Vďaka prelomovej miniaturizovanej gama kamere presne lokalizuje, kde a ako pôsobí rádiofarmakum.
Zdroj: Radalytica
Novovyvíjané robotické zariadenie by mohlo pomôcť presnejšie mapovať distribúciu rádioaktívneho jódu pri detekcii a liečbe nádoru štítnej žľazy. Vďaka prelomovej miniaturizovanej gama kamere presne lokalizuje, kde a ako rádiofarmakum pôsobí. Prototyp nazvaný ThyroPIX bol vyvinutý v rámci rovnomenného projektu, financovaného Technologickou agentúrou Českej republiky.
Eliminácia rakovinového bujnenia
Lekári diagnostikujú celosvetovo každý rok približne 300 000 nových prípadov rakoviny štítnej žľazy. Jednou z bežných súčastí liečby je terapia rádiojódom, ktorá sa väčšinou vykonáva po chirurgickom odstránení nádoru. Aj po operácii totiž väčšinou zostanú v krku pacienta nepatrné zvyšky nádorového tkaniva a tie je potrebné odstrániť, aby nedošlo k návratu ochorenia. Pacienti preto dostávajú rádioaktívny izotop jódu, ktorý sa v štítnej žľaze prirodzene akumuluje, postihnuté miesto lokálne ožiari, a tak eliminuje rakovinové bujnenie.
Cieľom projektu Thyropix bolo vyvinúť unikátne zdravotnícke zariadenie, ktoré zlepší možnosti monitorovania účinku rádiofarmák a umožní minimalizovať ich prípadné nežiaduce účinky. Členmi konzorcia, ktorých v tomto úspešnom výskume podporila Technologická agentúra ČR, boli 1. lekárska fakulta Univerzity Karlovej, Fakultná nemocnica Motol, Český metrologický inštitút (ČMI) a tuzemské inovatívne firmy Radalytica a ADVACAM.
Cieľom projektu Thyropix bolo vyvinúť unikátne zdravotnícke zariadenie, ktoré zlepší možnosti monitorovania účinku rádiofarmák a umožní minimalizovať ich prípadné nežiaduce účinky. Zdroj: 1. lekárska fakulta Univerzity Karlovej
Cieľom je prekonať fyzikálne limity existujúcich metód
Existujúce metódy často nevedia dostatočne pomôcť v rozhodovaní o najvhodnejšej stratégii liečby. „Fyzikálne nie sú dnes bežne používané prístroje schopné mať také rozlíšenie pre jód 131,“ vysvetľuje klinická rádiologická fyzička Fakultnej nemocnice Motol Tereza Kráčmerová.
„Vidíme tam niekoľko škvŕn, ale so zlým priestorovým rozlíšením. Nie sme schopní presne určiť ich polohu,“ dodáva. Vyšetrenie navyše trvá dlho – približne 20 minút.
ThyroPIX sa pomocou robotického ramena dostane bližšie k potrebnému miestu a dokáže ho snímať presnejšie a pri opakovaných vyšetreniach vždy rovnako. Srdcom prístroja sú časticové kamery, vyrábané spoločnosťou ADVACAM. Vďaka novovyvinutej metodike využitia takzvaného Comptonovho rozptylu sa dá určiť smer a energia každej jednotlivej prichádzajúcej častice ionizujúceho žiarenia. Týmto spôsobom je možné získavať podrobné informácie o veľkosti a tvare zvyškov štítnej žľazy, a tak overiť distribúciu terapeutickej aktivity v tele pacienta.
Softvér vykreslí 3D obrázok rozmiestnenia rádioaktívneho jódu v tele pacienta
Pre lekára je hlavný softvér, ktorý vyvinuli vedci v rámci projektu – až v počítači sa získané dáta menia na snímku s viditeľnými pozostatkami nádoru. Senzor gama kamery pritom využíva takzvaný Comptonov rozptyl.
„Z primárneho zdroja žiarenia vyletí fotón, ktorý zasiahne prvú vrstvu citlivého materiálu. Pri tejto interakcii odovzdá fotón časť svojej energie a rozptýli sa do druhej vrstvy senzora. Tam už dochádza k jeho úplnej absorpcii,“ opisuje princíp smerovej citlivosti detektora Eliška Trojanová z firmy ADVACAM. „Vďaka informáciám o prechode častíc oboma vrstvami gama kamery sme potom schopní vypočítať uhol, z ktorého radiácia vychádza. Týmto spôsobom môžeme zistiť, ako je rádioaktívny zdroj v tele pacienta distribuovaný,“ dodáva.
ThyroPIX má za sebou testovanie na fantómovom modeli ľudského hrudníka a krku, ktorý vyvinuli v Českom metrologickom inštitúte. Vytvorili tiež kompletnú počítačovú simuláciu celého detekčného systému. „Dôvodom bolo, aby kolegovia z firmy ADVACAM nemuseli vyrábať desiatky rôznych kombinácií senzorov,“ upresňuje Jan Rusňák z oddelenia primárnej metrológie veličín ionizujúceho žiarenia ČMI.
Kedy sa ThyroPIX dostane k reálnym pacientom?
Na to, aby sa stala inovácia súčasťou praxe, ale ešte pár krokov zostáva. Hlavu gama kamery je potrebné upraviť, aby sa dostala ešte bližšie k štítnej žľaze. V pláne je aj ďalšie vylepšovanie softvéru, aby mohol prístroj nakoniec podstúpiť klinické skúšky priamo na pacientoch. Autori tiež teraz intenzívne hľadajú priemyselného partnera, ktorý by mal záujem pomôcť priniesť dané riešenie na trh ako hotový produkt.
„Najradšej by sme toto celé riešenie odovzdali niekomu, kto už má skúsenosti s vývojom zdravotníckeho prostriedku a s certifikačným procesom,“ uzatvára hlavná riešiteľka projektu z firmy ADVACAM Eliška Trojanová.
Zdroj: 1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy
(JM)
