не к ее размерам.

[2] В этой области звездообразования формируется много звезд. Ядро с массой в 500 солнечных масс является самым крупным из нескольких объектов такого типа.

Узнать больше

ALMA (Большая Атакамская Миллиметровая / субмиллиметровая Решетка — The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – международный астрономический инструмент, продукт партнерства ученых Европы, Северной Америки и Восточной Азии, при участии Республики Чили. В Европе ALMA финансируется Европейской Южной Обсерваторией (ESO), в Северной Америке – Национальным Научным Фондом (NCF) в кооперации с Национальным Советом по научным исследованиям Канады (NRC) и Национальным Советом по науке Тайваня (NSC), в Восточной Азии Национальным Институтом Естественных наук Японии (NINS) в кооперации с Academia Sinica (AS) Тайваня. Строительство и эксплуатацию ALMA ведут от Европы Европейская Южная Обсерватория (ESO), от Северной Америки Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO), управляемая компанией  Associated Universities, Inc. (AUI), и от Восточной Азии Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии (NAOJ). Организационно строительство, пуско-наладочные работы и эксплуатация ALMA совместно управляются в рамках Объединенной Обсерватории ALMA (The Joint ALMA Observatory, JAO).

Исследование представлено в статье “Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars”, которая будет напечатана в журнале Astronomy & Astrophysics.

Состав исследовательской группы: N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay, France; University of Cardiff, UK), G. A. Fuller (University of Manchester, UK; Jodrell Bank Centre for Astrophysics and UK ALMA Regional Centre Node), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, France), A. Avison (University of Manchester, UK; UK ALMA Regional Centre node), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay, France), J. E. Pineda (University of Manchester, UK; UK ALMA Regional Centre node; ESO, Garching, Germany), Ph. André (CEA/AIM Paris Saclay, France), S. Bontemps (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, France), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay, France), N. Schneider (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, France) and S. Molinari (INAF, Rome, Italy).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) — ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Объединенное Королевство, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) — крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: [email protected]

Nicolas Peretto
School of Physics and Astronomy, Cardiff University
Cardiff, UK
Телефон: +44 29 208 75314
Email: [email protected]

Gary Fuller
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester
Manchester, UK
Телефон: +44 161 306 3653
Email: [email protected]

Ana Duarte-Cabral
Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux
Bordeaux, France
Email: [email protected]

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: [email protected]

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1331.

Адентия зубов — причины и лечение адентии

Полное или частичное отсутствие зубов в стоматологии называется адентией. Эта патология может быть врожденной (аномалия развития зубочелюстной системы) или приобретенной. Для заболевания характерно нарушение непрерывности зубных рядов. Человек не может жевать, нормально говорить и испытывает дискомфорт от косметического дефекта улыбки. Ухудшается его дикция и артикуляция, хуже работает ЖКТ.

И полная, и частичная адентия опасна тем, что вследствие потери зубов возможна деформация лицевого скелета, заболевания височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС).

Виды патологии

В стоматологии адентия рассматривается как первичный или вторичный дефект зубных рядов.

• Полная врожденная адентия встречается крайне редко, примерно в 1% случаев.
• Частичная вторичная адентия диагностируется в 45–75% случаев.
• Также полная адентия встречается у 25% людей старше 60 лет.

В зависимости от причин и времени возникновения патологии, стоматологи, как уже было сказано выше, разделяют врожденную и вторичную потерю зубов, а также адентию временных и постоянных рядов. Истинной адентией называется отсутствие зубного зачатка, а при слиянии соседних коронок и задержке в сроках их прорезывания стоматологи говорят о ложной адентии.

С учетом количества отсутствующих зубов выделяется частичная и полная адентия. Первая предполагает недостаток до 10 единиц зубного ряда, как правило, верхних боковых резцов, вторых премоляров и третьих моляров. При отсутствии более 10 зубов врачи диагностируют множественную адентию.

Причины

Основной и единственной причиной адентии является отсутствие или гибель зачатков зубов. Первичная патология может быть вызвана наследственностью или спровоцирована различными вредоносными факторами, действующими в период формирования зубной пластинки плода.

Полная врожденная адентия — чрезвычайно редкое явление. Формируется ввиду эктодермальной дисплазии. В этом случае наряду с отсутствием зубов у больных наблюдается недоразвитие волос, кожи, ногтей, а также сальных и потовых желез, хрусталиков глаз, нервов.

Среди других распространенных причин патологии выделяют следующие:

• нарушение обмена минеральных веществ в период внутриутробного развития плода на фоне заболеваний мамы при беременности;
• болезни в раннем детстве;
• наследственность;
• нарушение работы эндокринной системы;
• сбои в развитии эктодермы — наружного зародышевого листка эмбриона;
• лечение сопутствующих болезней, в том числе злокачественных новообразований;
• химиотерапия, лечение ионизирующим излучением;
• остеомиелиты и другие гнойные воспаления челюстей.

