Медицинская физика сегодня: где рождаются инновации

В газете «О финансах и не только» вышло интервью с доцентом кафедры медицинской физики ИФИБ НИЯУ «МИФИ», к.т.н. Алексеем Трухиным о перспективах медицинской физики. Ниже мы публикуем полный текст интервью.

Фото: "О финансах и не только"

Радионуклидная диагностика сегодня позволяет видеть больше при меньших дозах, а терапия — точнее воздействовать на патологию, не затрагивая здоровые ткани. За этими изменениями стоят не только врачи, но и медицинские физики — специалисты, которые переводят язык сложных расчетов и технологий в реальные медицинские решения. Насколько далеко может зайти эта технологическая гонка, и есть ли у ядерной медицины предел?

— Что в ядерной медицине сегодня развивается быстрее: диагностика или терапия?

— Ядерная медицина сегодня — это результат более чем 130 лет междисциплинарного взаимодействия специалистов разной квалификации. Радиоактивность была открыта французским физиком Анри Беккерелем в 1896 году. Подобные исследования в Российской империи проводили ученые-минерологи Александр Евгеньевич Ферсман, Владимир Иванович Вернадский и другие.

Первые попытки применения естественной радиоактивности можно отнести к области радионуклидной терапии или даже аппликационной радионуклидной терапии, когда источники излучения прикладывали к патологической области. Позже, в 1910–1920-х годах, была показана возможность применения растворов, содержащих радиоактивные изотопы, что стало толчком к развитию методов радионуклидной диагностики.

До объективизации дисциплины «медицинская физика» оставалось еще порядка полувека, однако уже тогда инновационное развитие ядерной медицины было возможно только при тесном сотрудничестве врачей, инженеров, физиков и химиков. Современный медицинский физик обладает компетенциями во всех перечисленных областях — где-то в большей, где-то в меньшей степени.

Технологический прогресс в электронике подарил отрасли средства визуализации. Сначала примитивные индикаторы, затем позиционно-чувствительные устройства, позволяющие получать изображение распределения источника излучения быстро и с достаточным пространственным разрешением. В настоящее время сущность технологических инноваций заключается в повышении быстродействия и пространственного разрешения оборудования для медицинской визуализации.

В радионуклидной терапии технические инновации в большей степени сосредоточены на обеспечении безопасности пациента, медицинского персонала и населения. Развиваются средства дезактивации радиоактивных отходов, автоматизации изготовления радиофармацевтических лекарственных препаратов, а также системы, обеспечивающие качество стационарного пребывания пациента, и другие решения.

Инновации в радиологии чаще представлены в виде новых методов интерпретации изображений, исследований характеристик фармакокинетики радиофармацевтических препаратов с целью прогнозирования лечения или описания заболевания. 

Отвечая на вопрос о том, что развивается быстрее, я бы сказал, что в 2010–2020 годах в России более активно развивалось направление радионуклидной терапии, поскольку ранее наблюдалась нехватка обеспечения населения методами радионуклидной терапии. Радионуклидная диагностика проще во внедрении, поэтому дефицит в этой области ниже, чем в радионуклидной терапии. Инновационное развитие ядерной медицины в значительной степени зависит от специалистов, которые понимают, как устроена отрасль, и от времени, предоставляемого работодателем на научную деятельность.

— Какие открытия последних лет, на ваш взгляд, пока недооценены?

— Недооцененной технологией последних десяти лет я бы назвал дозиметрический мониторинг фармакокинетики натрия йодида I-131 при лечении тиреотоксикоза. Существует возможность изменить подход к обоснованию вводимой дозировки натрия йодида I-131 и снизить лучевую нагрузку на пациента.

Однако в настоящее время сохраняется рутинный порядок проведения радиойодтерапии тиреотоксикоза, а медицинские индивидуальные дозиметры для решения этой задачи отсутствуют. Концептуально подбор дозировки в данном сценарии заключается во введении порядка 50–100 МБк на первом этапе лечения, оценке накопления препарата в щитовидной железе через сутки, расчете необходимой дозировки для достижения терапевтического эффекта и последующем введении требуемой активности. Эта технология позволила бы унифицировать подход к лечению во всех медицинских учреждениях, где проводится радиойодтерапия тиреотоксикоза.

Аналогичные трудности присутствуют и в радионуклидной диагностике. Внедрение новых способов обработки изображений и новых количественных характеристик часто сопряжено с дополнительной нагрузкой на медицинский персонал. Для успешного внедрения подобных инноваций необходимо развитие удобных программных средств, автоматизирующих работу.

Алексей Трухин

— Что сегодня врач не может сделать без медицинского физика?

— Уровень подготовки врача-радиолога и медицинского физика с квалификацией в области ядерной медицины достаточно сильно пересекается, поэтому часть задач они могут выполнять взаимозаменяемо. Тем не менее специфические навыки все же присутствуют.

Медицинский физик чаще решает задачи, связанные с оборудованием, программным обеспечением и сетевым окружением. Кроме того, математическая подготовка медицинского физика на порядок выше, чем у врача, что критически важно в процессе оказания и совершенствования медицинской помощи.

Знание физики позволяет эффективно и безопасно использовать медицинское оборудование и расходные материалы, что напрямую влияет на качество и безопасность лечения.

— Может ли радионуклидная терапия вытеснить химиотерапию?

— Однозначно – нет. Радионуклидная терапия включена в алгоритмы оказания медицинской помощи при различных патологиях и обладает собственной эффективностью в определенных клинических случаях и группах пациентов.

Конкуренция между методами действительно существует. В одних клинических ситуациях для пациента будет целесообразно сначала провести радионуклидную терапию, в других — химиотерапию. Выбор метода обосновывается результатами статистических исследований, и развитие в этом направлении продолжается.

— Где, по-вашему, ядерные технологии могут остановиться, и остановятся ли они вообще?

— Это интересный вопрос. Технологии ядерной медицины имеют физические ограничения, именно они определяют минимально достижимое пространственное разрешение эмиссионной визуализации или как повреждаются патологические клетки.

С другой стороны, в организме человека существует огромное количество биологических процессов, в которые мы можем встроиться за счет разработки новых радиофармацевтических препаратов. Новые радиофармпрепараты разрабатывают по 10–20 лет, поэтому это надолго. 

Существует и еще одно ограничение, связанное с опытом специалистов: его необходимо передавать следующему поколению, чтобы не решать одинаковые задачи по несколько раз. Можно сказать, что предел у технологии есть, но достичь его возможно лишь в идеальных условиях. На практике же развитие будет продолжаться по спирали вверх, раскрывая узкие инновационные направления.

Беседовала Карина Лунёва

Присоединяйтесь к официальному каналу НИЯУ МИФИ в мессенджере MAX: https://max.ru/mephi_official