Нейроморфный компьютер
Нейроморфный компьютер
Алексей Костин Опубликована сегодня в 0:36

Фантомы черепа выдержали испытание ультразвуком — и тут прогремела неожиданная новость о будущих операциях

Физики МГУ проверили прохождение ультразвука через разные типы костей

Учёные МГУ выходят на очередную важную стадию проверки технологии, которую рассматривают как будущую альтернативу травматичным операциям и жёсткой химиотерапии. Речь о методе разрушения опухолей с помощью мощного ультразвука: подход продолжает развиваться, и специалисты готовят серию экспериментов, призванных подтвердить его эффективность при самых разных особенностях костной структуры пациента.

Основные принципы разработанной методики

Исследователи физического факультета уже продемонстрировали, что агрессивные злокачественные клетки можно уничтожать бесконтактно — без нагрева и риска ожогов. В ходе одного из ключевых экспериментов лейомиосаркома разжижалась под действием направленных механических импульсов. Эта трансформация происходила вне организма, но дала команде уверенность, что ультразвук способен выполнять точечную и щадящую работу.

Для клинической практики важно, что процесс не сопровождается температурным воздействием. Это позволяет рассматривать технологию как дополнение или альтернативу радикальным методам — вместо крупного хирургического вмешательства возможно аккуратное разрушение опухоли в труднодоступной зоне.

Предстоящие испытания на фантомах человеческого черепа

В ближайшие годы МГУ планирует изучить, как ультразвуковые волны проходят через разные типы костной ткани. Для этого подготовлены специальные фантомы — модели черепа с усложнённой внутренней структурой, имитирующей реальные анатомические вариации.

Такие испытания помогут точно понять:

  • как сильно искажается сигнал при прохождении костных барьеров;
  • какие частоты и мощности дают максимальный эффект;
  • как подбирать параметры для опухолей разного происхождения и плотности.

Учёные включат в исследования биоакустические расчёты, чтобы определить безопасные пороги воздействия и минимизировать риск повреждения здоровых тканей.

Междисциплинарное сотрудничество

Проект объединяет специалистов физического факультета, врачей факультета фундаментальной медицины и экспертов Медицинского научно-образовательного института МГУ. Такой формат позволяет одновременно учитывать физические свойства ультразвука, клиническую картину онкологических заболеваний и будущие требования к аппаратным решениям.

Сравнение современных подходов

Метод Принцип действия Риски Потенциальные результаты
Хирургическое вмешательство Удаление опухоли вручную Травмы тканей, длительное восстановление Высокая радикальность, но сложность доступа
Химиотерапия Медикаментозное воздействие Побочные эффекты, нагрузка на организм Системное влияние на метастазы
Лучевая терапия Облучение опухоли Воздействие на здоровые клетки Подходит для локальных форм
Фокусированный ультразвук Механическое разрушение Требует точного расчёта параметров Потенциально бескровный и быстрый метод

Советы шаг за шагом: как будет развиваться технология

  1. Изготовление более точных фантомов черепа с вариациями толщины костей.

  2. Настройка лабораторных установок и моделирование прохождения волн.

  3. Подбор параметров ультразвука под разные типы опухолей.

  4. Тестирование безопасности и контроль деградации тканей.

  5. Разработка медицинского оборудования для клиник — от компактных генераторов до диагностических модулей.

Эти шаги помогут привести научную разработку к практическому применению, где ключевую роль будут играть медицинские датчики, программные инструменты планирования и защитная аппаратура.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

  1. Неверно выбранная мощность → риск перегрева тканей → использование систем автоматического контроля (медицинские тепловизоры, датчики акустической обратной связи).

  2. Нечёткое позиционирование луча → неполное разрушение опухоли → применение навигационных систем на основе МРТ или КТ.

  3. Работа с неподходящей частотой → отражение сигнала от костей → переход на многочастотные излучатели нового поколения.

А что если…

Если технология успешно пройдёт испытания на фантомах, её можно адаптировать для лечения опухолей в труднодоступных зонах — например, в основаниях черепа или рядом с жизненно важными структурами. Такая перспектива открывает путь к минимально инвазивным процедурам, где пациент сможет обходиться без длительной госпитализации.

Плюсы и минусы технологии

Плюсы Минусы
Безконтактность Требуется точный учёт строения черепа
Отсутствие ожогов Стандарты безопасности ещё формируются
Потенциальная альтернатива операции Нужна сложная аппаратура
Минимальный реабилитационный период Высокая стоимость разработки

FAQ

Как выбрать клинику, где применяют фокусированный ультразвук?
Ориентируйтесь на наличие сертифицированного оборудования, опыт врачей и предложения по диагностике перед процедурой.

