Самарские ученые разработали новый метод ранней диагностики рака

Учёные Самарского национального исследовательского университета, Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ) и Самарского областного клинического онкологического диспансера (СОКОД) совместно разработали новый метод ранней диагностики онкозаболеваний. 

 

Для обнаружения онкопатологий в современной клинической практике обычно используются УЗИ, рентгеновская и компьютерная томография, магнитно-резонансная томография. Эти методы имеют свои ограничения как по точности результатов, так и по безопасности для пациентов. Новый метод основан на объединении гиперспектральной съемки, разработанной на кафедре лазерных и биотехнических систем Самарского университета, и уникальных медицинских методик его анализа, созданных под руководством заведующего кафедрой онкологии СамГМУ профессора Сергея Козлова. Разработанный метод абсолютно безопасен, не требует использования химических реагентов, и позволяет быстро и с очень высокой точностью определить наличие или отсутствие патологии. 

 

"Очень остро на сегодня стоит проблема диагностирования рака кожи. Дело в том, что при меланоме биопсия противопоказана. Если у пациента с раком кожи взять образец ткани, могут образовываться метастазы, что часто приводит к летальному исходу. Поэтому врачам приходится вырезать подозрительный участок полностью. Гиперспектральные методы в корне решают эту проблему", - убежден доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского университета Иван Братченко.

 

Техническая основа метода - гиперспектральная видеокамера, созданная учеными Самарского национального исследовательского университета совместно с научно-техническим центром уникального приборостроения РАН (г. Москва), и специальная система обработки поступающей с нее информации.

 

В отличие от обычной, бытовой камеры, которая выделяет только три цвета: красный, зеленый и синий, гиперспектральная видеокамера может "видеть" сотни и даже тысячи оттенков различных цветов, создавая так называемый "гиперкуб", то есть массив изображений на различных длинах волн. Такой подход позволяет отделять зоны онкологических патологий от здоровых тканей. 

 

"Гиперспектральная камера позволяет одномоментно снимать в очень многих спектральных диапазонах. Это равносильно тому, что в вашем распоряжении тысячи камер, которые ведут запись одновременно каждая в своем цвете. Свертка изображений, т.е. комбинация этих многочисленных снимков дает видение разных визуальных объектов. Если есть подозрение на онкологию, это значит, что клетки изменены, в этом случае они спектрально различаются. Когда мы смотрим в диапазоне, доступном нашему глазу, мы их не видим по той простой причине, что наш глаз их не фиксирует, а гиперспектральная камера их заметит", - подчеркнул заведующий кафедрой лазерных и биотехнических систем Самарского университета, профессор Валерий Захаров.

 

Сейчас учёные Самарского университета, СамГМУ и СОКОД разрабатывают сразу несколько методов гиперспектрального анализа онкозаболеваний. Одни - для того чтобы сканировать обширные участки тела человека для обнаружения предполагаемой патологии. Другие - более точечные, для детального изучения подозрительной локации. 

 

Учеными уже создан прототип прибора для диагностики с помощью такого метода. Данный прототип проходит тестирование в Самарском областном клиническом онкологическом диспансере. 

 

На базе этого прототипа через 2-3 года ученые намерены создать прибор, который будет производить качественную диагностику онкозаболеваний методом гиперспектрального анализа автоматически. Благодаря невысокой цене такие приборы будут доступны в любой районной поликлинике, что позволит резко улучшить ситуацию с ранней диагностикой онкозаболеваний в России. 

 

По данным GLOBOCAN 2012, IARC (Международного Агентства по Исследованию Рака) Россия в 2012 г. заняла 5-е место в мире по числу смертей онкологических больных – около 300 тыс. человек ежегодно. 

 

По мнению международных исследователей, такие высокие показатели смертности от рака в России, в первую очередь, обусловлены тем, что выявление онкологических заболеваний происходит слишком поздно, только на 3-й и 4-й стадии, когда лечение почти неэффективно, а иногда и невозможно. 

 

Интерес к разработкам ученых Самарского университета, Самарского государственного медицинского университета и Самарского областного клинического онкологического диспансера в области выявления патологий тканей в организме человека с помощью гиперспектральных методов анализа проявило и международное научное сообщество. Представленные молодыми учеными Самарского университета - Иваном Братченко, Дмитрием Артемьевым и Дмитрием Корнилиным доклады на эту тему в апреле на международной конференции Photonics Europe 16 в Брюсселе (Бельгия) вызвали большой интерес зарубежных коллег.