Время, необходимое для обнаружения опухолей головного мозга, вскоре может быть значительно сокращено благодаря продолжающемуся новаторскому проекту, возглавляемому Ливерпульским университетом с Группой ядерной физики и технологическими отделами Совета по науке и технологиям (STFC) в лаборатории Дарсбери. В рамках проекта ProSPECTus разрабатывается технология визуализации нового поколения SPECT (однофотонная эмиссионная компьютерная томография), которая революционизирует процесс медицинской визуализации, улучшая будущую диагностику рака и повышая вероятность успешной терапии рака, обеспечивая при этом более высокую пропускную способность пациентов в больницах.
Проект ProSPECTus основан на форме визуализации, известной как ОФЭКТ, которая обнаруживает гамма-лучи, испускаемые крошечным количеством радиоактивного фармацевтического препарата, который вводится в организм. ОФЭКТ – широко используемый метод визуализации во многих областях медицины, предоставляющий трехмерную функциональную информацию о теле, которая обычно представлена в виде срезов через пациента. Чаще всего используется для проверки работы сердца или обнаружения опухолей. Обычно для получения изображений SPECT используется так называемая “ камера гнева ”, которая основана на коллиматоре, фильтрующем устройстве с множеством маленьких отверстий, которое пропускает только некоторые гамма-лучи и опирается на геометрию, чтобы точно определить, откуда они исходят, чтобы построить картину биологического процесса, происходящего внутри пациента.
Однако ProSPECTus придерживается принципиально другого подхода и разработал свою технологию, основанную на так называемой «камере Комптона». Это определяет происхождение гамма-лучей без использования коллиматора, что означает, что гораздо меньше излучения, используемого в процессе, тратится впустую, поэтому излучение используется более эффективно. Раньше это было невозможно сделать успешно. Однако, используя совершенно новые передовые детекторные системы, ProSPECTus в настоящее время создает прототип системы визуализации ОФЭКТ, используя принцип камеры Комптона, которая в сто раз более чувствительна, чем существующие клинические системы ОФЭКТ. Эта повышенная чувствительность дает два преимущества: либо доза облучения, вводимая пациенту, может быть уменьшена, либо, в качестве альтернативы, можно сканировать больше пациентов с помощью одной машины в день, если используется текущая доза.
Эти новые передовые детекторные системы, разработанные исследовательской группой по ядерной физике Ливерпульского университета совместно с группой ядерной физики в лаборатории STFC Daresbury, являются прямым результатом AGATA (Advanced Gamma Tracking Array), проекта исследований и разработок в области ядерной физики с цель создания гамма-спектрометра следующего поколения. ProSPECTus финансируется из программы STFC «Прикладные системы ядерной физики и частиц» (PNPAS), схемы, нацеленной на использование методов, разработанных в проектах фундаментальных исследований голубого неба, таких как AGATA, с целью обмена знаниями в областях здравоохранения, безопасности и энергетики.
Д-р Энди Бостон, представитель проекта из Ливерпульского университета, сказал: "Технология ProSPECTus не только в сто раз более чувствительна, чем у традиционной камеры Комптона, но и уникальна тем, что с ней можно будет работать одновременно с МРТ (магнитно-резонансной томографией), что никогда не было вариантом из-за Сильное магнитное поле МРТ. Фактически, эту систему ОФЭКТ можно будет ретроспективно установить на 350 или около того существующих МРТ-сканеров в Великобритании. Для пациентов это означает меньшее количество посещений, более раннюю и более эффективную диагностику опухолей, что означает более высокую вероятность эффективного лечения. Камера с более высокой чувствительностью также предлагает возможности для более короткого времени визуализации и более низких доз радиации, что очень полезно для пациентов, которым требуется частое сканирование. Для клиницистов это означает, что за день можно осмотреть больше пациентов. Это поистине совместная работа групп ядерной физики Ливерпульского университета и лаборатории Дарсбери STFC, работающих с технологическими группами STFC, которые спроектируют и построят криостат для детекторов, и при существенной поддержке со стороны отдела магнитного резонанса Ливерпуля & Исследовательский центр анализа изображений (MARIARC), предоставляющий услуги МРТ."
Ян Лазарус из группы ядерной физики STFC в лаборатории Дарсбери сказал: "ProSPECTus поднял возможности тепловизора Compton на новый уровень. Это особенно захватывающий пример того, как технология, появившаяся в результате одного проекта ядерной физики, в данном случае АГАТА, может иметь прямое и положительное влияние на будущее благополучие нашего общества".