Сколько стоит подобное лечение?
Стоимость зависит от региона, оборудования и сложности случая: цена может варьироваться от нескольких десятков до сотен тысяч рублей.

Что лучше — операция или ультразвук?
При доступных опухолях хирургия остаётся стандартом. Но если операция несёт высокий риск, ультразвук может стать более щадящей альтернативой.

Мифы и правда

Миф: ультразвук всегда нагревает ткани.
Правда: механическое воздействие может разрушать клетки без температурного эффекта.

Миф: костные структуры полностью блокируют сигнал.
Правда: современные генераторы позволяют компенсировать искажения.

Миф: метод подходит только для поверхностных опухолей.
Правда: исследования показывают перспективы работы с глубинными образованиями.

Три интересных факта

  1. Ультразвук в медицине применяют более 70 лет, но именно механическое разрушение опухолей — относительно новая идея.

  2. Современные генераторы могут фокусировать энергию в точке диаметром менее миллиметра.

  3. Фантомы черепа создаются с помощью 3D-печати и специальных композитов, имитирующих реальную костную ткань.

Исторический контекст

Появление диагностического УЗИ в середине XX века.

Развитие фокусированного ультразвука в нейрохирургии в 1990-е годы.

Переход к экспериментам на онкологических моделях в XXI веке, включая исследования МГУ.

Читайте также

Учёные зафиксировали колонию из 111 тысяч пауков в пещере — Subterranean Biology вчера в 21:07
Под землёй нашли паучий мегаполис: 111 тысяч пауков заняли пещеру площадью 106 м²

В "Серной пещере" на границе Греции и Албании учёные обнаружили гигантскую паутину площадью более 100 м² и свыше 111 тысяч пауков — уникальный случай колониального поведения.

Читать полностью »
Клопы сохранили человеческую ДНК до 45 дней после кормления — USM Пенанг вчера в 20:01
Подушка хранит больше секретов, чем кажется: клопы становятся новой угрозой преступникам

Учёные из Малайзии выяснили, что постельные клопы могут хранить человеческую ДНК до 45 дней — это открывает путь к их использованию в криминалистике.

Читать полностью »
Учёные подтвердили отсутствие влияния солнечных затмений на людей — ИКИ РАН вчера в 19:55
Внезапная тьма впечатляет, но не угрожает: статистика ломает все древние легенды

Учёные объяснили, почему солнечные затмения никак не влияют на жизнь людей, а впечатление от них — лишь результат эмоций и особенностей восприятия.

Читать полностью »
Города Мадагаскара потребляют около 13 тысяч лемуров в год — Conservation Letters вчера в 18:46
13 тысяч лемуров в год исчезают бесследно: новая схема шокировала исследователей

Новое исследование показало: ежегодно в мадагаскарских городах съедают свыше 12 тысяч лемуров. Торговля мясом скрыта, но она стремительно подрывает выживание этих уникальных приматов.

Читать полностью »
Новый эукариот Solarion arienae обнаружили в пробирочной культуре — биологи Чехии вчера в 17:41
В пробирке нашли существо, которого не должно существовать: новый эукариот переписывает эволюцию

Новый одноклеточный Solarion arienae оказался настолько уникальным, что потребовал создания нового типа и царства, пролив свет на древние этапы эволюции эукариот.

Читать полностью »
Крысы уничтожили до 19,7 млн пальм на Рапа-Нуи — Journal of Archaeological Science вчера в 16:32
Остров Пасхи лишился леса из-за существа весом 100 граммов: разгадка наконец найдена

Новое исследование показало, как полинезийские крысы и деятельность первых поселенцев привели к исчезновению лесов Рапа-Нуи, изменив экологию острова навсегда.

Читать полностью »
КТ выявила меньший внутричерепной объём у мумий чинчорро — Scientific Reports вчера в 15:24
7500 лет тишины — и одно открытие: у народа чинчорро обнаружили объём мозга, который шокирует антропологов

КТ-сканы древних мумий чинчорро показали: их мозг был значительно меньше современного, что отражает тяжёлые условия жизни в Атакаме.

Читать полностью »
Древняя ДНК показала гибрид лошади и осла в Каталонии — археологи Европы вчера в 14:07
Каталонская силосная яма раскрыла тайну, которой двадцать восемь веков: найден древнейший мул Европы

На месте Хорт-ден-Гримау найден самый ранний генетически подтверждённый мул Европы. Его кости раскрыли связь гибридизации, ритуалов и финикийского влияния в раннем железном веке.

Читать полностью »