Причинами вторичной потери зубов в процессе жизнедеятельности могут быть невылеченный кариес, пульпит, периодонтит, травмы зубов, флегмоны, абсцессы, неграмотное оказание стоматологической или ортопедической помощи, а также другие патологии зубов и десен.

Осложнения

Адентия приводит к разнообразным физическим и эстетическим осложнениям:

• в зоне отсутствия зуба ненагружаемая кость постепенно атрофируется;
• лицо может становиться ассиметричным, нарушается смыкание губ, углубляются подбородочные и носогубные складки. Зачастую меняется положение уголков рта, они начинают западать;
• происходит недоразвитие челюстей. Оно выражается тем сильнее, чем больше зубов отсутствует, появляются различные зубочелюстные деформации;
• при множественной адентии нижней челюсти наблюдается ее сильный выступ, глубокий прикус;
• при аномалиях верхней челюсти нижний зубной ряд начинает перекрывать верхний;

Недоразвитие челюстей наблюдается не во всех случаях, и далеко не у всех детей и взрослых оно выражается одинаково. Однако во всех случаях адентия приводит к негативным изменениям внешности.

При полной или множественной адентии неправильно формируется прикус, нарушается функция ротового пищеварения. Пища плохо измельчается, и больной вынужден отказываться от многих вкусных блюд. Не стоит забывать и о том, что при этой патологии у человека снижается самооценка, он начинает переживать из-за того, что внешне выглядит непривлекательно, замыкается в себе и реже идет на контакт с людьми.

Адентия верхней челюсти

Верхняя челюсть чаще нижней подвергается разного рода аномалиям. Как правило, у пациентов наблюдается симметричная гиподентия двух зубов. А так как передние зубы участвуют в звукообразовании и формируют чистоту произношений, этот вид деформации является самым заметным. Речь пациента становится шепелявой, невнятной, «уползает» улыбка, происходит разбрызгивание слюны.

Адентия нижней челюсти

Нижняя челюсть отличается небольшим протезным ложем, поэтому при адентии язык начинает занимать место нижних зубов. В результате значительно меняется дикция больного, ухудшается его самочувствие.

Диагностика и лечение

Для диагностики заболевания стоматологу необходимо детальное обследование полости рта пациента. Врач выясняет у больного ряд моментов:

• причины и время потери зубов;
• информацию о перенесенных заболеваниях;
• данные о ранее использованных больным зубных протезов.

В ходе осмотра стоматолог отмечает асимметрию лица, выраженность подбородочных и носогубных складок, степень уменьшения высоты нижнего отдела лица, наличие заед, характер смыкания губ, топографию переходной складки, степень открывания рта, характер соотношения челюстей. Специалист также определяет наличие хруста в суставах, боли при движении нижней челюсти и диагностирует степень атрофии альвеолярных отростков.

Осмотр обязательно включает пальпацию полости рта и рентгенографию ВНЧС. На основании полученных данных врач определяет дальнейшую тактику лечения (протезирования), выбирает для пациента подходящий вид протеза, слепочный материал.

Лечение адентии у детей

Родителям важно понимать, что лечение детей, у которых наблюдается патологическая потеря зубов, необходимо проводить в обязательном порядке. Например, в случае отсутствия молочных зубов в переднем и боковом сегментах у ребенка, в подростковом возрасте ряд может сформироваться неправильно.

Для детской адентии характерны:

• задержка в смене постоянных зубов;
• асимметричное прорезывание зубов;
• одностороннее сохранение молочных зубов;
• невыпадение молочного зуба и сращение его с углублением в челюстной кости.

При обнаружении хотя бы одного из этих признаков ребенка обязательно следует показать ортодонту.

Выбор ортопедической конструкции зависит от вида патологии и состояния полости рта маленького пациента. Детям чаще всего устанавливают несъемные мостовидные протезы — консольные или раздвижные. Для фиксации конструкции монтируют коронки. Дети хорошо реагируют на протезирование и нормально адаптируются к новым конструкциям.

Маленьким пациентам также можно установить мостовидные протезы, однако такие конструкции больше подходят в период позднего сменного и постоянного прикуса. Наиболее удачными конструкциями считаются раздвижные мостовидные протезы. Единственным недостатком подобной системы является образование щели при раздвижении конструкции и попадание в нее пищи.

Мостовидные протезы иногда устанавливают в профилактических целях, чтобы сохранить место в зубном ряду.

В период раннего сменного и временного прикуса применяются съемные пластиночные протезы, которые не задерживают рост челюстных костей.

Лечение адентии у взрослых

Взрослым пациентам предлагают различные виды съемных и несъемных протезов. Возможно протезирование на имплантатах, установка мостовидных протезов на четырех имплантатах и другие варианты протезирования на выбор пациента. В зависимости от состояния его зубочелюстной системы, финансовых возможностей и пожеланий, стоматологи, как правило, предлагают на выбор несколько вариантов лечения.

