Ученые использовали излучение Черенкова для диагностики рака

Излучение Черенкова — голубоватое свечение, которое наблюдается, когда частицы проходят через прозрачную среду со скоростью, превышающей скорость распространения света в этой среде. Его можно наблюдать в астрофизических экспериментах или ядерных реакторах.

Во время клинического испытания прототип устройства визуализации, использующий излучение Черенкова, успешно зафиксировал наличие и расположение опухолей у онкологических больных. Ученые сообщили об этом в своем исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.

Магдалена Скубал, исследователь рака в Мемориальном онкологическом центре Слоан-Кеттеринг в Нью-Йорке, рассказала, что было проведено сравнение изображений, полученных при помощи свечения Черенкова, со стандартными сканами опухолей. В результате изображения нового прибора классифицировали как «приемлемые» или выше для 90 процентов пациентов.

Излучение Черенкова генерируют высокоскоростные частицы, движущиеся быстрее света через материалы, подобные тканям тела. При люминесцентной визуализации Черенкова, или CLI, радиотрейсеры высвобождают частицы, заставляющие ткань-мишень вибрировать и расслабляться особым образом. По итогу ткань излучает свет, который затем фиксирует камера.

С мая 2018 года по март 2020-го ученые провели крупнейшее на сегодня клиническое исследование такого рода. В нем участвовали 96 человек, прошедших как CLI, так и стандартную визуализацию, такую как позитронно-эмиссионная томография / компьютерная томография, или ПЭТ/КТ.

Участники с различными заболеваниями, включая лимфому, рак щитовидной железы и метастатический рак предстательной железы, получили один из пяти радиотрейсеров. После этого прототип — камера в светопроницаемом корпусе — создал изображения опухолей.

Скубал и ее коллеги выяснили, что CLI обнаруживает все радиотрейсеры. Это позволяет предположить, что технология более универсальна, чем ПЭТ/КТ, работающие только с некоторыми радиотрейсерами.

Изображения CLI не такие точные, как при ПЭТ/КТ. Но CLI можно использовать как начальный диагностический тест или для оценки общего размера опухоли, на которую направлено лечение, отметил соавтор исследования Эдвин Пратт, также из центра Memorial Sloan Kettering. «Это быстрый и простой способ увидеть признаки, что что-то не так, для дальнейших исследований», — сказал Пратт.

«Полученные результаты подтверждают, что эта технология — многообещающая недорогая альтернатива, которая может расширить доступ к ядерной визуализации в больницах», — подытожил Антонелло Спинелли, специалист по доклинической визуализации из Центра экспериментальной визуализации в Милане (Италия), как эксперт, не участвовавший в исследовании.