Cercetătorii de la ELI-NP, cel mai puternic laser din lume aflat la Măgurele, lucrează la un ”Sistem pilot de radiografie a efectelor COVID asupra plămânului”. Dan Stutman: E de sute de ori mai puţin invaziv faţă de computerul tomograf

Cercetătorii de la ELI-NP, cel mai puternic laser din lume aflat la Măgurele, în judeţul Ilfov, lucrează la un ”Sistem pilot de radiografie a efectelor COVID asupra plămânului”, a declarat pentru Radio România Cultural, cercetătorul Dan Stutman, profesor la Johns Hopkins University, Baltimore, SUA, şi Cercetător în departamentul de experimente cu laser.

Stutman a declarat că în acest moment este foarte dificil să poată fi urmărite modificările produse în plămâni de către virus sau efectele unui eventual tratament. Asta pentru că radiografiile clasice nu surprind ţesutul plămânului, iar radiografia de tip CT nu poate fi repetată decât la intervale mari de timp, din cauza radiaţiei mari la care este expus pacientul. Acest sistem la care lucrează cercetătorii de la ELI-NP se bazează pe radiografia obişnuită, dar ar amplifica rezultatele astfel încă să fie mult mai vizibilă structura ţesutului pulmonar şi implicit gradul de afectare din cauza unei suferinţe, fie ea COVID sau o altă boală. Dacă va fi omologat, un astfel de aparat ar putea chiar să fie lângă patul pacientului, mai spune Stutman.

Cercetătorul a precizat că metoda este cercetată în Germania, iar de acest studiu sunt interesaţi şi cercetătorii şi mediicii americani de la Johns Hopkins University, unii dintre cei mai buni specialişti din lume.

Redăm interviul luat de jurnalista Corina Negrea de la Radio România Cultural:

Corina Negrea: “În primul rând ce înseamnă radiografierea de față. A fazelor boli?

Dan Stutman: Nu, înseamnă radiografierea folosind faza razelor X. Împreună cu un grup de cercetători de la ELI-NP Vrem să facem un proiect care sperăm să ajute la diagnosticarea efectelor COVID asupra plămânilor și potențial la găsirea de tratamente mai bune.

Corina Negrea: Diagnosticare cât de timpurie?

Dan Stutman: Posibil mai timpurie decât cu alte metode pic, decât cu metodele clasice de radiografie sau de tomografie. Deocamdată efectele provocate de COVID în plămâni sunt cel mai bine detectate folosind tomografia computerizată cu raze X sau CT. CT-ul detectează bine efectele într-un stadiu relativ devreme, nu foarte devreme, dar relativ devreme, însă metoda nu poate fi folosită pe scară largă pentru diagnosticarea efectelor COVID din cauză că există un număr limitat de sisteme CT în spitale, sunt mașini mari și scumpe, și deoarece metoda asta nu poate fi aplicată în mod repetat pe același pacient pentru monitorizarea tratamentelor, din cauza dozei prea mari de radiații. În schimb, radiografie simpla de plămâni, cu raze X, pe care o știm toți, este folosită pe scară mult mai mare în spitale datorită costului mai mic al sistemului radiografic și a dozei de radiații mult mai reduse.

Corina Negrea: Este deci mai puțin invazivă, dar probabil că este și mai puțin relevantă…

Dan Stutman: Exact! Este mult mai puțin invazivă și se poate aplica pe același pacient de multe ori, dar din păcate efectele virusului asupra plămânului sunt mult mai puțin sau chiar deloc evidente în radiografia aceasta obișnuită.

Corina Negrea: Asta pentru ca radiografia cu raze X, cea clasică pe care o cunoaștem cu toții, nu vede țesutul?

Dan Stutman: Nu vede țesutul plămânului. Radiografia clasică nu vede țesuturile moi de corp, mușchi și alte țesuturi, decât foarte slab, iar la plămâni, aproape deloc, pentru că sunt poroși. Plămânii sunt de fapt niște alveole pline cu aer, niște alveole de țesut moale pline cu aer. Radiografia clasică nu vede plămânul. Ceea ce se vede în radiografie sunt deja stadii avansate, sunt acolo inflamaţii grave, densificaţii, cancere sau lichid acumulat în plămâni, altminteri nu se vede. Efectele asupra alveolelor nu se văd.

Corina Negrea: Metoda pe care o propuneți însă funcționează pe un alt principiu?