При выборе метода лечения важно понимать особенности каждой конструкции. Врач, исходя из состояния полости рта пациента, предлагает ему на выбор несколько вариантов протезирования.

Съемные протезы

Частичные или полные протезы следует менять каждые 1,5–2 года. Поэтому даже при полной потере зубов стоматологи предлагают альтернативный вид протезирования с опорой на имплантаты.

Бюгельные протезы

Протезы на металлическом каркасе, на который устанавливается акриловая основа, а на нее — искусственные зубы. Такое решение позволяет значительно облегчить конструкцию протеза, сделать его тоньше и удобнее.

Мостовидные протезы

При частичной адентии возможна установка мостовидных протезов. Несъемная конструкция фиксируется на соседних нестачиваемых зубах.

Протезирование с опорой на имплантаты

Протезирование с опорой на имплантаты считается наиболее надежным и эстетичным способом восстановления зубного ряда. К основным преимуществам подобного вида костной имплантации можно отнести:

• долгий срок службы конструкции;
• эстетичный внешний вид;
• отсутствие необходимости в обточке соседних зубов.

Установленный на имплантаты зубной протез полностью заменяет отсутствующие зубы и выполняет функциональную и эстетическую задачу.

Профилактика адентии

Лучшей профилактикой является грамотный своевременный уход за полостью рта. Регулярная чистка зубов и десен, профилактические осмотры у стоматолога два раза в год, отказ от вредных привычек, переход на сбалансированное питание — все это позволит как можно дольше сохранить зубы здоровыми и крепкими.

Если вы или ваш ребенок столкнулись с этим заболеванием, не откладывайте визит к стоматологу. Опытные терапевты, ортопеды и имплантологи клиник «СТОМА» помогут решить проблему частичного или полного отсутствия зубов: подберут удобный и эстетичный протез, который значительно улучшит качество жизни, сделает вас увереннее в себе и красивее.

Звоните и записывайтесь на прием по телефону: +7 (812) 416-94-37. Наши клиники расположены в разных районах Санкт-Петербурга и работают с понедельника по субботу, с 9 до 21 часа.

Фотографии эмбрионов ЭКО из нашей лаборатории экстракорпорального оплодотворения

Изображение эмбриона ЭКО — это оплодотворенная яйцеклетка человека (также называемая ооцитом). Это утро после извлечения яйцеклеток ЭКО, когда мы проверяем яйцеклетки на оплодотворение. Мужской и женский генетический материал (ДНК) находятся в 2 пронуклеусах (красные стрелки).

Фотография высококачественного человеческого эмбриона на третий день на стадии 8 клеток. В этой плоскости фокуса видны 6 клеток.

На этом снимке показан эмбрион бластоцисты высокого качества на 5-й день. Перенос бластоцисты на 5 дней может привести к высокому уровню беременностей при низком уровне многоплодной беременности.

Изображения яйцеклеток и сперматозоидов Человеческие яйца, также называемые ооцитами

Яйца во время процедуры извлечения яиц Яйца (более темная область под буквой «E») находятся внутри массы кумулюсных клеток («C»)

Изображения, показывающие примеры нормальных и аномальных яиц, включая яйца низкого качества, зрелые яйца высокого качества, аномальные яйца, очень незрелые яйца и дегенеративные ооциты.

Фотографии спермы человека

В конце концов, мы, мужчины, всего лишь доноры ДНК. Некоторые женщины (? Ложно) утверждают, что это все, для чего мы годны! Если клонирование когда-либо будет усовершенствовано и применено к людям, женщинам мы даже не понадобимся для нашей ДНК. Давай, пожалуйста, воздержимся от исследований по клонированию …

Изображения эмбрионов первого дня

Оплодотворенные яйца человека, одноклеточные эмбрионы, также называемые двумя пронуклеарными эмбрионами или зиготами

Это то, что мы хотим увидеть утром после извлечения яйцеклетки в циклах ЭКО

Такие эмбрионы необходимо выбросить.

Фотографии эмбрионов 2-го дня

Это то, что мы хотим увидеть примерно через 48 часов после процедуры извлечения яйцеклеток

Показаны два эмбриона, один многоядерный и очень ненормальный, другой выглядит нормальным двухклеточным эмбрионом. Фотографии: фрагментация

Показаны два эмбриона, у одного есть фрагментация, у другого нет

Изображения эмбрионов третьего дня

Это то, что мы хотим увидеть примерно через 72 часа после извлечения яйцеклетки. Эмбрионы, которые выглядят так, как правило, имеют высокую скорость имплантации после переноса в матку

Фотографии нормальных и аномальных эмбрионов 3-го дня

Один эмбрион имеет очень необычную форму.Стать звездой футбола? Также показан пример очень фрагментированного зародыша низкого качества.

