Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) разработали метод рентгенографии для обследования легких и впервые успешно применили его в одной из немецких клиник. Метод подойдет для диагностики COVID-19 или хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ), сообщается в журнале Lancet Digital Health, в котором представлены результаты клинического исследования.
Исследовательская группа профессора Франца Пфайффера новую технологию называет методом темного поля. По словам разработчиков, ее главным преимуществом является значительно меньшая лучевая нагрузка на пациента в сравнении с обычным рентгеном или компьютерной томографией (КТ).
"Мы ожидаем, что благодаря этому методу радиационное облучение снизится в 50 раз", - говорит Пфайффер.
Ученые объясняют суть метода так: "При классической рентгенографии и при компьютерной томографии регистрируется ослабление интенсивности рентгеновского излучения при прохождении через ткани тела. Так называемый метод темного поля учитывает тот факт, что часть рентгеновского излучения рассеивается, когда проходит через материю, то есть отклоняется от своего прямого пути.
Это рассеяние особенно выражено на границах между воздухом и тканью, так что с помощью рассеянного света в легких пациента можно отличить области с непораженными альвеолами от областей, где легочные пузырьки сдулись или наполнены жидкостью".
Таким образом, технология темного поля использует те части рентгеновского излучения, которые рассеиваются, в то время как при классической рентгенографии они полностью игнорируются.
Коротко о принципе технологии. При рентгенографии по методу темного поля рассеянное излучение определяется с помощью интерференционного эффекта. На пути излучения устанавливаются три дифракционные решетки, при этом расстояние между линиями этих решеток составляет несколько микрометров, т.е. тысячную долю миллиметра.
В конце хода лучей находится полупроводниковый детектор, чувствительный к рентгеновскому излучению: он регистрирует интерференционную картину рентгеновского излучения. Этот детектор дает обычное рентгеновское изображение, на которое накладывается образец с полосками шириной в несколько миллиметров. В тех областях тела, где в результате рассеяния смещается много излучения, то есть там, где альвеолы не поражены, этот образец проявляется слабее
Первое клиническое исследование мюнхенские ученых доказало: с помощью метода темного поля можно увидеть ранние изменения в альвеолярной структуре, и он "отлично подходит для диагностики коронавирусной инфекции, выявления ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких) на ранней стадии, а также других заболеваний легких", - убежден Александр Фингерле из TUM.
Исследователи также думают над тем, как можно использовать щадящий метод темного поля для диагностики рака легких, пневмонии и фиброза и применять его для раннего выявления заболеваний легких и наблюдения за ходом терапии.