Dan Stutman: Complet alt principiu. Funcționează nu pe atenuare radiație care este foarte slabă, ci pe schimbarea de fază, e complicat acum să explic ce înseamnă schimbarea de fază, dar este aproximativ ce se întâmplă cu lumina într-o prisma de sticlă, se refractă și dacă sticlă are și ne-uniformității, se împrăștie. Bazat pe efectele astea lucrurile se văd cu totul altfel. În primul rând pentru că în țesuturile moi, cum este plămânul, probabilitatea de schimbare de fază este mult mai mare decât cea de atenuare. Ceea ce permite o imagistică cu sensibilitate mult mai ridicată decât imagistica convențională, radiografie sau CT convențional. Și în particular este o variantă acestei metode numită PXI se cheamă, de la “Phase contrast Extra Imaging”, care se numește “dark field”, bazată pe împrăștierea radiației, care este foarte sensibilă pentru țesutul pulmonar, pentru că acesta este poros. Cu cât e mai poros, mai cu micro-structură, cu atât apare mai bine în metoda asta nouă și un prim studiu a fost făcut pe pacienți în Germania – metoda este investigată de câțiva ani buni – dar pe pacienți și pe plămâni a fost pentru prima oară făcută în Germania undeva în septembrie anul trecut un studiu care a confirmat că radiografia asta bazată pe efecte de fază are potențial extraordinar pentru imagistica de plămâni.

Corina Negrea: Nu a fost făcută pe pacienți cu coronavirus?

Dan Stutman: Nu. A fost făcută pe pacienți cu emfizemă și cu COPD, o formă incipientă de emfizemă. Între plămânul sănătos și plămânul cu emfizemă se vede o distincție extraordinară între cele două semnale pe radiografiile de plămân sănătos și cel bolnav cu metoda asta de fază. Noi presupunem şi sunt șanse mari ca radiografia de fază să vadă mult mai devreme și mult mai pregnant efectele COVID-ului asupra plămânului față de o radiografie obișnuită.

Corina Negrea: Revin cu întrebarea cat de devreme pot fi vizibile aceste efecte ale îmbolnăvirii cu acest coronavirus nou, mai ales cat de devreme încep modificările la nivelul plămânului?

Dan Stutman: Nu se știe exact. Am văzut din literatură că este vorba de ordinul a o săptămână, două săptămâni în care încep modificări importante asupra plămânului. În metoda asta nouă trebuie încercat și văzut. Metoda are potențialul de a evidenția și diagnostica încă din stadii incipiente deteriorarea țesutului pulmonar provocată de COVID însă numai un studiu pe pacienți, teste de pacienți pot arăta cât de devreme. Dar asta este numai un aspect: detectarea devreme este un aspect.

Un alt aspect care este foarte important și la care trebuie să ne gândim, care e pe termen ceva mai lung. Vor fi oameni cu daune la plămâni serioase. Mulți rămân cu daune serioase la plămâni care vor trebui tratate. Vor trebui făcute tratamente pentru oameni care au plămânii deteriorați de COVID. Oamenilor ăstora vor trebui să li se evalueze starea plămânilor într-un mod frecvent. Ca să dezvolți tratamente și ca să le aplici trebuie să știi permanent cum evoluează țesutul pulmonar. Cu CT nu se poate face chestia asta pentru că ucizi pacientul cu radiații, pe când dacă faci o radiografie care cu doză mică poate să vadă evoluția, însănătoșirea plămânului în urma diferitelor tratamente, asta va fi foarte valoros imediat după ce faza asta de criză va trece.

Corina Negrea: Așadar metoda pe care o propuneți este mai puțin invazivă față de computerul tomograf?

Dan Stutman: Mult. De sute de ori mai puțin invazivă.

Corin Negrea: Este pe de altă parte mult mai bună ca vizibilitate decât radiografia obișnuită. Cât de des ar putea fi făcute investigații folosind această metodă?

Dan Stutman: În principiu la câteva zile, zilnic – la câteva zile. Vom încerca să facem doza cat se poate de scăzută pentru că este bazată pe alt principiu decât radiografie obișnuită, să facem doza cât se poate de scăzută ca să fie, dacă se poate, mai mică decât o radiografie convențională.

Corina Negrea: Bănuiesc că medicii care vor fi implicați în această cercetare, în acest experiment vor fi cei care vor da răspunsul, dar mă gândeam că modificările produse cu efect de infecția cu SARS-Cov-2, deci de COVID-19 asupra plămânului nu cumva se pot confunda cu modificări produse de altă boală – nu că n-ar fi important să detectăm alte boli ale plămânului – adică există o specificitate a manifestării în plămâni a acestei boli?

Dan Stutman: Este o întrebare foarte bună, este încă în studiu. Și întâmplător chiar lipsesc metodele bune care să poată pune o specificitate pe cum se manifestă COVID în plămâni. În CT se văd niște formațiuni, cu aspect sticlos, ca un fel de sticlă tulbure, care apar în pacienții afectaţi de COVID și acum să investigheze cât de specifice sunt formațiunile astea pentru COVID, încă se fac studii. Posibil ca metoda asta să ofere exact asta, niște indicatori foarte specifici pentru COVID, care să distingă COVID-ul de o pneumonie obișnuită.