Фотографии бластоцист на 5-6 сутки развития эмбриона ЭКО

Стадия бластоцисты — это последняя стадия развития эмбриона перед тем, как эмбрион вылупляется и имплантируется в слизистую оболочку матки. Перенос бластоцисты может снизить риск многоплодной беременности при высоких показателях успешности беременности.

изображений | Энциклопедия проекта «Эмбрион»

По Сара Уоллс

Вирус папилломы человека или ВПЧ — это вирусный патоген, который чаще всего распространяется при половом контакте.Штаммы ВПЧ 6 и 11 обычно вызывают остроконечные кондиломы, в то время как штаммы ВПЧ 16 и 18 обычно вызывают рак шейки матки, который вызывает распространение раковых клеток в шейке матки. Врачи могут обнаружить эти штаммы ВПЧ с помощью мазка Папаниколау, который представляет собой диагностический тест, собирающий клетки из шейки матки женщины.

Формат: Графика

Тема: Теории, расстройства

Автор: Кэтрин Кочвара

Мужское тело, за которым следуют мужские репродуктивные органы, из которых происходит сперма, изображено сверху вниз слева.Под мужскими репродуктивными органами находится диаграмма одного сперматозоида. Справа от диаграммы сперматозоидов слева направо изображены физиологические и морфологические изменения, которым подвергается сперма для оплодотворения яйцеклетки. Каждое изменение связано со светло-розовым прямоугольником фона. Каждый светло-розовый прямоугольник соответствует расположению сперматозоидов в женских репродуктивных органах, которое изображено над ним.

Формат: Графика

Тема: Теории, процессы

Автор: Кэтрин Кочвара

Первое успешное клонирование гаура в 2000 году с помощью Advanced Cell Technology включало клетки двух животных: яйцеклетку домашней коровы и клетку кожи гаура.Исследователи извлекли яйцеклетку из яичника домашней коровы и клетку кожи из кожи гаура. Сначала исследователи провели ядерную трансплантацию яйцеклетки коровы, в ходе которой удалили ядро ​​яйцеклетки. Митохондрии яйцеклетки остались нетронутыми внутри клетки.

Формат: Графика

Предмет: эксперименты, организмы, размножение

Фотограф повышает осведомленность о бесплодии

CHARLOTTE, N.С. — Фотограф, мечтающий стать матерью, занимается повышением осведомленности о бесплодии.

Что нужно знать

• Фотограф сделал фотосессию семей, борющихся с бесплодием
• Участвующие семьи поделились чувствами, которые они связывают с бесплодием
• Фотосессия, чтобы показать, что многие страдают бесплодием, и собрать средства

Инара Маккей провела фотосессию с семьями, борющимися с бесплодием, включая ее собственную.

Инара Маккей и ее муж Крис надеялись завести детей сразу после свадьбы, но после года попыток они изо всех сил пытались забеременеть.

«Они провели все тесты и сказали нам, что ЭКО — это наш вариант иметь детей», — сказала Инара Маккей.

Экстракорпоральное оплодотворение — это разновидность вспомогательной репродуктивной технологии, которая включает объединение женской яйцеклетки со спермой в лабораторной посуде для создания эмбрионов. Позже эмбрионы переносятся в матку женщины.

«Были дни, когда это было труднее всего, а были дни, когда все было нормально», — сказала Инара Маккей.

Через год после ЭКО они получили новости, на которые они надеялись. Их дочь Астрид родилась в прошлом году.

«После всей душевной боли и ожидания это так приятно, — сказал Крис Маккей.

Их страховка покрывала большую часть лечения бесплодия, но они все равно были должны 20 000 долларов. Их семья и их сбережения помогли им заплатить за это.

«Нам очень повезло с ситуацией, которая сделала ее возможной», — сказал Крис Маккей.

Инара Маккей тогда тоже начала заниматься фотографией, чтобы покрыть расходы, и в итоге нашла свое увлечение.

«Я стараюсь, чтобы это не было чрезмерно принудительным, и все искренне хорошо проводят время», — сказала Инара Маккей.

Ее специальности — детские и семейные фотосессии.

В апреле на Национальной неделе осведомленности о бесплодии она решила использовать свои навыки фотографии, чтобы повысить осведомленность о бесплодии. По данным Центров по контролю за заболеваниями, им страдает 1 из 8 пар.

«Я хотела показать, что это невидимое, но это очень распространено», — сказала Инара Маккей.

В фотосессии участвовали семьи разного происхождения и разного типа.Каждая семья держала табличку, объясняющую, что для них значит бесплодие.

Линдси Робертс и ее муж приняли участие в фотосессии. Говорят, на бесплодие всегда надеются.

Они пытались зачать ребенка в течение пяти лет, и у них произошло четыре выкидыша. В прошлом году в результате усыновления эмбриона у них родилась дочь.

