Трехмерное изображение всего человеческого тела новейший позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ) может создавать всего за 30 секунд — такого фантастического результата добилась команда биомедицинских инженеров из Калифорнийского университета в Дейвисе. Аппарат уже одобрен медицинскими властями, практическая работа с ним начнется уже в июле.
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
Стандартные позитронно-эмиссионные томографы регистрируют гамма-лучи, которые испускают, распадаясь, радиоактивные изотопы, введенные перед исследованием в организм человека в форме специального раствора. Человек находится внутри кольцевого детектора, данные томографа обобщаются компьютером в трехмерную картинку. Но этот кольцевой детектор имеет ширину всего 25 см, поэтому врачи-исследователи могут одномоментно «видеть» только небольшую часть тела пациента. Сканирование более широких областей организма возможно, но тогда пациенту нужно будет вводить и большее количество радиоизотопных соединений: раствор быстро распадается в организме. Но даже участок в 25 см ПЭТ исследует приблизительно 20 минут, более широкие участки, соответственно, потребуют от пациента значительной выдержки, что не всегда возможно, если состояние здоровья исследуемого человека плохое.
Калифорнийские биомедицинские инженеры модифицировали позитронно-эмиссионный томограф — видеозапись работы нового устройства они показали на симпозиуме высокорисковых и высокодозных исследований, который провел Национальный институт здравоохранения США в Бетесде, штат Мэриленд.
Проблему биомедицинский инженер Рамси Бадави решил следующим образом. Он соединил восемь стандартных кольцевых детекторов, получилась трубка длиной 2 м, в которой помещается целиком подавляющее большинство пациентов. Дальше — более сложная технология: программное обеспечение этого томографа позволяет обходиться для получения удовлетворительного изображения всего одной сороковой частью того времени, которое обычно расходуется на исследование, то есть 30 секунд достаточно для сканирования всего тела! Более того, и радиоактивного вещества требуется также всего одна сороковая часть от обычной дозы. Таким образом, калифорнийский модифицированный ПЭТ позволяет пациенту довольно долго находиться внутри детектора — можно исследовать не только статику, но и динамику состояния здоровья, продолжать сканирование все время, пока радиоактивное вещество распространяется по телу больного.
Особенно полезным новый ПЭТ обещает стать для детей: как правило, даже очень тяжело больные дети не могут спокойно находиться внутри диагностического оборудования сколько-нибудь продолжительное время. В калифорнийской модернизированной версии им нужно будет оставаться неподвижными совсем недолго, что вполне по силам подавляющему большинству детей.
Управление по контролю за продуктами питания и лекарствами США уже одобрило модифицированный ПЭТ-сканер для использования в Соединенных Штатах, и Рамси Бадави планирует начать прием пациентов в Калифорнии не далее чем в июле.
«ПЭТ-сканирование тела — квантовый скачок в визуализации медицинской информации»,— восхищается Абас Алави, радиолог из Университета Пенсильвании в Филадельфии. Он уже некоторое время сотрудничает с Рамси Бадави, надеясь использовать модифицированный ПЭТ-сканер для изучения атеросклеротических бляшек, возможно, даже в динамике. Атеросклероз считается главной причиной сердечно-сосудистых заболеваний, а они — главная причина смертности человечества.
Абас Алави предполагает, что врачи смогут использовать новое устройство, чтобы наблюдать за тем, как хорошо известные лекарства от стенокардии и для предотвращения атеросклероза в действительности влияют на состояние сосудов и образование в них атеросклеротических бляшек. До сих пор на ПЭТ не занимались диагностикой сердечно-сосудистых заболеваний: во-первых, очень дорого, а во-вторых, это серьезная радиологическая нагрузка на пациента, говорит Рамси Бадави.
Есть и еще одна идея, как можно применить модифицированный ПЭТ-сканер. Можно радиоактивными изотопами маркировать сахара, но не те, что вырабатываются организмом млекопитающих, а специфические, для бактерий разного рода. Введение подобной радиоактивной метки в организм вскоре позволит установить, где образовались скопления бактерий; более того, поскольку сахара часто видоспецифические, можно будет определять даже вид болезнетворного агента.