Сочетание эндоскопии с явлением, ответственным за мягкое голубое свечение охлаждающей жидкости ядерных реакторов – новая технология, представленная американскими учеными из Стэнфордского университета (Stanford University) на 243-м Национальном собрании и экспозиции Американского химического общества (American Chemical Society).

Новый эндоскопический метод позволит хирургам повысить
эффективность удаления раковых опухолей.
(Фото: Zhen Cheng, Ph.D)

«Наше достижение – это союз эндоскопов с одной из новейших и наиболее интересных областей медицинской визуализации», – объясняет руководитель исследования Чжэнь Чэнь (Zhen Cheng), PhD. «Эндоскопы – медицинские приборы, состоящие из длинных, тонких, гибких оптических волокон, оснащенные светом и видеокамерой. Их применение позволяет врачам диагностировать и лечить широкий спектр заболеваний. Новый подход расширяет использование этих волокон, включая проведение более эффективных молекулярно-управляемых операций по удалению раковых опухолей, чем это возможно сейчас».

Традиционные эндоскопические методы позволяют врачам заглянуть, например, внутрь желудка или толстой кишки и взять образцы тканей для анализа. Новая технология визуализации – эндоскопия на черенковском свечении (Cerenkov Luminescence Endoscopy, CLE) – имеет преимущества как перед традиционной эндоскопией, так и перед такими методами визуализации, как магнитно-резонансная томография (МРТ), так как позволяет получить информацию о функционировании тканей.

Разработанный лабораторией доктора Чэня новый метод эндоскопии основан на явлении, ответственном за мягкое голубое свечение охлаждающей жидкости в активной зоне ядерных реакторов. Это свечение возникает в результате взаимодействий, происходящих, когда невидимые частицы – продукты ядерной реакции в активной зоне – проходят через воду со скоростью большей, чем скорость света в воде. Свечение названо по имени его первооткрывателя, русского ученого П. А. Черенкова, получившего в 1958 году Нобелевскую премию.

Визуализация на основе черенковского свечения (Cerenkov Luminescence Imaging, CLI) появилась всего несколько лет назад, когда ученые нашли способ использовать этот эффект в устройствах, не связанных с ядерными энергетическими реакторами. Лабораторные эксперименты на животных показали возможность использования CLI для получения изображений органов и визуализации не удаленных в ходе хирургических операций раковых клеток, которые в противном случае остались бы невидимыми для хирургов. Кроме того, оказалось, что CLI может значительно улучшить разрешение позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), позволяя ПЭТ-сканерам обнаруживать более мелкие объекты, чем было возможно ранее.

Черенковское свечение представляется особенно интересным, потому что используемый для выявления больных тканей свет – это видимый свет, который может быть обнаружен с помощью простых оптических датчиков. Его применение совместимо с коммерчески доступными оптическими инструментами и с широким набором ядерных средств медицинской визуализации.

«Однако одним из недостатков [CLI] является то, что слабый голубой свет – в отличие от рентгеновских лучей в других методах медицинского сканирования – практически не проникает в глубокие ткани», – объясняет доктор Чэнь. «Это ограничивает использование данной технологии на человеке, так как многие опухоли развиваются в глубине организма. Наш союз черенковского свечения с эндоскопом может стать идеальным решением. Эндоскопия позволяет получить достаточно хороший доступ к пораженной ткани, чтобы использовать преимущество этой технологии».

Переход CLE из лабораторий в операционные может произойти в течение ближайших нескольких лет и благодаря ее близости к традиционной эндоскопии представляется относительно гладким. Поскольку система CLE является усовершенствованной версией эндоскопии, она полностью совместима с обычными требованиями к эндоскопической визуализации.