«Когда вы видите, как люди распространяют информацию, и вы видите, что все эти люди распространяют эти послания надежды или просто то, что они чувствуют, вы понимаете, что вы не одиноки», — сказал Робертс.

Для Mackays бесплодие означает тратить каждый доллар, который у вас есть, на самый маленький шанс.

Во время фотосессии Инара Маккей собрала 500 долларов для RESOLVE, Национальной ассоциации бесплодия. У каждой участвующей семьи была возможность сохранить свои фотографии.

Репродуктивный эндокринолог и специалист по бесплодию Atrium Health доктор Эшли Эскью сказала, что бесплодие — это когда пара не может зачать ребенка после года попыток. Если женщина старше 35 лет, бесплодие невозможно зачать через шесть месяцев.

Она сказала, что люди всех слоев общества и любого происхождения могут с трудом забеременеть.

«Бесплодие действительно влияет на все расы, этнические группы, любую религиозную ориентацию и все эти вещи, а также на сексуальную ориентацию. Нет никого, вы знаете, человека или кого-либо, кто отстранен от этого», — сказал Эскью.

Она сказала, что лучше не откладывать посещение специалиста, если у вас проблемы с беременностью. Для семей, страдающих бесплодием, доступны процедуры и группы поддержки.

Для получения дополнительной информации о бесплодии щелкните здесь. Для получения дополнительной информации о RESOLVE щелкните здесь.

Избегайте фетальных изображений на память, мониторы сердцебиения

Ультразвуковое сканирование, подобное изображенному выше, должно быть зарезервировано для тех случаев, когда есть медицинская необходимость, и выполняться специально обученными операторами.

Español

Ультразвуковая визуализация — это наиболее широко используемый метод медицинской визуализации во время беременности.

Ультразвуковая визуализация плода позволяет получать изображения плода в реальном времени. Допплеровские ультразвуковые мониторы сердцебиения плода — это портативные ультразвуковые устройства, которые позволяют прослушивать сердцебиение плода. Оба устройства отпускаются по рецепту, и предназначены для использования обученными профессионалами в области здравоохранения. Они не предназначены для продажи или использования без рецепта (OTC), и FDA настоятельно не рекомендует использовать их для создания изображений и видео на память о плодах.

«Несмотря на отсутствие доказательств какого-либо вреда из-за ультразвуковой визуализации и мониторов сердцебиения, разумное использование этих устройств обученными поставщиками медицинских услуг важно», — говорит Шахрам Ваэзи, доктор философии, биомедицинский инженер FDA. «Ультразвук может слегка нагревать ткани, а в некоторых случаях он также может вызывать очень маленькие пузырьки (кавитацию) в некоторых тканях».

Долгосрочные эффекты нагревания тканей и кавитации неизвестны. Таким образом, ультразвуковое сканирование должно проводиться только при наличии медицинской необходимости, на основании рецепта и проводиться должным образом обученными операторами.

Видеозаписи на память о плодах вызывают споры, потому что ультразвуковое воздействие на плод не приносит никакой пользы с медицинской точки зрения. FDA известно о нескольких предприятиях в США, которые коммерциализируют ультразвуковую визуализацию, снимая видео на память о плодах. В некоторых случаях аппарат УЗИ можно использовать в течение часа, чтобы снять видео с плода.

Хотя FDA признает, что визуализация плода может способствовать установлению связи между родителями и развивающимся плодом, такие возможности обычно предоставляются во время дородового ухода.При создании видеороликов на память о плодах нет никакого контроля над тем, как долго будет длиться один сеанс визуализации, сколько сеансов будет выполнено или будут ли ультразвуковые системы работать должным образом. Напротив, Визи говорит: «Правильное использование ультразвукового оборудования в соответствии с рецептом гарантирует, что женщина получит профессиональную помощь, которая будет способствовать ее здоровью и здоровью ее плода».

Допплеровский ультразвуковой монитор сердечного ритма

Аналогичные опасения связаны с продажей и использованием безрецептурных ультразвуковых датчиков сердцебиения.Эти устройства, которые используются для прослушивания сердцебиения плода, по закону продаются как «устройства, отпускаемые по рецепту», и должны использоваться только медицинским работником или под его наблюдением.

«Когда продукт приобретается без рецепта и используется без консультации со специалистом в области здравоохранения, осуществляющим уход за беременной женщиной, отсутствует контроль за тем, как используется устройство. Кроме того, от воздействия не ожидается или не ожидается никакой медицинской пользы. , — говорит Ваэзи. «Кроме того, количество сеансов или продолжительность сеанса сканирования плода не контролируются, и это увеличивает вероятность нанесения вреда плоду и, в конечном итоге, матери.«

к началу

• Текущее содержание по состоянию на:

  16.12.2014

Сегментация трофэктодермы в изображениях эмбрионов человека с помощью созданной U-Net

Основные моменты

•

На основе архитектуры U-Net для семантической сегментации TE в изображениях бластоцисты человека предлагаются четыре новые полностью сверточные глубинные модели.Каждая из предложенных моделей представляет эффективный подход к увеличению глобального рецептивного поля без значительных вычислительных затрат. Хотя все предложенные модели превосходят базовую модель U-Net, Inceptioned U-Net обеспечивает превосходную производительность по сравнению с современными моделями и устанавливает новый стандарт сегментации TE.

