Агент вливания: инновационный контраст позволит заменить КТ на УЗИ
Российские ученые занимаются разработкой первого отечественного контрастного агента для УЗИ-диагностики. Они успешно испытали его возможности в ходе эксперимента, получив высококачественное изображение сердца крысы. Изобретение превосходит по своим характеристикам зарубежные аналоги. Это в перспективе позволит использовать его для ультразвуковой диагностики в ряде случаев, где ранее применялись МРТ- и КТ-исследования. Тем самым можно избежать вредного воздействия токсичных препаратов при исследовании с контрастом и излучения при КТ. К тому же нужное оборудование есть далеко не в каждой больнице, в отличие от более распространенного УЗИ.
Первый российский контрастный агент
Специалисты Сколтеха работают над созданием первого отечественного контрастного агента для УЗИ-диагностики. Они уже создали прототип и успешно испытали его возможности на крысах. В ходе эксперимента было получено четкое изображение сердца животного. Благодаря применению новых для таких материалов компонентов ученым удалось повысить контрастность УЗИ-изображения и заметно продлить время действия агента.
— Задачу по разработке контраста поставили сами медики, так как этого препарата в России не производили, а существующие в мире контрасты не поставляются в нашу страну. Препарат актуален и необходим для диагностики широкого спектра заболеваний. При разработке прототипа мы взяли белок и полимер как основу, получили комплекс этих компонентов и материал — микропузырьки на их основе, таким образом совместив преимущества обоих веществ. В результате мы добились более яркого и равномерного контрастирования и увеличили стабильность микропузырьков, — сказала научный сотрудник Сколковского института науки и технологий Полина Рудаковская.
Ультразвуковое исследование — это недорогой и безвредный для организма способ медицинской диагностики. Оборудование для него есть практически в каждой клинике. Теоретически в некоторых случаях метод может стать альтернативой магнитно-резонансной либо компьютерной томографии, которая дает до 600 раз большую лучевую нагрузку на пациента, чем обычный медицинский рентген. КТ и МРТ с контрастом токсичны из-за вводимых внутривенно веществ.
В случаях, когда КТ и МРТ противопоказаны или возможности их сделать нет, УЗИ могло бы заменить эти виды исследования внутренних органов: печени, почек, сердца и сосудов, женской репродуктивной системы. Это было бы проще, дешевле и позволило бы проводить скрининг большему числу пациентов, а в случае необходимости делать несколько исследований одного больного, не подвергая его многочисленным вредным воздействиям. Но для этого нужны качественные контрастные агенты. Производимые за рубежом вещества безвредны, но дороги, и их ввоз прекратился, к тому же они имеют ряд недостатков.
— Конечно, мы не можем полностью заменить другие методы диагностики. Но частично более токсичные способы можно поменять на ультразвук. Например, для исследования бесплодия сейчас используют КТ с контрастом. Она токсична. Пациентка приходит к врачу с желанием забеременеть, а из-за диагностики она какое-то время не должна этого делать, так как организм отравлен. Да и для пациентов с другими диагнозами дополнительная интоксикация вредна. К тому же УЗИ можно делать в любом удаленном регионе, где нет ни КТ, ни МРТ. Например, с помощью нашего контраста можно выявлять инфаркт. В наших планах показать разницу между больным и здоровым сердцем. Более четко выявленная область поражения позволяет назначать более эффективную терапию, — сказала Полина Рудаковская.
Какой контраст для УЗИ действует дольше
Контрасты для УЗИ состоят из микропузырьков. В мире в клинической практике применяются всего три препарата: два с оболочкой на основе липидов и один на основе белков. Возможны также агенты на основе полимеров, но они пока не дошли до клиники. Преимущество белков — лучшее качество визуализации, а полимеров — стабильность микропузырьков и более высокое время циркуляции в крови пациента, то есть дополнительные минуты на диагностику.
Ученые из Сколтеха совместили в своем материале полимеры и белок альбумин. Они получили вещество, обладающее преимуществами обоих компонентов, но исключающее их недостатки. Было получено более 100 вариантов контраста для УЗИ. Альбумин попробовали сочетать с различными полимерами по составу и по молекулярной массе. Для каждого сочетания рассмотрели по 10 разных соотношений белка и полимера, от 50% до чуть более 98% белка. Из них отобрали наиболее эффективный и испытали его на крысах. Так получили эффективную визуализацию бьющегося сердца животного.
Результат в сравнении: без контраста практически ничего не было видно, с существующим белковым контрастом видно только левый желудочек сердца. А с новыми микропузырьками на основе гибридного комплекса «белок — полимер» видно все четыре камеры сердца. Причем видно в течение более пяти минут, в то время как белковый препарат действует около одной минуты.
Мнения практикующих врачей относительно перспективы создания первого российского контрастного агента разделились.
— Если не будет возможности закупать импортные препараты, то необходим российский. Однако мой опыт по многим медикаментам показывает, что когда создается отечественный аналог, он всегда на порядок уступает импортным по побочным эффектам, потому что в стране эта область не разрабатывалась и ей уделяли мало внимания. Увеличение времени действия агента всего на несколько минут не сыграет особой роли, как и повышение контрастности, так как погрешность метода в 2–3 мм считается нормой, — сказала специалист по УЗИ-диагностике медицинского центра «Доктор Лидер» Алла Надеждина.
Однако, по словам главного врача, специалиста по УЗИ-диагностике «Хартман Клиник» Ирины Филатовой, любое повышение качества используемых препаратов приводит к более высоким врачебным результатам.
— Эта разработка очень нужна, потому что мы должны переходить на отечественные препараты. В прошлом мы работали только с собственными материалами и при этом замечательно оперировали. Из-за того, что с поставкой зарубежных препаратов возникли проблемы, страдают и пациенты, и врачи. А увеличение времени действия контраста и повышение качества изображения имеют очень большое значение, так как в диагностике чем лучше реактивы, тем лучше результат, — сказала она.
Как отметили ученые, у комбинированного белково-полимерного препарата есть особенности, которые могут сделать его более выигрышным вариантом для УЗИ сосудов мозга, но это направление требует дополнительных исследований.
