Новое изобретение ученых способно сделать рентген безопасным, а маммографию — безболезненной

Американское химическое общество обнародовало результаты исследования, способные коренным образом изменить медицинскую диагностику. Международная группа ученых разработала инновационную технологию «квантового стекла», позволяющую получать медицинские снимки сверхвысокого разрешения без значительного радиоактивного облучения.

Результаты этой научной работы опубликованы в журнале ACS Energy Letters.

В основе изобретения — кардинальное усовершенствование сцинтиллятора – специального стеклянного экрана, который для создания цифрового снимка улавливает рентгеновские лучи, проходящие через тело пациента, и превращает их в вспышки видимого света. Соединив в стекле нанокластеры меди, йода и органического лиганда, исследователи добились беспрецедентной эффективности этого превращения.

Что получит человечество благодаря новому открытию

Авторы исследования четко обозначили практические медицинские преимущества, которые даст внедрение новой технологии в больницах:

1. Радиационная безопасность. Поскольку новое стекло максимально эффективно трансформирует лучи в видимый свет, для четкого диагностического снимка теперь требуется гораздо меньшая доза радиации. Это позволит пациентам проходить обследование чаще и начинать профилактические скрининги в более раннем возрасте без ущерба для организма, что поможет выявлять опасные заболевания (в том числе рак) на ранних стадиях развития.
2. Безболезненная и комфортная маммография. Современные маммографы имеют серьезный недостаток — во время сканирования приходится сильно сжимать ткани молочной железы пациенток между жесткими плоскими панелями. Однако новое нанокластерное стекло при нагревании до 42°C становится гибким, как резина. Это позволит создавать изогнутые экраны, которые будут анатомически подстраиваться под форму человеческого тела.
3. Качественно новый уровень 3D-диагностики. Новый материал совмещает упругость пластика с оптическими качествами жесткого кристалла. Благодаря использованию таких криволинейных поверхностей врачи получат доступ к сверхточной трехмерной рентгендиагностике.
4. Четкая визуализация в экстремальных условиях (под водой). Вода традиционно ухудшает рентгеновскую съемку, но благодаря новому сцинтиллятору удалось произвести очень четкое сканирование рыбьего хвоста в водной среде. Фактически изображение не отличалось от того, что было сделано в воздухе. Это расширяет возможности использования рентгена в специфических медицинских и лабораторных исследованиях.

Новая технология успешно прошла первые лабораторные испытания и продемонстрировала способность получать высокодетализированные изображения внутренней структуры микрообъектов. Следующим шагом учёных станет адаптация гибких экранов для интеграции в реальное медицинское оборудование.