Ученые Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (МГУ) разработали оптическую методику, которая позволяет определить состав камней в почках прямо во время операции. Это дает возможность для автоматического подбора оптимального режима лазерной литотрипсии — процедуры, при которой камни дробятся с помощью лазерного инфракрасного излучения, сообщили в пресс-службе вуза.
Авторы разработки — сотрудники физического факультета и МНОЦ МГУ — участники Научно-образовательной школы «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина».
В России ежегодно от мочекаменной болезни страдают более 100 тысяч человек. Среди наиболее эффективных способов ее лечения — лазерная литотрипсия, то есть дробление камней с помощью лазерного излучения.
«Одна из основных проблем при проведении лазерной литотрипсии — это необходимость подстраивать режим работы лазера в зависимости от химического состава и структурных особенностей камней, – объяснил ведущий научный сотрудник отдела урологии и андрологии МНОЦ МГУ Николай Сорокин. — Однако наш метод позволит определить эти параметры непосредственно во время операции, что существенно повысит ее эффективность и сократит время проведения».
В медицине есть ряд методов, позволяющих определять состав камней, начиная от рентгеноструктурного анализа и до химического, но все они могут применяться только после извлечения конкремента из организма пациента.
«Мы предлагаем использовать методы оптической спектроскопии, которые можно реализовать с помощью одноволоконной схемы. Это возможно, поскольку операции по лазерной литотрипсии проводятся с использованием многомодового оптоволокна, доставляющего излучение для дробления камня», — рассказала Надежда Злобина, аспирантка физического факультета МГУ.
Ученые сделали установку, имитирующую условия в операционной. Методика анализа основана на методах оптической спектроскопии: спектроскопии диффузного отражения и многоволновой флуоресцентной спектроскопии. Исследователи выявили, что для каждого типа конкрементов (уратные, оксалатные, гидроксиапатиты) в спектрах флуоресценции имеют место свои особенности. А анализ спектров поглощения камней показал, что их форма зависит от состава камня. Итоги экспериментов послужили основой для создания классификационной модели, которая смогла различить три типа конкрементов с точностью более 90 %. Это важный шаг на пути к повышению эффективности интраоперационного принятия решений, так как он позволяет врачам быстро и точно определить состав камней и выбрать наиболее подходящий режим дробления, подчеркнули в пресс-службе МГУ.
Результаты работы опубликованы в журнале Photonics.