•

Стратегия многомасштабного ансамбля предлагается для того, чтобы в конечном итоге расширить воспринимающее поле для покрытия всего изображения в любой существующей архитектуре.Этот метод обучает пять экземпляров модели параллельно с использованием обучающих изображений пяти различных разрешений. Окончательная карта прогнозирования создается с использованием агрегирования пяти моделей с помощью схемы взвешенного усреднения в соответствии с нормализованной ошибкой индекса Жаккара на обучающем наборе. Предлагаемый метод многомасштабного ансамбля предлагает компромисс между количеством и качеством пространственной информации. Более того, его можно использовать для других приложений сегментации независимо от базовой архитектуры.

Abstract

Трофэктодерма (ТЕ) — один из основных компонентов эмбриона человека 5-го дня (бластоциста), который коррелирует с качеством эмбриона. Точная сегментация TE — важный шаг к достижению автоматической оценки качества человеческого эмбриона на основе морфологических особенностей изображения. Однако автоматическая сегментация TE — сложная задача, и предыдущая работа над ней весьма ограничена. В этой статье предлагаются четыре полностью сверточные глубокие модели для точной сегментации трофэктодермы на микроскопических изображениях бластоцисты человека.Кроме того, предлагается метод многомасштабного ансамбля, который объединяет пять моделей, обученных в различных масштабах, предлагая компромисс между количеством и качеством пространственной информации. Кроме того, впервые создаются синтетические изображения эмбрионов для решения проблемы нехватки данных при обучении моделей глубокого обучения. Эти синтетически сгенерированные изображения доказали свою эффективность для заполнения пробела в обобщении в глубоком обучении, когда для обучения доступны ограниченные данные. Экспериментальные результаты подтверждают, что предложенные модели способны сегментировать TE-области со средним значением Precision, Recall, Accuracy, Dice Coefficient и Jaccard Index , равным 83.8%, 90,1%, 96,9%, 86,61% и 76,71% соответственно. В частности, предлагаемая модель Inceptioned U-Net превосходит современные на 10,3% в , Точность , 9,3% в Dice Coefficient и 13,7% в Jaccard Index . Дальнейшие эксперименты проводятся, чтобы подчеркнуть эффективность предложенных моделей по сравнению с некоторыми недавними методами сегментации на основе глубокого обучения.

Ключевые слова

Сегментация трофэктодермы

Глубокое обучение

Анализ медицинских изображений

ЭКО

Человеческий эмбрион

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2020 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Датчики | Бесплатный полнотекстовый | HEMIGEN: Генератор изображений человеческого эмбриона на основе генерирующих состязательных сетей

