Российские ученые создали технологию ранней диагностики опухолей мозга
Опухоли головного мозга, особенно злокачественные, остаются одной из самых серьезных проблем современной медицины. Это редкое заболевание, в среднем встречается лишь 5-15 случаев на сто тысяч человек в год. Но оно отличается высоким уровнем смертности — лишь треть пациентов живут более пяти лет с момента постановки диагноза. Отдельную сложность представляет определение новообразований в лобной доле мозга, поскольку для их выявления необходимы высокотехнологичные методы на начальных, зачастую бессимптомных, стадиях развития. Ученые Пермского Политеха и ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера разработали уникальный подход к прогнозированию таких опухолей. Способ позволяет предсказать развитие болезни еще до клинических признаков. Это открывает новые горизонты в ранней диагностике онкологических заболеваний центральной нервной системы.
На изобретение выдан патент. Низкая выявляемость опухолей головного мозга на ранних стадиях связана с неспецифичностью симптомов: головные боли, головокружение, шаткость при ходьбе, когнитивные и эмоциональные нарушения. Часто это списывается на усталость и стресс, что приводит к позднему обращению к онкологу. Такая патология сопровождается высокой инвалидизацией и является основной причиной смерти от рака среди мужчин старше 40 лет и женщин старше 20 лет.
Стандартно, при подозрении на наличие новообразования центральной нервной системы, выполняют магнитно-резонансную томографию (МРТ). Однако этот метод эффективен для выявления уже сформировавшейся опухоли и не позволяет предсказать ее появление заранее.
Сложнее всего диагностировать патологию в лобной доле. Это самые большие отделы головного мозга, расположенные за лобной костью. Они отвечают за исполнительные функции (планирование, принятие решений), моторику, память, эмоции, социальное поведение. Коварство опухолей этой области в том, что они могут долго расти практически бессимптомно. Явные признаки появляются лишь, когда она уже выросла и оказывает влияние на мозг, повышая внутричерепное давление или нарушая работу нейронов.
Поэтому остается актуальной разработка методик, позволяющих на ранних стадиях поставить диагноз и своевременно начать лечение.
Ученые ПНИПУ и ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера запатентовали новую технологию прогнозирования развития новообразований в лобной доле. Она заключается в комплексном подходе: сборе анамнеза пациента, то есть сведений об условиях его жизни, и проведении замеров в предцентральной извилине мозга по данным МРТ.
Предцентральная извилина является ключевой частью этого отдела и выполняет критически важные функции – управляет произвольными движениями мышц тела. Также она очень чувствительна к любым патологическим изменениям. В ходе своего появления и развития опухоль, даже на ранней стадии, может влиять на окружающие ткани, в частности на изменение ширины извилины и толщины коры головного мозга. Именно поэтому ученые предлагают отслеживать эти изменения, которые в совокупности с анамнезом пациента могут сигнализировать о появляющихся в лобной доле проблемах, связанных с онкологией.
По разработанной технологии исследование начинается с получения и анализа информации. А именно врач выявляет конкретные пять факторов риска, с которыми пациент сталкивается в жизни: повышенное внутричерепное давление; продолжающиеся шесть и более месяцев, неврологические симптомы – головные боли, шаткость походки, когнитивные нарушения, эмоциональная неустойчивость; случаи генетически обусловленных заболеваний у близких родственников; пребывание в зоне повышенного радиоактивного излучения; работа на вредном производстве.
– После этого с помощью аппарата МРТ мы проводим точные замеры в предцентральной извилине. Конкретно измеряем ее ширину и толщину коры мозга в левом и правом полушарии в трех строго заданных точках по длине извилины. В итоге врач получает 12 параметров, которые сравнивает с нормативными значениями, соответствующими полу и возрасту пациента. В том случае, когда подтверждается хотя бы один фактор риска, например, продолжительные головные боли, и если два или более параметров выходят за границу нормы, например, если ширина извилины больше чем 20 мм или менее 10 мм, тогда мы можем с говорить о вероятном развитии опухоли в этом месте до ее проявления, – объясняет Владислав Никитин, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ.
В отличие от других скрининговых методов, данный подход не только указывает на риск, но и показывает возможную локализацию новообразования — в лобной доле конкретного полушария.
– К примеру, пациентка 48 лет наблюдается у невролога с жалобами на периодическую невозможность согнуть или разогнуть кисть, головные боли в области висков и лба, плохой аппетит и снижение веса. МРТ показало повышенное внутричерепное давление и несовпадение трех параметров предцентральной извилины в правом полушарии – в одной точке по ширине и в двух – по толщине коры. Через 6 месяцев после очередного посещения невролога, МРТ-исследования и консультации онколога был поставлен диагноз – злокачественное новообразование головного мозга лобной доли справа. Это один из множества случаев, подтверждающих работоспособность нашей технологии, – поделилась Ирина Баландина, профессор, заведующая кафедрой нормальной, топографической и клинической анатомии, оперативной хирургии ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера, доктор медицинских наук.
Метод ученых разработан на основе анализа данных 445 пациентов (223 мужчин и 222 женщин в возрасте от 22 до 90 лет) без патологий центральной нервной системы, что позволило сформировать надежную нормативную базу. Статистический анализ подтвердил высокую прогностическую ценность сочетания анамнестических признаков и данных об изменениях в структуре мозга.
Технология ученых ПНИПУ и ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера открывает новые возможности для выявления предраковых состояний. Внедрение метода в клиническую практику позволит врачам выделять пациентов из групп риска для проведения прицельного и регулярного мониторинга, что в перспективе приведет к более ранней диагностике опухолей, своевременному началу лечения и, как следствие, повышению продолжительности жизни пациентов.
Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.
В работе летчика-испытателя возникают тысячи нештатных ситуаций. У пилота нет времени на раздумья, действовать нужно очень быстро. Со временем у пилотов появляется так называемая летная интуиция. Однако испытатель Су-57, герой России Сергей Богдан не исключил, что со временем летную интуицию сможет заменить искусственный интеллект.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно