Современная онкология всё чаще опирается на миниинвазивные методы — операции, которые проводят через небольшие разрезы, снижая травматичность и ускоряя восстановление. Но у таких технологий есть важное ограничение: хирург не видит опухоль напрямую. Чтобы компенсировать эту "слепую зону", российские учёные создали прототип новой термометрической системы, позволяющей измерять температуру внутренних органов с высокой точностью. Данные обнародовал руководитель проекта Фёдор Кочетов, отметивший, что технология особенно важна при тепловом удалении раковых новообразований, где необходимо строго выдерживать нужный температурный диапазон.
Разработка объединяет несколько методов измерения — от оптоволоконных сенсоров до акустических анализаторов — и формирует точную цифровую модель области вмешательства. Это поможет хирургу "видеть" распределение температуры в режиме реального времени, избегать избыточного прогрева здоровых тканей и точнее воздействовать на опухоль.
Миниинвазивные вмешательства активно заменяют традиционные открытые операции. Однако устранение прямого визуального контроля усложняет работу хирурга. Врач ориентируется на ультразвуковое изображение, которое не отражает ключевой параметр — текущую температуру тканей. А при удалении опухолей тепловым методом (микроволновым, радиочастотным и др.) именно температура определяет успех процедуры.
"Мы пришли к выводу, что миниинвазивные методы медленно заменяют другие операции по той причине, что врач теряет прямой визуальный контакт с объектом… Наша задача сделать это персонализированно и точно", — сказал руководитель проекта Фёдор Кочетов.
Учёные отмечают: возраст пациента, индивидуальные особенности тканей и физиологические факторы влияют на распределение тепла, поэтому стандартные модели часто дают большую погрешность. Новая система решает эту проблему.
Разработка основана на объединении нескольких каналов измерений. Это не один датчик, а целая система, работающая синхронно.
| Компонент | Назначение |
| Термопара | Замер локальной температуры в точке вмешательства |
| Оптоволоконный датчик | Передача высокоточных измерений без искажений |
| Акустический сенсор | Фиксация теплового отклика тканей |
| УЗИ/РЧ/микроволновые каналы | Построение неинвазивной термокарты |
Комплекс формирует цифровой двойник участка, где находится опухоль, и показывает распределение температуры в объёме ткани. Хирург видит, насколько нагрелась опухоль и не затронуты ли жизненно важные структуры вокруг.
Одним из перспективных направлений лечения является уничтожение опухолей микроволновым излучением. Такие аппараты уже есть в США и Китае, аналог создаётся в России. Микроволны нагревают опухоль, вызывая её разрушение, но при этом крайне важно:
Система позволяет решать эти задачи одновременно и повышает контроль безопасности операции.
Пациента обследуют УЗИ/МРТ для уточнения размеров опухоли.
Перед операцией подключают датчики комплекса.
Врач видит температурные слои тканей в режиме реального времени.
Во время нагрева система предупреждает о рисках перегрева соседних структур.
После достижения нужного уровня нагрева комплекс подтверждает успешность процедуры.
Данные сохраняются для последующего анализа и планирования повторных вмешательств.
Если такие комплексы внедрят массово, миниинвазивная онкохирургия изменится. У хирургов появится точность, сравнимая с традиционными методами, но без больших разрезов. Цифровые двойники органов могут стать обязательной частью операций, а методы теплового воздействия станут более распространёнными благодаря высокой безопасности.
| Плюсы | Минусы |
| Высокая точность термометрии | Необходимость обучения персонала |
| Безопасность миниинвазивных операций | Стоимость оборудования |
| Создание цифрового двойника опухоли | Сложность сертификации |
| Совместимость с разными методами нагрева | Требуются клинические испытания |
| Персонализированный подход | Не все клиники готовы к внедрению |
Когда начнутся клинические испытания?
Старт назначен на 2027 год.
Для чего используется цифровой двойник?
Чтобы хирург видел температуру в глубине тканей и мог точнее управлять нагревом опухоли.
Можно ли использовать систему за пределами онкологии?
Да — для термографии органов, оценки воспалений, контроля процедур физиотерапии.
Психологические факторы тоже важны: миниинвазивные операции менее пугающие для пациентов, снижают стресс перед вмешательством и уменьшают период ограничения активности. Контролируемое тепловое воздействие с цифровой визуализацией делает процесс более предсказуемым, что положительно влияет на эмоциональное состояние пациента.
Температура опухоли может различаться от температуры соседних тканей на 5-10 °C.
Микроволновые методы нагрева позволяют разрушить опухоль за несколько минут.
Впервые цифровые двойники органов начали использовать в роботической хирургии.
Проект стал победителем акселерационной программы "А:старт" и реализуется при участии учёных из Сеченовского университета, НГУ, институтов Академгородка, Нижнего Новгорода и Москвы. Такие коллаборации позволяют быстро внедрять глубокие научные разработки в медицину, объединяя инженеров, физиков и клиницистов.