1. Введение

Глубинные нейронные сети (DNN) стали одним из самых популярных современных инструментов для анализа и классификации изображений [1]. Одна из первых точных реализаций DNN, AlexNet [2], была быстро превзойдена сетью функции глубокой сверточной активации (DeCAF), которая извлекала функции из AlexNet и оценивала эффективность этих функций в общих задачах зрения [3].VGGNet продемонстрировал, что увеличение глубины сверточной нейронной сети (CNN) полезно для точности классификации [4]. Однако более глубокую нейронную сеть труднее обучить. ResNet представил структуру остаточного обучения, чтобы упростить обучение для очень глубоких сетей [5]. Архитектура ResNet, сочетающая семантическую информацию из глубокого грубого слоя с информацией о внешнем виде из неглубокой сети, была адаптирована для сегментации изображений [6]. Региональная CNN (R-CNN) была предложена как комбинация высокопроизводительных CNN с предложениями восходящей области для локализации и сегментации изображений [7].Прорыв DNN в качестве привел к многочисленным адаптациям в решении проблем обработки медицинских изображений, таких как анализ раковых клеток [8] и анализ типа рака [9]. CNN с глубоким максимальным объединением были использованы для обнаружения митоза в гистологических изображениях груди с использованием заплатки с центром на пикселе в качестве контекста [10]. Архитектура U-Net с расширением данных и упругими деформациями достигла очень хорошей производительности в различных приложениях биомедицинской сегментации [11]. CNN с контролируемым максимальным объединением была обучена обнаруживать пиксели ячеек в областях, которые предварительно выбраны классификатором машины опорных векторов (SVM) [12].После этапа предварительной обработки для удаления артефактов из входных изображений, полностью CNN были использованы для создания сегментации внутренней клеточной массы эмбриона [13]. Набор нейронных сетей Левенберга – Марквардта, обученных с использованием текстурных дескрипторов, позволял прогнозировать качество эмбрионов [14]. Методы анализа изображений также применялись для анализа изображений эмбрионов. Методы извлечения, классификации и группировки свойств использовались для измерения качества эмбрионов. Методы классификации в реальном времени для определения количества эмбриональных клеток по изображениям, полученным с помощью покадровой микроскопии, помогают эмбриологам контролировать делящиеся клетки [15].Модели условного случайного поля (CRF) [16] использовались для подсчета клеток и оценки различных аспектов развивающегося эмбриона и прогнозирования стадии эмбрионального развития. В дополнение к классификации, эмбриональное позиционирование было достигнуто с использованием линейной цепной модели Маркова [17]. Для сегментации и подсчета количества ячеек были разработаны различные решения: ImageJ, MIPAV, VisSeg [18]. Более того, сегментация клеток путем обозначения их центра и краев позволяет быстрее и точнее определять их форму и количество [19].Двухэтапный классификатор для классификации изображений эмбриона был предложен в [20]. Растущий прогресс приложений генеративных состязательных сетей (GAN) в медицинской визуализации показывает, что большая часть исследований сосредоточена на синтетической визуализации, реконструкции, сегментации и классификации, и доказывает, что важность сектора. GAN на основе Вассерштейна были применены для синтеза клеток, визуализированных с помощью флуоресцентной микроскопии, улавливая эти отношения, чтобы иметь отношение к биологическому применению [21].Качество сгенерированных искусственных изображений также улучшилось благодаря усовершенствованиям глубоких нейронных сетей [22], а также прогрессивному росту GAN для увеличения данных изображения [23]. Вариационные автоэнкодеры (VAE) и генеративные состязательные сети (GAN) в настоящее время наиболее различаются по качеству их результатов. Модели VAE чаще используются для сжатия и восстановления изображений. Оба метода имеют недостатки, так как восстановление части информации приводит к потере некоторых данных и часто приводит к выцветанию или размытию изображения.Этот эффект может быть уменьшен путем сопоставления данных, а также распределений потерь реальных и поддельных изображений парой автокодировщиков, используемых в качестве генератора и дискриминатора в состязательном обучении [24]. Использование генератора и дискриминатора постепенно увеличивается с точки зрения низкого разрешения и добавления новых слоев для увеличения мелких деталей позволило достичь текущего начального балла 8,80 для набора данных CIFAR10 [25]. Сетевые модификации могут быть применены для минимизации выцветания результирующих изображений [24].Генеративные стохастические сети (GSN) использовались для изучения оператора перехода цепи Маркова, стационарное распределение которой оценивает распределение данных [26]. Архитектура нейронной сети с глубоким рекуррентным вниманием (DRAW) [27] использовалась для создания очень реалистичных естественных изображений, таких как фотографии номеров домов или других цифр в базе данных MNIST. Досовицкий и др. [28] представили алгоритм для поиска соответствующей информации из существующих трехмерных моделей кресел и создания новых изображений кресел с использованием этой информации.Denton et al. [29] представили генеративную параметрическую модель, способную производить высококачественные образцы естественных изображений на основе каскада сверточных сетей в рамках пирамиды Лапласа. Рэдфорд и Метц [30] ввели упрощение обучения с помощью модификации, называемой глубокими сверточными GAN (DCGAN). Сети GAN также могут восстанавливать изображения путем объединения текста и моделирования изображений, тем самым переводя визуальные концепции из символов в пиксели [31]. Zhang et al. [32] предложил составные GAN (StackGAN) с улучшением условий для синтеза фотореалистичных изображений.Сети GAN также могут применяться для генерации движущихся изображений, например, структура GAN (MoCoGAN) с декомпозицией движения и контента для генерации видео путем отображения последовательности случайных векторов на последовательность видеокадров [33]. Модель GAN для видео (VGAN) была основана на GAN с пространственно-временной сверточной архитектурой, которая отделяет передний план сцены от фона и может использоваться для прогнозирования вероятного будущего статических изображений [34]. Temporal GAN ​​(TGAN) использовался для изучения семантического представления немаркированных видео с использованием различных типов генераторов через Wasserstein GAN и метода его стабильного сквозного обучения [35].Массачусетский технологический институт представил модель трехмерной генеративной состязательной сети (3D-GAN) для воссоздания трехмерных объектов из вероятностного пространства, используя последние достижения в области объемных CNN и GAN [36]. Ли и др. [37] использовали многомасштабную сеть GAN (DR-Net) для удаления полос дождя с одного изображения. Чжу [38] использовал GAN для создания синтетических карт яркости для заданных природных изображений. Ma et al. [39] использовали GAN с расширением фона (BAGAN) для синтеза фоновых изображений для приложений дополненной реальности (AR). Han et al. представили систему, основанную на ГАН Вассерштейна, для создания реалистичных синтетических МРТ-изображений мозга [40].

