Онкотермометр: ученые на 20% повысили точность диагностики рака груди
Российское устройство сможет определять температуру внутренних органов и тканей по исходящему от них микроволновому излучению с погрешностью до 0,5 °C. Это позволит на 20% увеличить точность диагностики при онкологических заболеваниях, в том числе при раке молочной железы, а также значительно снизить смертность при инсультах и травмах головы — она связана с температурой головного мозга пациента. Прибор уже работает в некоторых клиниках, но его более широкому внедрению может помешать недостаточная экспериментальная база, которая пока не позволяет сделать окончательных выводов о точности измерений, считают в Российском онкологическом центре им. Н.Н. Блохина.
Выходи из комнаты
Локальное повышение температуры органов и тканей может сигнализировать об опасных онкологических заболеваниях. Однако до сих пор ученые могли лишь косвенно судить об изменениях в организме, делая выводы исходя из температуры кожи, которую измеряли с помощью датчиков инфракрасного излучения. Получить более точную информацию поможет новый российский прибор — он способен фиксировать микроволновое излучение тканей тела, находящихся на глубине до 7 см.
— Возможность таких исследований была доказана еще в 1975 году. Однако они могли производиться только в специальных «металлических» комнатах, которые экранировали (защищали. — «Известия») приборы от стороннего электромагнитного излучения, заглушающего относительно слабый сигнал тела, — рассказал главный конструктор компании «РТМ Диагностика» (резидент фонда «Сколково») Сергей Веснин. — Нам же удалось экранировать сам диагностический аппарат, что позволило использовать его вне специализированных лабораторий.
По словам разработчиков, такого результата им удалось добиться за счет двойного корпуса принимающей антенны прибора. Его конструкция была рассчитана исходя из частотных характеристик принимаемого сигнала. В результате постороннее излучение наводится лишь на внешнюю оболочку и не способно попасть на внутреннюю (рабочую часть), по которой идет сигнал о температуре тканей.
— В первую очередь мы использовали прибор для диагностики рака молочной железы. Дело в том, что температура злокачественной опухоли заметно отличается от показателей, характерных для тканей здорового организма, даже на ранней стадии заболевания, — пояснил Сергей Веснин. — В результате точность диагностики удалось увеличить до 90%, что на 20% больше, чем у используемых сейчас рентгеновских аппаратов.
Сегодня стационарный вариант прибора для определения рака груди уже прошел необходимую сертификацию и используется в некоторых российских и зарубежных клиниках. Его стоимость составляет около 500 тыс. рублей, тогда как цена рентгеновского маммографа доходит до нескольких миллионов рублей, отмечают создатели устройства.
Горячие головы
Разработчики не планируют останавливаться на достигнутом и собираются проверить возможности устройства, диагностируя другие виды рака. В частности, применяемость прибора можно расширить, если с его помощью проводить длительную диагностику организма в условиях повышенной физической нагрузки (например, при быстрой ходьбе) или после введения в него глюкозы, которой питаются раковые клетки. По словам ученых, подобные обстоятельства провоцируют опухоль к термической реакции, отличающейся от поведения здоровых тканей.
В Российском онкологическом центре им. Н.Н. Блохина оценили возможность результативного применения прибора.
— Новое устройство действительно используется онкологами нескольких клиник. Но, насколько я знаю, пока это происходит лишь совместно с другими диагностическими процедурами — такими как маммография и УЗИ, — пояснил «Известиям» заместитель директора по развитию онкологической помощи в регионах НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина Александр Петровский. — Его более широкому внедрению может помешать недостаточная экспериментальная база, которая пока не позволяет сделать окончательных выводов о точности измерений.
Помимо выявления рака, новое устройство можно использовать для диагностики мозга, которая необходима при его повреждениях в результате травм или инсульта. Сейчас над развитием этого направления работают специалисты Российского университета дружбы народов (РУДН), которые заявили о высокой точности метода, подтвержденной экспериментально.
— Вероятность летального исхода при повреждении мозга вдвое увеличивается, если его температура превышает 38 °C. Предложенный учеными метод — единственный неинвазивный способ ее измерения, — подчеркнул профессор кафедры Общей патологии и патологической физиологии Медицинского института РУДН Олег Шевелев. — Однако общая температура тела нередко оказывается в пределах нормы, поэтому врачи не могут полностью полагаться на данный показатель в клинической практике, чтобы принять решение о необходимости охлаждения головы.
По словам ученого, в РУДН уже провели несколько сотен тестов, при которых температура тканей мозга пациентов одновременно регистрировалась с помощью вживленных в него электродов и метода микроволновой термометрии.
— Максимальная разница между показаниями при этом составляла лишь 0,5 °C, что говорит о высокой точности нового диагностического прибора и его пригодности для оценки температуры самых различных тканей и органов человека, — заявил эксперт.
Возможен и компактный вариант устройства (размером со спичечный коробок) с гибкими приемными антеннами, которые можно будет вшить в повседневную одежду. В таком случае он станет компонентом системы постоянного мониторинга состояния организма. Предполагается, что информация от такого прибора будет обрабатываться с помощью системы искусственного интеллекта, которая сейчас разрабатывается.
