Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета и Института прикладной физики РАН разработали передовую систему диагностики рака мозга во время операции. Об этом сообщает пресс-служба института.
В ее основе лежит оптическая когерентная томография, или ОКТ. Сложность лечения глиомы (опухоли головного мозга) заключается в том, что злокачественная опухоль иногда «врастает» в белое вещество и не имеет четких границ. С помощью ОКТ врачи могут получить изображения тканей головного мозга, на которых четко видны различия между раковыми и здоровыми клетками.
По принципу работы технология напоминает УЗИ. В отличие от звука, световая волна проникает в ткани на небольшую глубину – 1-2 миллиметра, а затем, в зависимости от их структуры, отражается с разной степенью интенсивности.
«ОКТ может использоваться для диагностики разных тканей, – отмечает Александр Моисеев, старший научный сотрудник лаборатории высокочувствительных оптических измерений ИПФ РАН. – Наша задача –выделить типовые признаки тканей и научиться их систематизировать».
В рамках исследования ученые уже проанализировали больше 300 «снимков» образцов тканей, взятых у пациентов во время операций по удалению опухоли и биопсии, и классифицировали основные различия между пораженными раком и здоровыми клетками. Сейчас исследователи работают над созданием атласа изображений и инструкциями по их определению.
«Белое вещество состоит из миелиновых волокон – отростков нейронов, плотно обернутых клеточной мембраной, – рассказывает Константин Яшин, врач-нейрохирург Университетской клиники ПИМУ – За счет такой структуры в здоровые ткани мозга свет проникает неглубоко и очень хорошо рассеивается. Поэтому от белого вещества мы получаем интенсивный сигнал. Клетки опухоли, наоборот, более разрозненны, их плотность может варьироваться, из-за чего свет проникает глубже, а сигнал получается менее интенсивный».
По сравнению с УЗИ и МРТ, оптическая когерентная томография имеет более высокую разрешающую способность. Поэтому ученые, кроме интенсивности сигнала, обращают внимание на однородность структуры тканей. Белое вещество выглядит более ровным и однородным, чем опухоль.
В особенно сложных случаях, когда белое вещество находится в состоянии отека или опухоль является относительно доброкачественной и провести визуальную оценку «снимка» становится очень трудно, с помощью ОКТ можно получить контрастное изображение мозга. В зависимости от интенсивности вернувшегося сигнала, для разных типов тканей рассчитывают коэффициенты рассеяния и затухания. Каждому значению присваивают свой цвет, из-за этого изображение становится более контрастным, а различия между белым веществом и опухолью – более очевидными.
Также исследователи планируют разработать специальный зонд для биопсии.
«В случае, если опухоль неоперабельна, - объясняет Константин Яшин, - мы берем образцы опухолевой ткани и отправляем их на экспертизу, чтобы подобрать лучевую или химиотерапию».
Сейчас для получения необходимого образца врачам приходится брать большое количество проб, что увеличивает риск для пациента. С помощью ОКТ медики смогут выявить точную область нахождения опухоли. избежать повреждения кровеносных сосудов и, тем самым, сократить количество образцов и сделать биопсию более безопасной.
Кроме нейрохирургии, ОКТ уже применяется в других направлениях медицины.
«На сегодняшний день ОКТ используется в эндоваскулярной хирургии, дерматологии, урологии, – перечисляет Александр Моисеев. – Сейчас с нами работает команда хирургов, которые используют эту технологию для проведения операций на кишечнике. Также сотрудники нашей лаборатории взаимодействуют с отоларингологами, которые применяют ОКТ для диагностики экссудативного отита – заболевания, которое может привести к потере слуха».
Также ОКТ широко применяется в офтальмологии для проведения обследований. И, конечно, метод существенно упрощает и делает более эффективными операции по удалению опухоли мозга.