Сенсор, который помогает диагностировать жировую болезнь и фиброз печени

Во многих развитых странах до четверти населения страдает от жировой болезни печени, которая может привести к фиброзу печени и, в конечном счете, к печеночной недостаточности. Жировая болезнь печени возникает, когда клетки печени накапливают слишком много жира. Это приводит к воспалению и, в конечном счете, к фиброзу, образованию рубцовой ткани, которая может вызвать желтуху и цирроз печени, и, в конечном счете, привести к печеночной недостаточности. Фиброз обычно не диагностируется до тех пор, пока пациент не начнет испытывать симптомы, которые включают в себя не только желтуху, но и усталость и отек брюшной полости. Для подтверждения диагноза необходима биопсия, но это инвазивная процедура, и она может быть неточной, если образец биопсии взят с той части печени, которая не является фиброзной.

Недавно инженеры Массачусетского технологического института (США) разработали диагностический инструмент, основанный на ядерном магнитном резонансе (ЯМР), который можно использовать для выявления обоих этих состояний. Поскольку это неинвазивный тест, его можно применять для обследования людей еще до того, как у них появятся очевидные симптомы ослабленной печени, и определить, у кого из пациентов был фиброз.

Информация о разработке была опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.

Прибор, достаточно маленький, чтобы поместиться на столе, использует ЯМР-спектрометр для измерения того, как вода рассеивается по тканям, что может показать, сколько жира присутствует в тканях. Такая диагностика, которая до сих пор тестировалась на мышах, могла бы помочь врачам диагностировать жировую болезнь печени до того, как она перейдет в фиброз.

Ученые полагали, что подобный детектор можно использовать для идентификации заболеваний печени, потому что вода рассеивается медленнее, когда она сталкивается с жировой тканью или фиброзом. Отслеживание движения воды по тканям с течением времени может выявить, сколько жировой ткани или рубцовой ткани присутствует.

В исследовании мышей ученые показали, что их детектор может идентифицировать фиброз с точностью 86% , а жировые заболевания печени - с точностью 92%. Получение результатов занимает около 10 минут, но в настоящее время разработчики работают над улучшением соотношения сигнал/шум детектора, что могло бы помочь уменьшить количество времени, которое требуется для диагностики.

Текущая версия датчика может сканировать на глубину около 6 миллиметров под кожей, что достаточно для мониторинга печени мыши или скелетной мышцы человека. В настоящее время ученые работают над созданием новой версии, способной проникать глубже под ткань, что позволит им протестировать технологию на печени у пациентов.