В мире медицины диагностика и лечение часто зависят от точности и качества изображения. Однако традиционные методы мониторинга дыхания во время диагностических процедур и лучевой терапии не всегда дают необходимые результаты из-за отсутствия практичных и неинвазивных инструментов.
Контроль дыхания критически важен как в лучевой терапии, так и в диагностической визуализации. В лучевой терапии он обеспечивает точную доставку дозы радиации при минимизации риска воздействия на здоровые органы. В диагностической визуализации контроль дыхания необходим для подтверждения задержки дыхания и сортировки проекций КТ, что позволяет получить четырёхмерные изображения.
Исследователи из Университета Корти в Японии под руководством доктора Хироюки Косака разработали датчик миллиметровых волн (MWS), способный неинвазивно визуализировать дыхание во время рентгеновских и КТ. Этот датчик использует электромагнитное излучение для обнаружения движений без физического контакта, что обеспечивает конфиденциальность и комфорт пациента.
Исследователи провели серию испытаний с участием 20 здоровых добровольцев, а также использовали контролируемый фантом дыхательного движения под названием «квазар». Эти тесты подтвердили высокую точность и надёжность датчика MWS.
Основные преимущества системы MWS включают:
- Неконтактный мониторинг: датчик работает без физического контакта с пациентом, что сохраняет его конфиденциальность и комфорт.
- Точное обнаружение движений: система способна точно отслеживать даже самые мелкие движения, что особенно важно для диагностики и лечения.
- Стабильные измерения: датчик обеспечивает стабильные измерения в различных позициях, что позволяет получать точные данные даже при изменении положения тела пациента.
Профессор Монзен объяснил, что технология MWS может стать стандартом в респираторном мониторинге для диагностической визуализации. Это позволит снизить потребность в повторной визуализации и повысить точность диагностики.
Команда исследователей оптимизировала датчик для повышения частоты измерений, используя быстрое преобразование Фурье. Они также сравнили обнаруженные шаблоны дыхания с данными, полученными с помощью фантома «квазар», что подтвердило высокую точность системы.
В будущем система MWS может стать стандартным инструментом в больницах и клиниках, что значительно улучшит качество здравоохранения. Она особенно полезна для пожилых людей, детей и пациентов с заболеваниями, которые затрудняют выполнение инструкций по удержанию дыхания.
Разработка датчика миллиметровых волн MWS представляет собой значительный прогресс в области мониторинга дыхания. Этот неинвазивный, точный и экономически эффективный инструмент может значительно улучшить опыт пациентов и результаты лечения.
Литература:
Hiroyuki Kosaka et al, Exploring the feasibility of millimeter‐wave sensors for non‐invasive respiratory motion visualization in diagnostic imaging and therapy, Medical Physics (2025). DOI: 10.1002/mp.17616