Врачи с физиками разработают новые неинвазивные методы диагностики
Если человек болен, то в тканях организма откладываются определенные вещества. Используя спектральные методы, ученые узнают химический состав кожи и могут понять, болен человек или нет. Поскольку, говоря просто, больные клетки по "оттенку" отличаются от здоровых.
Доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского университета имени С.П. Королева Иван Братченко получил на проведение этих исследований президентский грант. И на сегодня, рассказывает он, по новой методике обследовано уже 85 пациентов.
- Мы продемонстрировали, что точность предлагаемого анализа может быть очень высокой, для разных возрастных групп - до 96-98 процентов, - рассказывает исследователь. - Преимущество метода заключается в том, что, в отличие от других способов диагностики, не требуется ни оперативного вмешательства, ни забора крови и других инвазивных процедур. Предлагаемый подход в считаные минуты позволяет сказать, развиваются ли у пациента болезни почек, а также никак не вредит пациенту.
- Возможности применения неинвазивных или малоинвазивных методов диагностики в медицине в ближайшей перспективе велики, особенно в условиях распространения новой коронавирусной инфекции, - поясняет проректор по научной работе Самарского государственного медицинского университета, главный внештатный специалист по гематологии министерства здравоохранения Самарской области Игорь Давыдкин. - Они позволяют с минимальными экономическими затратами быстро заподозрить в ранние сроки целый ряд заболеваний, для которых своевременная диагностика и лечение имеют первостепенное значение. А поскольку метод может применяться и дистанциионно, это будет полезно, например, при диспансеризации населения отдаленных районов.
Ученые Самарского университета недавно создали и способ быстрой диагностики рака с помощью малоинвазивного метода - Рамановской спектроскопии (названной так в честь индийского физика Ч. Рамана). Это метод, основанный на взаимодействии света с веществом. Он позволяет получить представление о структуре материала или его характеристиках. Обычно Рамановская спектроскопия используется в химии для получения структурных отпечатков, по которым можно идентифицировать молекулы. Зная, как именно происходит это взаимодействие, медики могут поставить диагноз. И самое главное - нет надобности возить анализы в лабораторию, диагноз можно поставить за несколько минут на портативном оборудовании, которое помещается в небольшой чемоданчик.
Ученые светят лазером на каплю крови, а потом смотрят, как изменяются фотоны после взаимодействия с веществом. Полученные спектральные показатели анализируют и сводят воедино с помощью математической модели.
Так медики видят конкретный тип молекул и их концентрацию в тканях. Спектральное распределение, объясняют ученые, можно сравнить с отпечатком пальца: криминалисты по нему с точностью вычисляют человека, а ученые, рассматривая спектр, понимают, какие молекулы его дали, и могут по капле крови поставить диагноз. По новой методике его успешно поставили уже 200 пациентам с онкологическими заболеваниями.
Сегодня уже доказано, что Рамановская спектроскопия является одним из наиболее чувствительных методов анализа химических изменений в биологических жидкостях, подтверждает Игорь Давыдкин.
- Она позволяет выявить даже незначительное изменение белкового состава крови, что является одним из ранних проявлений такого, например, онкологического заболевания, как множественная миелома, - говорит проректор. - При этом клиническое проявление заболевания может еще отсутствовать.
Другим очень показательным примером является определение уровня гемоглобина в крови. Рамановская спектроскопия и здесь позволяет быстро помочь врачу определить снижение этого показателя при развитии анемии. Причем метод прост и удобен для использования врачами первичного звена здравоохранения - как в поликлиниках, так и на этапе оказания скорой и неотложной помощи.
Пока он является дополнительным инструментом диагностики, так как требуется время для создания необходимой доказательной базы, позволяющей его ввести в национальные стандарты диагностики, отмечает Игорь Давыдкин. Но у метода, по его мнению, большое будущее.