Исследователи из Лаборатории ядерных технологий Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ совместно с коллегами из Приморского краевого онкологического диспансера и Тихоокеанского государственного медицинского университета разработали высокоэффективный керамический материал для защиты глаз от рентгеновского излучения при лечении рака в периорбитальной области. На основе разработанного материала ученые создали прототип изделия для защиты глаз. Результаты исследования были опубликованы в международном научном журнале Ceramics International.
При проведении лучевой терапии злокачественных образований в области глаз существует серьезная проблема, связанная с облучением органов зрения пациента. Ионизирующее излучение, воздействующее на глаза, может приводить к развитию катаракты и потере зрения, что существенно ухудшает качество жизни больных. В России отсутствуют специализированные защитные щитки, а имеющиеся мировые аналоги часто изготавливаются на основе тяжелых и токсичных металлов, таких как свинец, что создает дополнительные риски для здоровья. Поэтому важно разработать эффективные решения для защиты органов зрения, которые обеспечат надежное поглощение излучения, не нанося при этом вреда слизистой глаз.
«Чтобы снизить риск повреждения здоровых тканей глаза при облучении, его защищают специальными изделиями, изготовленными на основе материалов, способных поглощать излучение. При этом защитные устройства должны быть индивидуальными, чтобы исключить распространение инфекционных заболеваний», — подчеркнул доктор медицинских наук, профессор ТГМУ Минздрава России Владимир Апанасевич.
Для решения данной проблемы ученые ДВФУ при поддержке программы «Приоритет-2030» разработали протекторы для защиты глаз без токсичных соединений тяжелых элементов. В основе материала использовалась плотная керамика, изготовленная из прочного тугоплавкого металла. Этот материал идеально подходит для медицинского применения, но ранее не использовался для защиты от ионизирующего излучения в периорбитальной области. Прототип изделия испытали в реальных условиях лучевой терапии на базе Приморского краевого онкологического диспансера.
«Изделие было изготовлено с использованием современных подходов и обеспечило поглощение более 99% падающего излучения, в том числе вторичного, за счет имеющегося дополнительного слоя полимера в устройстве щита. Это указывает на очевидную перспективу для замены традиционных свинцовых экранов, в том числе, решая проблему их токсичности. Важно отметить, что изделия можно изготавливать индивидуально для каждого пациента», — рассказывает руководитель исследования, кандидат химических наук Евгений Папынов.
Разработка приморских ученых может значительно улучшить безопасность и эффективность лучевой терапии в периорбитальной области, а также стать дешевым аналогом для защиты глаз. Исследователи планируют провести клинические испытания разработанных щитков и оптимизировать их дизайн для практического применения в медицинских учреждениях. Подробнее о разработке можно узнать в специальном выпуске подкаста «Наука в Приоритете».
Результаты исследования были наработаны на передовой инфраструктуре мирового уровня, имеющейся в ДВФУ, в том числе, созданной за счет государственного задания No. FZNS-2023-0003 и при поддержке программы развития университета «Приоритет-2030».