Новое устройство сделает МРТ молочных желез более эффективным

Магнитно-резонансная томография становится все более популярным методом диагностики самых разных заболеваний. Стандартные клинические томографы создаются максимально универсальными и имеют дополнительные комплекты катушек для исследования различных частей тела, однако не все больницы имеют их в своем арсенале. Их отсутствие может привести к снижению точности исследования, особенно если речь идет о сравнительно небольших участках тела. Группа российских ученых, куда вошли сотрудники Университета ИТМО и Центра диагностики и телемедицины, предложила систему, которую можно использовать для модернизации существующих МРТ-аппаратов. Она позволит проводить МРТ-исследования молочной железы даже в тех стандартных томографах, которые не имеют для этого специального оборудования. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Communications.

Магнитно-резонансная томография считается одним из самых совершенных средств диагностики в арсенале современных медиков. МРТ-исследование очень перспективно для выявления рака молочной железы на ранней стадии – самого распространенного онкологического заболевания среди женщин. «По сравнению с рентгеном и ультразвуком МРТ позволяет точно локализовать новообразования и более точно поставить диагноз», – рассказывает научный сотрудник Нового физтеха Университета ИТМО Алена Щелокова.

Однако несмотря на преимущества данного вида диагностики, исследования молочных желез при помощи МРТ проводятся сравнительно редко, поскольку для этого зачастую нет подходящего оборудования. Кроме того, специфичность стандартных методик сканирования ограничена, да и само сканирование относительно длительное, что сильно мешает применению МРТ в скрининге рака молочных желез. Тем не менее в последнее время активно идут исследования по поиску оптимальных и коротких методик МРТ молочных желез именно с целью применения в скрининге.

Сердце стандартного магнитно-резонансного томографа – большая катушка, которая возбуждает магнитные резонансы в теле человека. Она сопоставима по размерам с человеком и называется иногда «птичьей клеткой» (birdcage). Именно эта катушка возбуждает протоны в теле, а принимается сигнал от возбужденных тканей организма второй катушкой – маленькой. Она располагается непосредственно над тем или иным органом. Это и позволяет в конечном итоге получить съемки нужных тканей.

Группа российских ученых, куда вошли исследователи из Университета ИТМО и Центра диагностики и телемедицины Москвы, предложили другой подход к решению проблемы. Вторую, принимающую, катушку они решили заменить специальным полупроводниковым резонатором, который способен сфокусировать сигнал «птичьей клетки» в молочной железе.

Само по себе устройство представляет из себя небольшой резонатор из особой керамики, разработанной в Санкт-Петербурге. Эта керамика обладает очень большой диэлектрической проницаемостью и крайне низкими магнитными потерями. Будучи настроенной под частоту работы томографа, она локализует и усиливает магнитное поле в молочной железе. Сама она сигнал не генерирует и не принимает, а служит для того, чтобы собрать поле от катушки в нужном месте, а затем точечно передать энергию возбужденных протонов на большую катушку. За счет того, что все поле, которое должно было воздействовать на тело, фокусируется в груди, его мощность может быть меньше.

«Разработка керамического резонатора, с помощью которого происходит фокусировка визуализирующей способности МРТ томографа исключительно на области интереса (груди в данном случае), – это еще один шаг к скринингу рака молочной железы с применением МРТ. Использование резонаторов позволяет сделать сканирование молочных желез более доступным, коротким, а также повысить специфичность МР-визуализации с помощью тех методик сканирования, которые недоступны для обычной конфигурации МР-томографа из-за ограничений по безопасности», – комментирует Анна Андрейченко, со-руководитель исследования, глава сектора медицинской информатики, радиомики и радиогеномики Центра диагностики и телемедицины.

Также устройство дешевле, чем специальная принимающая катушка для молочной железы. При этом его не надо устанавливать с помощью сложной системы кабелей, в нем меньше хрупких частей. К тому же данный резонатор является универсальным, он подходит для всех марок и моделей стандартных медицинских томографов, тогда как отдельные принимающие катушки необходимо закупать у производителя томографа.

Сейчас резонатор представляет собой практически готовое устройство, которое можно применять в клиниках. Исследователи заинтересованы в сотрудничестве с представителями медицины, бизнеса и инвесторами для внедрения и продвижения продукта на российский рынок.

Работа проводилась при участии Университета ИТМО, Центра диагностики и телемедицины, НИИ травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена, Всероссийского центра экстренной и радиационной медицины им. А. М. Никифорова, ООО «Керамика».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.