Ученые радиофизического факультета ТГУ предложили новый подход для обнаружения малоразмерных раковых образований молочной железы при зондировании радиоволнами СВЧ-диапазона. Метод позволит повысить вероятность выявления опухолей на ранней стадии образования без использования ионизирующего рентгеновского излучения. Статью о результатах исследования опубликовал престижный журнал Medical Physics.

На кафедре радиофизики ТГУ уже более 20 лет ведутся исследования в области радиоволновой томографии. Еще в начале двухтысячных годов профессор Владимир Якубов сформулировал принципы фокусировки радиоволн для поиска скрытых объектов, они были взяты за основу при поиске опухолей в биологических тканях. Работа по этому направлению началась три года назад. С тех пор ученые прошли достаточно большой путь – от компьютерного моделирования процессов распространения радиоволн в сильно поглощающих средах до создания лабораторной установки по автоматизированному зондированию фантомов (искусственных аналогов) молочной железы.

На первом этапе были опробованы идеи и способы решения проблемы, которая стояла перед исследователями: поиск злокачественных образований в биологических средах. Это стало возможным благодаря поддержке Фонда Менделеева ТГУ.

– Рентген и УЗИ показывают невысокую вероятность обнаружения опухолей на ранней стадии, поскольку используемое в них излучение слабо реагирует на малые изменения плотности участков тканей, где начинает формироваться опухоль. В то же время вокруг новообразования уже формируется сетка капилляров. Наличие этих капилляров приводит к скачку диэлектрической проницаемости, а ее мы как раз можем контролировать с помощью радиоволн, – описывает принцип нового метода обнаружения раковых клеток профессор кафедры радиофизики РФФ ТГУ Сергей Шипилов.​​

Sergey_Shipilov_.jpg 

При этом он уточняет, что предложенный подход следует рассматривать не как замену существующих способов скрининга раковых образований, а как их дополнение, позволяющее увеличить вероятность обнаружения на ранних стадиях заболевания.

Сейчас завершен важный этап экспериментальной проверки метода обнаружения и визуализации опухолей внутри биологических тканей. Для этого радиофизики разработали фантом молочной железы – искусственный многослойный объект, все элементы которого по своим электрофизическим характеристикам очень близки к реальным тканям. В фантоме груди содержатся неоднородности, которые имитируют злокачественную опухоль. На созданной установке радиофизики могут просканировать фантом и обнаружить неоднородности, имитирующие злокачественные опухоли, а также с помощью специальной обработки сигналов указать с высокой точностью, где они находятся. Эти результаты были опубликованы в журнале Medical Physics.

– Исследования по радиоволновой маммографии активно ведутся во многих странах. Дальше всех продвинулись ученые из Великобритании. Они уже предложили действующий прототип, который проходит клинические испытания. Мы рассчитываем в течение 2-3 лет подключить к исследованию специализированные компании, разработать действующий образец установки и также выйти на этап клинического испытания. Эти же компании обеспечат сертификацию прибора. При этом уже сейчас можно сказать, что время зондирования пациента мы сможем сократить по сравнению с зарубежными образцами с 3-4 минут до 20-30 секунд, – подчеркивает Сергей Шипилов.

В настоящее время задачей эффективного поиска опухолей в биологических тканях занимается большой коллектив – сотрудники кафедры радиофизики ТГУ и Института сильноточной электроники СО РАН, среди которых как доктора и кандидаты наук, так и аспиранты и магистранты. По вопросам образования опухолей исследователей консультируют в НИИ онкологии Томского НИМЦ. Кроме того, в разработке принимают участие партнеры из коммерческих организаций, которые предоставляют специализированную измерительную технику: ООО «Планар» и НПК «ТАИР».

  •  
     
  •  
     
  •  
     
 

Похожие новости

  • 14/12/2020

    Томский НПЦ "Полюс" начнет выпуск антивирусных рециркуляторов воздуха

    ​Научно-производственный центр (НПЦ) "Полюс" в начале 2021 года планирует приступить к промышленному выпуску рециркуляторов воздуха на основе инновационной антивирусной лампы "Экран-50.1", разработанной в Институте сильноточной электроники СО РАН; рециркулятор позволяет очищать воздух от вирусов, бактерий и грибков на 99,9%, рассказал РИА Томск замгубернатора по промышленной политике Игорь Шатурный.
    458
  • 19/11/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: «умные» удобрения, ферритовая керамика и наносеребро

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.
    762
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    588
  • 30/12/2020

    Ученые предложили использовать эксимерные лампы для борьбы с COVID-19

    Ученые ТГУ и Института сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН) представили результаты почти 20-летнего исследования, которое доказывает, что разработанные в Томске эксилампы способны инактивировать бактерии и вирусы, это актуально во время распространения новой коронавирусной инфекции.
    1265
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    1694
  • 07/12/2020

    Единственное в России производство радиофармпрепарата с таллием-199 запущено на циклотроне ТПУ

    ​На циклотроне Томского политехнического университета запущено производство радиофармпрепарата «Таллия хлорид, 199Tl» на основе радиоактивного изотопа таллия-199. На сегодняшний день оно единственное в России.
    586
  • 27/10/2020

    Ученые ТГУ разработали проект комплексной очистки водоемов от нефтяных загрязнений

    ​​​Ученые Биологического института Томского госуниверситета (БИ ТГУ) разработали комплексный проект очистки водотоков от нефти. Какие решения они предлагают для ликвидации последствий аварий и разливов нефти – в обзоре РИА Томск.
    314
  • 15/12/2020

    Масштаб мысли: какие технологии ТПУ перевернут водородную энергетику

    ​​​Ученые и представители национальных компаний в декабре соберутся на конференции "Водород. Технологии. Будущее". Ее проводит Томский политех (ТПУ) как один из "двигателей" водородной энергетики в России, комплексно исследующий ее с 2000-х годов.
    515
  • 27/11/2020

    В ТГУ будут создавать роботов для медицинской реабилитации пациентов

    ​ТГУ и Сибирский федеральный научно-клинический центр (СибФНКЦ) ФМБА РФ подписали соглашение о формировании консорциума «Совместная лаборатория медицинской робототехники «CyberMed». Его задачей является проведение фундаментальных и прикладных исследований, нацеленных на разработку роботизированных устройств и программного обеспечения для экстремальной и реабилитационной медицины.
    281
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1108