Pe termen lung, sigur are valoare și pentru cancer și pentru enfizemă, o să fie un mare boom în dezvoltarea tehnicii ăsteia. Germanii sunt deja pe drumul ăsta, am fost la o conferință în ianuarie la Munchen și erau extrem de entuziasmați. Pe vremea aia nu știu ce va urma.

Corina Negrea: În concluzie, este o metodă care ar putea să ofere foarte multe răspunsuri și oricum mai repede și mai aprofundate. Din punct de vedere constructiv ce ar presupune un sistem pilot bazat pe această radiografie pulmonară PXI?

Dan Stutman: Din punct de vedere constructiv este vorba despre un sistem de radiografie bazat pe scanare, un detector și niște optică de raze X, care se mișcă în fața și spatele pacientului. Avem un design destul de avansat la ELI. Am făcut o propunere către Ministerul Cercetării, a fost inclusă pe lista de proiecte de urgență, există o listă națională de proiecte prioritare și acum este în evaluare undeva între Ministerul Cercetării și Ministerul Sănătății. Estimăm că dacă se face un efort major, concertat și dacă se elimină obstacole birocratice, achiziţii complicate și tot soiul de lucruri care nu fac să meargă lucrurile repede, estimăm că undeva în 6-7 luni ar trebui să putem să avem un sistem funcțional care să poată fi pe urmă transferat către o clinică sau un spital, pentru începerea primelor teste pe pacienți. Am început deja să luăm legătura cu lumea medicală, în ideea că undeva se va aproba acest proiect și vor da drumul cât se poate de repede.

Corina Negrea: O mențiune foarte importantă, după construirea acestui sistem pilot la ELI-NP, pe baza patentului pe care deja îl aveți de la Johns Hopkins…

Dan Stutman: Da, este un patent la Hopkins care ne permitem să aplici metoda asta cu doză mică și la energiile necesare pentru radiografii. La tensiuni mari ale tubului de raze X, necesare ca să treacă prin corpul uman.

Corin Negrea: Se aplică deja în spitale în America?

Dan Stutman: Nu, nu. America este și ea interesată. Deci dacă lucrul ăsta mergi în România, America este și ea interesată și cercetătorii de la Hopkins, medicii și radiologiştii de la Hopkins sunt interesați de dezvoltarea asta, deci vor să lucreze cu noi dacă reușim să demarăm proiectul.

Corin Negrea: Dar din punct de vedere al componentelor, să spun așa, constructiv ce v-ar trebui urgent în acest moment?

Dan Stutman: Sunt câteva componente critice: este o sursă de raze X care este comună, nu este nimic, trebuie nu mai achiziționată cât de repede, o sursă intensă de raze X; un detector foarte bun de raze X care și ăsta este standard, poate fi achiziționat repede; și niște optică de raze X, niște grid-uri speciale microperiodice de aur, care să fabrică în Germania. Și am început de fapt achiziția acestor grid-uri pentru alte scopuri, dar putem să îi dăm drumul oricând la un ordin și să avem și grid-urile în decurs de două-trei luni.

Corin Negrea: Sursa de raze X necesită aprobare de la CNCAN?

Dan Stutman: Instalarea ei necesită aprobare de la CNCAN, aceasta este altă procedură în care va trebui probabil urgentată în cadrul lui proiect prioritar. Deci vor trebui, probabil urgentate aprobarea de la CNCAN și în momentul în care se începe omologarea testarea pe pacienți va trebuie omologat sistemul de punct de vedere medical, asta nu știu exact cum se întâmplă în România, în America știu. În America omologarea să face relativ simplu: dacă este un sistem care nu diferă mult de alte sisteme anterioare cu radiografie de raze X, în două săptămâni se eliberează un permis de testare pe pacienți. Dată fiind situația presupun că se pot face excepție de urgență. Vom fi măsura doza de radiații, vom fi foarte sigur că doza este cel mult sau mai puțin decât o radiografie obișnuită și cu asta cred că se poate merge înainte cu teste pe pacienți.

Corin Negrea: Bun și după teste și asamblare, care se vor face la ELI-NP, ar urma ca acest sistem să ajungă într-un spital, sau clinica. Presupunând într-un scenariu ideal că îl aveți în câteva luni și nu se termină pandemia asta, el poate fi instalat și într-un spital să spunem de campanie, sau trebuie un loc special?

Dan Stutman: Trebuie o cameră climatizată, nu trebuie nimic mai special, doar o cameră climatizată trebuie, pentru că sistemul este sensibil la temperatură. Ăsta este un sistem pilot care să ne învețe dacă și ce se vede la pacienți afectați de COVID cu tehnica asta. Dacă se vede și este bine, e util și important atunci ne putem gândi la un sistem care să fie mai adaptabil la folosirea sau lângă, la patul pacientului, sau în condiții mai puțin controlate decât o cameră cu climat controlat.”

FOTO: radioromaniacultural.ro