В НГУ открылся томографический центр для исследований на крупных животных

В Лаборатории ядерной и инновационной медицины Физического факультета НГУ начал работу собственный томографический центр. Оборудование предоставляет  возможности  исследования основных систем и органов у крупных млекопитающих:  кошек, собак, кроликов, мини-пигов. Направленность предстоящих работ охватывает широкий диапазон научных направлений: от фармакологии и лимфологии до травматологии, онкологии и сосудистой хирургии.  Обследование первого пациента — 12 летней собаки по кличке Чинк ученые провели в присутствии представителей новосибирских СМИ сегодня, 18 июня.

— Наш томографическиий центр для исследований на животных — первый за Уралом. Необходимость его создания стала очевидной еще несколько лет назад, когда наша лаборатория в ходе отработки биологической части проекта по нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний впервые в стране начала терапию крупных млекопитающих — кошек и собак со спонтанными опухолями. Возникла парадоксальная ситуация — с 2020 года мы были вынуждены проводить длительный период экспериментов по облучению животных с тяжелыми формами опухолей, не имея для этого подходящей базы; а также использовать фактически случайные исследования у наиболее близких по биологии человеку млекопитающих, т.е. самый ценный фактологический материал накапливать наименее продуктивным способом . Но для оценки эффективности терапии необходимо учитывать не только ближайшее после лечение состояние опухоли, но и ее реакции  в динамике — спустя недели и месяцы после терапии. Эти возможности у нас были еще более ограничены. Приходилось обращаться к коллегам-ветеринарам в единичных клиниках, которые располагали таким оборудованием. За период с 2020 этим путем  удалось провести лечение нескольких десятков четвероногих пациентов на ускорительном источнике ИЯФ и реакторе ИТР-1 Томского политеха. При этом стало понятно, что с проблемой отсутствия технологической базы этого важнейшего этапа доклинических исследований  любого направления в регионе сталкиваются любые коллективы наших коллег. Кто-то решал это в столичных центрах, обладавших возможностями. Кто-то ставил направление на “паузу”. Руководство НГУ и лично ректор Михаил Петрович Федорук, которым нам удалось донести свои выводы, сразу прониклись важностью и остротой ситуации и изыскали возможность осуществить шаги в направлении ее решения. Приобретение томографа человеческого класса, его монтаж и открытие в  рекордно короткие сроки  нашего подразделения  открывает совершенно новые возможности в доклинических исследованиях как перед нашей лабораторией, так и перед многими коллективами СО РАН, включая и такие далекие и экзотические направления, как археология, физика твердого тела и минералогия . — рассказал заведующий, доцент, кандидат медицинских наук Владимир Каныгин .

Решение об открытии томографического центра в составе лаборатории было принято руководством НГУ в октябре прошлого года. В рекордно  короткий срок удалось произвести масштабный инфраструктурный ремонт в неприспособленном помещении, адаптировать электросетевые возможности, обеспечить надежную радиозащиту,  соответствующую  всем условиям эксплуатации оборудования данного класса, заключение  контролирующих госорганов. Одновременно была осуществлена транспортировка и монтаж  самого  оборудование, в том числе КТ-томографа человеческого класса одного из мировых производителей, его запуск, тестирование и обучение персонала. Последние разрешительные документы были получены на прошлой неделе.

Администратор подразделения Игорь Беляков провел для журналистов экскурсию по томографическому центру и рассказал об оборудовании, которым он оснащен.

— В преднаркозном кабинете проводится санитарная обработка и осмотр животного, далее в наркозной палате животное ветеринарный врач-анестезиолог вводят в  кратковременный наркоз. Здесь находится кислородная камера и аппарат для контроля за основными жизненными показателями пациента. После введения в наркоз животное переносят в томографический зал, где и проводится исследование. Он оснащен современным высокоточным компьютерным томографом и инжектором для автоматического введения контрастного вещества или фармацевтических препаратов. Вся электронная и цифровая информация с КТ-томографа поступает в пультовую. Из нее же осуществляется управление аппаратом. С помощью компьютера или переносного планшета можно управлять физическими параметрами исследования, изменять проекции оси аппарата, моделировать высоту стола, на котором лежит пациент. Таким же образом изменяется скорость введения препарата и время работы инжектора, при необходимости блокируется поступление контрастного вещества. Обработка данных, создание реконструкций, редактирование проекций и трехмерное моделирование изображений всех структур и частей тела животных производится на серверной станции , — рассказал о каждом помещении Игорь Беляков.