Все эти результаты достигаются за счет использования больших, аннотированных экспертами и готовых баз данных, а также выявления проблемы отсутствия хороших базовых наборов данных для обучения. В этой работе мы стремились разработать метод создания реалистичных синтетических изображений, которые впоследствии можно было бы использовать для классификации, анализа и обучения, что привело к созданию новых синтетических наборов данных для областей исследований, в которых отсутствуют данные, такие как изображения человеческого эмбриона. Здесь мы использовали изображения человеческого эмбриона, полученные в процессе развития клеток, для обучения DNN.Мы предлагаем алгоритм для создания изображений с одной, двумя и четырьмя ячейками (выбор был основан на исходном наборе данных, предоставленном нашими медицинскими партнерами), чтобы увеличить общее количество уникальных изображений, доступных для обучения. Для создания изображений мы разработали генеративную враждебную сеть для восстановления, заполнения и улучшения изображений. Значение нашего подхода было бы то, что метод был применен к изображениям эмбриональных клеток как тип изображения. Для GAN было очень важно точно воспроизвести контур клетки (часто плохо различимый даже на микроскопическом снимке), поскольку все изображение было почти таким же (серым), а сама клетка полупрозрачна.Мы сосредоточились не только на создании общего изображения клетки как таковой, но и на том, чтобы убедиться, что у него есть все необходимые атрибуты реального изображения клетки, чтобы обеспечить полностью реалистичную синтетическую версию. Мы считаем, что, поскольку большое количество реальных изображений эмбриона, необходимых для обучения нейронных сетей, трудно получить из-за этических требований, синтетические изображения, генерируемые GAN, могут быть позже адаптированы для облегчения разработки, обучения и оценки новых алгоритмов для эмбриона. задачи обработки изображений.

4. Обсуждение

Поскольку корректное сравнение с другими алгоритмами невозможно из-за сильно различающихся исходных наборов данных, мы попытались сравнить степень ошибочной классификации, сравнив процент изображений из всех сгенерированных групп, отнесенных к правильному классу или нет. вообще. Наш метод HEMIGEN получил оценку 12,3%.

В Таблице 5 сравнивается частота ошибочной классификации синтетических изображений по сравнению с результатами, полученными другими авторами. Гауссова смесь глубокой генеративной сети (DGN) продемонстрировала 36.Уровень ошибочной классификации 02% [51]. DGN с вспомогательными переменными и двумя стохастическими слоями и пропускными соединениями достигла уровня ошибочной классификации 16,61% [52]. Полуконтролируемая классификация и генерация изображений с помощью четырехуровневого генератора продемонстрировали 8,11% ошибочной классификации при генерации изображений номеров домов [48]. Модель состязательного научного вывода (ALI), которая совместно изучает сеть генерации и сеть вывода с использованием состязательного процесса, достигла уровня ошибочной классификации 7,42% с использованием набора тестов CIFAR10 (крошечные изображения) [53].Подходы на основе WGAN варьировались от 6,9% [21] до 50% [40] в зависимости от приложения. Указанные методы сопоставимы лишь «слабо» с учетом различий (важности) характеристик целевого синтетического изображения и объема работ других исследователей.

Мы также проверили проблему коллапса режима, когда генератор будет воспроизводить одно и то же изображение снова и снова, обманывая дискриминатор, в то время как в реальной жизни новое изображение не генерируется. Мы не обнаружили этот случай в нашем подходе, возможно, из-за использования достаточного количества различных эмбрионов.На некоторых сгенерированных изображениях были эмбрионы, которые накладывались друг на друга, но это считалось не неудачей, а реальным случаем деления клеток.

5. Выводы

Мы использовали генеративные состязательные сети, обученные на реальных изображениях клеток человеческого эмбриона, для создания набора данных синтетических изображений одно-, двух- и четырехклеточного эмбриона. Мы достигли высочайшего качества сгенерированных изображений для изображений одноклеточных эмбрионов, где 96,2% изображений синтетических эмбрионов были признаны точными и пригодными для использования специалистами-людьми.Наихудшая точность была достигнута для синтетических изображений с четырьмя ячейками, из которых только 80% удалось идентифицировать правильно. Эти результаты были подтверждены сравнением гистограмм, в результате которого были получены самые высокие баллы для синтетических одноклеточных изображений (средняя корреляция 0,995 была достигнута при сравнении гистограмм реальных и синтетических одноклеточных изображений эмбрионов), а также при сравнении текстур изображений. проанализированы с использованием функций Haralick.

Поскольку наш алгоритм позволяет нам манипулировать размером, положением и количеством искусственно созданных изображений клеток эмбриона, эти изображения затем можно использовать для обучения и проверки других алгоритмов обработки изображений эмбриона, когда реальные изображения эмбриона недоступны, или количество доступных реальных изображений эмбриона слишком мало для обучения нейронных сетей.

Фотогалерея — Медицинский факультет U of U —