Как появилась и развивалась ядерная медицина? Какие инструменты используют современные врачи для визуализации невидимых внутренних структур пациента? Что такое рентгеновская компьютерная томография (КТ) и как она работает? Об этом и многом другом 29 мая ростовчанам рассказал старший преподаватель кафедры «Медицинская физика» НИЯУ МИФИ Леонид Дубов в рамках федерального проекта сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) «Энергия науки».

Из лекции «Ядерная медицина: прошлое и настоящее» слушатели узнали, как появилось и развивалось одно из наиболее высокотехнологичных направлений современной медицины и какие именно технологии скрываются за термином «ядерная медицина».

Леонид отметил, что сразу после открытия радиоактивных изотопов в начале XX века учёные начали думать, как эти изотопы можно применить для диагностики и лечения человека. Венгерский учёный Дьёрдь де Хевеши создал метод «меченных атомов», который позволил изучать биохимические процессы в живых организмах, не нарушая их жизнедеятельности. Этот метод и лёг в основу большинства современных технологий ядерной медицины.

На сегодняшний день ядерная медицина объединяет целый ряд методов диагностики и лечения, в которых используются радиоактивные изотопы, а также лучевую терапию пучками различных частиц и гамма-квантов.

С помощью меченных атомов можно изучать процессы обмена веществ в организме, следить за деятельностью нервной системы, работой печени и почек. Но основное применение методы ядерной медицины находят сегодня в онкологии. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонно-эмиссионная томография (ОФЭКТ) являются наиболее надёжными способами обнаружить опухоль внутри тела человека, а радионуклидная и лучевая терапия в сочетании с другими методами лечения позволяют максимально эффективно уничтожать раковые образования.

«Ядерная медицина продолжает активно развиваться, впитывая новые научные разработки, прежде всего, в области биохимии и нанотехнологий, где создаются средства адресной доставки радионуклидов в конкретные типы клеток.  а также стимулируя искать новые инженерные решения, повышающие точность, безопасность и эффективность традиционных методов ядерной медицины», — завершил свою лекцию эксперт.

Вечером того же дня Леонид Дубов принял участие в научно-популярном ток-шоу ««Разберём на атомы: увидеть невидимое».

Каким образом производятся наблюдения из космоса? Как «увидеть» скрытые сигналы организма? Какие инструменты используют современные врачи для визуализации невидимых внутренних структур пациента? На эти и другие вопросы ответили астрофизик, генетик и физик.

Мероприятие началось с выступления Дарьи Кисляковой, аспирантки физического факультета Южного федерального университета, которая познакомила слушателей с измерительной аппаратурой, используемой в современных космических телескопах, таких как телескоп Джеймса Уэба и обсерватория «Спектор РГ». Спикер отметила, что различные диапазоны излучения помогают учёным исследовать объекты, находящиеся на огромных расстояниях.

«Каждый диапазон излучения, от гамма- и рентгеновских лучей до инфракрасного и видимого света, предоставляет уникальные данные о космических объектах, позволяя глубже понять их физические характеристики и процессы, происходящие в них. Эта информация играет ключевую роль в расширении нашего понимания Вселенной и её загадок», — подчеркнула Дарья.

Следующим выступил гость из МИФИ Леонид Дубов. Он объяснил, каким набором инструментов пользуются сегодня врачи, чтобы увидеть не видимые невооруженным глазом внутренние структуры пациента.  

По словам спикера, современная физика предоставляет возможность регистрировать электромагнитное излучение в очень широком диапазоне от мегагерцовых радиоволн до жёсткого гамма-излучения. Самым первым методом медицинской интроскопии, который стал доступен врачам уже в начале XX века благодаря открытию Рентгеном его знаменитых X-лучей, стала рентгеноскопия.

Во второй половине XX века на основе принципов рентгеноскопии была создана рентгеновская компьютерная томография (КТ).

«КТ позволяет измерить 3-х мерное распределение коэффициента ослабления рентгеновского излучения. Поскольку разные ткани человеческого тела характеризуются разными коэффициентами ослабления, мы получаем 3D карту человеческого организма, на которой четко видны различные органы и ткани», — объяснил эксперт.

Похожую информацию даёт и самый мощный на сегодня метод 3D визуализации внутреннего строения организма — магнито-резонансная томография (МРТ). Этот вид томографии использует для получения изображения внутренней структуры тела сильные магнитные поля и радиоволны с частотой порядка десятков МГц.

Наиболее безопасным методом медицинской интроскопии является ультразвуковое исследование (УЗИ). Здесь используются не ЭМ волны, а  акустические с частотой от 2 до 30 МГц. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) используется для визуализации специального биологически активного вещества, меченного радиоактивными изотопами.

Завершила научно-популярное ток-шоу Ольга Арамова, научный сотрудник лаборатории палеогеографии Южного научного центра РАН, которая доказала, что генетика даёт шанс «увидеть» скрытые сигналы организма и «переписать» сценарий в свою пользу, вооружившись пониманием своих индивидуальных особенностей.

Спикер привела примеры людей, которые интуитивно распознавали генетические патологии. Так, например, дети с врожденными заболеваниями часто самостоятельно «прописывают» себе диету, чтобы избежать серьёзных осложнений.

В завершение своего выступления Ольга подчеркнула важность раннего выявления генетических заболеваний и возможности переписывать сценарии нашей жизни с помощью современных генетических тестов. Она призвала аудиторию быть внимательными к своему здоровью и использовать доступные методы для улучшения качества жизни.

«Энергия науки» – проект, созданный сетью ИЦАЭ, чтобы знакомить жителей регионов с новейшими научными открытиями и идеями и формировать у аудитории широкую картину современной научной жизни. В рамках проекта лучшие популяризаторы, учёные и научные журналисты из разных регионов страны рассказывают о самых передовых теориях, открытиях и гипотезах.