Зоолог Ульяна Кречетова рассказала о работе КТ-томографа. Конструкция позволяет использовать его и для исследования людей, однако, согласно лицензии, сферами применения послужат лишь научные и ветеринарные цели. Минимальный вес животного, которое может пройти процедуру, — 4 кг.  Преимущество этого аппарата перед аналогичным оборудованием заключается в высоком качестве изображения, что достигается за счет ширины детектора, а также самым современным программным обеспечением.

— При исследовании на КТ-томографе пациент должен находиться в неподвижном состоянии, но, в отличие от людей, животному этого не объяснить. Поэтому мы и вводим четвероногих пациентов в кратковременный наркоз , — объяснила Ульяна Кречетова.

Манипуляция была проведена в присутствии журналистов. Собаку ввели в состояние медикаментозного сна и поместили на стол томографа. Исследование продолжалось на протяжении 20 минут.

— Наш первый пациент Чинг — довольно крупный, его вес — 32 кг. Ему поставили предварительный диагноза «липома», это доброкачественное новообразование, происходящее из жировой ткани. Располагается оно у этого животного в подмышечной области. Сегодня мы планируем более подробно уточнить  размеры, состояние и плотность образования. На основании ряда характеристик, полученных при КТ-исследовании, станет возможным описать опухоль, подтвердить или опровергнуть исходный диагноз. Мы надеемся, что диагноз подтвердится и каких-либо глобальных проблем в состоянии здоровья собаки нет , — пояснил студент 5 курса направления «Лечебное дело» Факультета медицины и психологии  Института медицины и медицинских технологий  НГУ Николай Каныгин .   

Чинг — домашний любимец, его хозяева с волнением ожидают результатов исследования. К счастью, диагноз подтверждается. А четвероногий пациент в наркозном помещении очень быстро пробуждается.

Сотрудники томографического центра Лаборатории поясняют, что потребность в подобного рода КТ-исследованиях очень высока. Крупные млекопитающие — кошки, собаки, кролики, мини-пиги — являются важнейшим звеном доклинических исследований между экспериментами на моделях мелких грызунов и собственно людьми.Например, для нейтронозахватной терапии онкозаболеваний.

— Мы начали проводить испытания бор-нейтронозахватной терапии сначала на живых клетках in vitro, потом перешли на мышей и также получили хорошие результаты. Это было подтверждено исследованиями, которые проводились на специальном томографе для мелких грызунов. Такой аппарат находится в Институте цитологии и генетики СО РАН, научным сотрудником которого я являюсь. Для большей визуализации потребовались исследования на более крупных животных, но проводить исследования на «мышином» томографе не позволяли их размеры. Мы перешли к исследованию воздействия бор-нейтронозахватной терапии на собаках и кошках, и возникла необходимость в томографических исследованиях. Они позволили бы более четко контролировать размер опухоли и динамику ее роста и развития. Это очень важно для оценки эффективности лучевой терапии. Используя собственный томограф, мы сможем более эффективно контролировать состояние и размер опухоли, что поможет в понимании результативности нейтрон-захватной терапии. Это очень важно, ведь, получая хорошие результаты на животных, мы проводим доклинические испытания данной методики и таким образом обеспечиваем возможность перейти к клиническим испытаниям на людях , — рассказала научный сотрудник лаборатории Ольга Соловьева .

Однако сначала ученым надо собрать обширную базу статистических данных и обследовать большое количество четвероногих пациентов, недостатка в которых не наблюдается. Лаборатория сотрудничает с ветеринарными клиниками Новосибирска и Томска, многие владельцы животных, которым поставлен неутешительный диагноз, используют эту возможность, чтобы вылечить своих питомцев. Лечение онкологических заболеваний в ветклиниках далеко  не всегда оказывается эффективным. Ученые лаборатории предлагают инновационные методики, позволяющие добиваться положительных результатов у значительного числа хвостатых больных. Однако исследователи подчеркивают, что  работа носит в первую очередь научный характер и целенаправленно лечением животных они не занимаются.

Еще одной важной задачей подразделения является обеспечение региона инженерами-физиками в рамках профильной программы ФФ НГУ «Медицинская физика», прошедших магистерскую подготовку на высокотехнологичном аппарате и готовых к решению практических проблем в лечебных учреждениях региона.