Ученые МГУ им. М.В. Ломоносова разработали оптический метод, позволяющий определить состав камней в почках во время операции по их удалению. Раньше сделать это было возможно только после извлечения камней из организма. Исследование поможет автоматически подбирать режим лазерной литотрипсии ― процедуры, при которой камни дробятся с помощью лазерного инфракрасного излучения. Работу провели сотрудники физического факультета и МНОЦ МГУ ― участники Научно-образовательной школы «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина». Результаты опубликованы в журнале Photonics.
«Лазерная литотрипсия ― это эндоскопический метод для дробления камней в почках, в котором используется оптическое излучение. По оптоволокну в эндоскопе возможно проводить диагностические исследования: например, детектировать такие оптические сигналы как отраженный свет или спектр флуоресценции. Мы используем методы оптической спектроскопии для определения состава камня непосредственно во время операции. Существовавшие ранее методы позволяли определить состав камней только после их извлечения из организма», ― рассказала аспирантка физического факультета МГУ Надежда Злобина.
«Одна из основных проблем при проведении лазерной литотрипсии – это необходимость подстраивать режим работы лазера в зависимости от химического состава и структурных особенностей камней. Однако наш метод позволит определить эти параметры непосредственно во время операции, что существенно повысит ее эффективность и сократит время проведения», – объяснил доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник отдела урологии и андрологии МНОЦ МГУ Николай Сорокин.
С помощью оптических методов ученые исследовали типы камней: уратные, оксалатные и гидроксиапатиты. Выяснилось, что для каждого из них в спектрах флуоресценции есть свои особенности, а анализ спектров поглощения камней показал, что их форма зависит от состава камня. Впервые ученые МГУ обнаружили разницу между оксалатными камнями и гидроксиапатитами, а собранные данные стали основой для создания классификационной модели, которая смогла различить три типа конкрементов с точностью более 90%.
«Мы провели исследования по классификации типа камня и продолжаем работу: планируем определять другие их параметры, например, плотность. Это тоже важно: более плотные камни труднее дробить, поэтому требуется большая мощность лазерных импульсов. Также мы планируем проверить методику в клинических испытаниях», ― сказала Надежда Злобина.
В перспективе исследование позволит врачам быстро и точно определять состав камней и повысить эффективность интраоперационного принятия решений.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.
Фото: Полина Церегородцева / МГУ
