В ПГУ разрабатывают медицинское оборудование для диагностики рака молочной железы
В Пензенском государственном университете (ПГУ) разрабатывают новые технологии для ранней диагностики рака молочной железы неинвазивными методами СВЧ-томографии и биоимпедансной спектроскопии.
В Пензенском государственном университете (ПГУ) разрабатывают новые технологии для ранней диагностики рака молочной железы неинвазивными методами СВЧ-томографии и биоимпедансной спектроскопии. Ученым удалось создать прототип измерительной установки и провести эксперимент. Работа проводится по госзаданию Министерства науки и высшего образования России. Прорывное исследование стало важным итогом реализации национального проекта «Наука и университеты».
Рак молочной железы — самый распространенный вид рака у женщин. Как и другие онкологические заболевания, этот вид развивается в результате бесконтрольного деления и роста злокачественных клеток. В
«Диагностика на ранних стадиях этого заболевания очень важна. Она позволяет сделать его лечение эффективным», — говорит научный руководитель проекта, д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой «Математика и суперкомпьютерное моделирование» ПГУ Юрий Смирнов.
Научный коллектив ПГУ разрабатывает безопасные неинвазивные методы обследования пациентов — метод микроволновой томографии (СВЧ-томографии) и биоимпедансной спектроскопии. Большой недостаток существующих методов таких, как маммография, — лучевая нагрузка на организм. Многократные обследования пациента нежелательны. А наблюдать за ходом лечения нужно на постоянной основе.
Методы СВЧ-томографии и биоимпедансной спектроскопии не используют ионизирующего излучения. Под его действием повреждаются клеточные структуры, здоровые клетки могут переродиться в раковые. Доза ионизирующего излучения в год не должна превышать определенного порога.
На базе вуза создали прототип измерительной установки для СВЧ-томографии. Кроме того, пензенским исследователям удалось совместить два многообещающих метода диагностики рака груди (СВЧ-томография и биоимпедансная спектроскопия). Они предполагают, что так обследования станут результативнее и информативнее.
Биоимпедансная спектроскопия, по словам ученых, найдет применение в диагностике этой патологии. На базе вуза они создали измерительный комплекс, состоящий из емкостного датчика (стеклянная чаша), по кабелям он подключен к измерителю RLC. На компьютер будут поступать данные анализа объекта. Их проанализирует программное обеспечение. Как и в СВЧ-томографии, расчет произведут математические методы — ноу-хау пензенских ученых.
«Мы модернизировали известную математическую модель Гаврильяка-Негами под решение обратной задачи. Измерения производятся на нескольких частотах. С помощью этой модели мы определяем диэлектрическую проницаемость объекта по формуле, которая в этой технологии заложена. Это лишь одна часть общей технологии», — поделился некоторыми тонкостями разработки профессор.
Он добавил, разработанные новые математические методы и пакеты прикладных программ помогут использовать СВЧ-томографию и биоимпедансную спектроскопию для диагностики рака молочной железы.
В ПГУ также провели два эксперимента. Фантомы на основе водно-солевого раствора и агара-агара с неоднородностью и без нее обследовали с помощью двух установок. Отметим, фантомы изготавливались приближенными к размеру молочной железы. Удалось обнаружить сравнительно небольшие по размеру неоднородности. По словам Юрия Смирнова, разработанные алгоритмические и программные средства сравнимы с зарубежными аналогами: «Наша технология имеет перспективы для разработки на ее основе соответствующего медицинского оборудования».
Так, без дополнительной лучевой нагрузки на организм в ближайшем будущем станет возможно выявлять на ранних стадиях рак молочной железы.
На разработки получено три свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.
«Мы надеемся, что наш подход, совмещающий в себе два современных метода, позволит добиться требуемой точности в диагностике этого заболевания», — поделился Юрий Смирнов.
Ученые продолжают исследование. В планах — создать установку, которая объединит в себе два метода. По подсчетам исследователей, она будет недорогой, по сравнению с применяемым медицинским оборудованием. Следующий этап работы — проведение клинических исследований и производство промышленного образца.
Источник фото: ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет»Последние новости

Олег Мельниченко оценил производственные мощности предприятий Бессоновского района
Губернатор посетил ООО «Мегапласт» и АО «Завод ГРАЗ» во время рабочей поездки в муниципальное образование.
Олег Мельниченко посетил «Завод ГРАЗ» в Бессоновке
Глава региона также побывал в цехе по производству стеклопакетов Губернатор Пензенской области Олег Мельниченко 12 февраля 2025 года в селе Бессонова посетил цеха предприятия «Мегапласт», занимающегося производством стеклопакетов.

Прокурор области Дмитрий Горшков проведет личный прием жителей Камешкирского района
Прокурор Пензенской области Дмитрий Горшков 19 февраля 2025 года проведет личный прием жителей Камешкирского района по вопросам защиты их прав.
Жизнь после зависимости
Путь к восстановлению