Када је у питању добијање јасне представе о томе шта се догађа у нечијем телу, мали број медицинских уређаја је користан као ПЕТ скенер. ПЕТ означава позитронску емисијску томографију, али једноставно речено, укључује употребу радиоактивних позитрона или позитивно наелектрисаних честица како би се открио како делови тела функционишу. Подручје повећане метаболичке или хемијске активности - попут поделе ћелија рака - појавиће се на обојеној слици.
Најчешће се прописују ПЕТ скенирања како би се видело да ли се рак проширио или је тумор смањен, али се такође користе за дијагностику срчаних и неуролошких болести. У ствари, ова врста снимка обично може открити промене у телу раније него тестови као што су ЦТ или МРИ. Зато се мисли да би ПЕТ скенирање могло у раној фази да уочи стања мозга, попут Алзхеимерове болести.
Али, ево компликације. Свако ко је имао ПЕТ скенирање зна да, иако се не ради о инвазивној процедури, такође није нарочито пријатно искуство. Једном када се ваше тело постави унутар велике рупе у машини, док се скенирање обавља, морате да легнете сасвим мирно, често током пола сата, понекад и сат времена, у зависности од тога који део вашег тела је скенирано.
Бити присиљени да остану непомични тако дуго може бити посебно тешко за старије људе. Такође мери мождану активност у вештачкој ситуацији, када особа не ради ништа, укључујући интеракцију са другим људима.
Али шта ако можете направити ПЕТ скенер преносивим? Шта ако особа може да га носи?
Помоћ од кациге
То се питао Стан Мајевски. У то време био је физичар који је радио за Министарство енергетике (ДОЕ) у Њупорт Њузу, Вирџинија. Специјализован је за развој система за слике и детекторе, па га је заинтригирало кад је чуо за уређај који су измислиле неке колеге у ДОЕ канцеларији у Уптону, Нев Иорк. Назвали су га РатЦап, а то је био ПЕТ скенер који се носио на глави пацова.
Мајевски је мислио да би могао створити нешто слично за људе. Вјеровао би да може имати велики потенцијал у унапређивању истраживања о поремећајима мозга, попут Алзхеимерове и Паркинсонове болести. Дакле, дизајнирао је кацигу окружену прстеном малих, квадратних ПЕТ детектора, а затим је запросио за патент. Једну је добио 2011. године.
Почео је радити на прототипу, а његов пројекат је добио замах након што је постао професор радиологије на Универзитету Западна Вирџинија. Друга професорица на универзитету, Јулие Брефцзински-Левис, неурознанственица, била је у посети Мајевском уреду када је приметила цртеж жене на тренерци која носи необичну кацигу.
"Шта је ово?", Питала га је. Када је Мајевски објаснио како то функционише и шта може учинити, она се обавезала да ће помоћи да се то и догоди.
Са новцем који је доделио универзитет, они су кренули напред са прототипом. Затим су 2013. године Мајевски и Брефцзински-Левис добили велико појачање од БРАИН иницијативе коју је најавио председник Обама за развој иновативних технологија које помажу објаснити како мозак функционише. Заједно са сарадницима на Универзитету Калифорнија, Дејвису и Универзитету Вашингтон, и тимом на Генерал Елецтрицу, добили су грант у износу од 1, 5 милиона долара како би одредили шта ће требати да се Мајевскијев модел претвори у ефикасно средство за лечење.
ПЕТ скенира у покрету
Брефцзински-Левис, која је проучавала утицај саосећања на људски мозак, узбуђена је оним што се може научити скенирањем мозга људи у покрету. Чак и дозволити некоме да седне током поступка може помоћи да се прошири спектар истраживања.
"Ако особа сједи, можете замислити да може толерирати веома дугачке претраге које су потребне за истраживање стања попут Алзхеимерове болести или других неуролошких поремећаја, " каже она. "Прошле седмице смо радили са женом у њеним 80-има., и нема шансе да је остала мирна 90 минута, али могла је да седи у столици и помери главу, да разговара са нама и да јој буде прилично удобно. "
Ова способност укључивања пацијента током скенирања могла би да донесе велику разлику у дијагностицирању стања мозга, тврди Брефцзински-Левис. „Понекад, рано код Алзхеимерове болести не видите никакву разлику и не видите симптоме“, објашњава она. "Али постоји фаза у којој ако их опорезујете великим меморијским оптерећењем, моћи ћете да видите како систем другачије реагује на Алзхеимерову особу насупрот некоме ко не настави да развија Алзхеимер."
Мајевски и Брефцзински-Левис кажу да преносиви ПЕТ скенер такође може омогућити истраживачима да прате мождане активности док се особа смеје, вежба, доживљава стрес или чак када је пацијент уроњен у окружење виртуалне стварности. Ово би им, на пример, могло помоћи да боље схвате шта се дешава у мозгу особе са аутизмом у социјалном окружењу или пацијенту са шарком који ради вежбе рехабилитације.
Ту би такође могла бити прилика да се проучи зашто неки људи имају изузетне способности, било да се ради о спортисту светске класе или о музичком спасиоцу. Уређај, каже Брефцзински-Левис, могао би пружити увид у које дијелове мозга приступају док наступају.
Још једна предност преносне кациге је та што је ниво изложености зрачењу много нижи, отприлике једну десетину, нивоа класичног ПЕТ скенера, јер су детектори тако близу главе особе. Зато су Мајевски и Брефцзински-Левис свој уређај именовали АМ-ПЕТ - „А“ је амбулантно, а „М“ за микро дозу.
Време је за усавршавање
Али још увек постоје препреке за уклањање. Кацига може да постане тешка - током раног тестирања, уређај је био причвршћен за таваницу на стропу да би се олакшала тежина пацијенту који је носи. Изазов је учинити га лакшим без смањења осетљивости детектора.
Истраживачи такође покушавају да спријече да покрет кациге утиче на резолуцију слика које пружа. То укључује инкорпорирање аспеката роботике, попут могућности да се камера држи робота стабилизованом без обзира колико се кретао.
„Идеја је да се то искористи у ПЕТ кациги тако да се узме у обзир кретање тела неке особе“, каже Брефцзински-Левис. "Желите да надокнадите кретање тако да се кацига креће главом, али смањујете отпор и то смањује тежину особе."
Други фокус, напомиње она, је да настави да смањује ниво зрачења. То би омогућило више скенирања на некој особи и можда омогућило лекарима да је користе на малој деци са неуролошким поремећајима.
Узимајући у обзир све потребне прецизне прилагодбе и клиничка испитивања, Брефцзински-Левис процјењује да би могло проћи још четири или пет година прије него што се АМ-ПЕТ примијени за лијечење пацијената. За сада се пријављују за грантове који би им могли омогућити да развију неколико различитих верзија свог скенера. Она која ће проучавати Алзхеимерову болест вероватно ће бити другачија од оне која се користи за анализу мозга током сложенијег понашања, каже она.
Чак се расправљало и о моделу који се може носити изван лабораторија. „Ми у ствари верујемо да се верзија кациге може монтирати на ранац, “ каже Мајевски. „Ранац је носио тежину.
„Зовемо га верзијом„ шетња парком “.“
