Orvosok és fizikusok a gyógyításért

A tüdő háromdimenziós digitális geometria modellje.
Fotó: szfki.hu

2015. szeptember 30-án ért véget az a kétéves kutatási projekt, amelyben az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói aeroszolok kiülepedését vizsgálták olyan gyakori légúti megbetegedések esetén, mint az asztma, vagy a krónikus obstruktív (légutak szűkülését okozó) tüdőbetegség (COPD).

A projekt egyik jelentős eredménye, hogy az ideális légzési mód megállapításával a légúti megbetegedésben szenvedők kezelésére használt aeroszol gyógyszerek hatékonyságát növelni, mellékhatásait pedig csökkenteni tudják. Ez azért is fontos, mivel a légúti megbetegedés már népbetegségnek számít ma Magyarországon. A Semmelweis Egyetem Pulmonológiai Klinikájának munkatársaival, illetve az MTA Energiatudományi Kutatóközponttal közös konzorciumban, 2013. április 1. és 2015. szeptember 30. között zajló program céljait – az orvostudomány és a gyógyszeripar aktuális igényeit szem előtt tartva – határozták meg. A kutatás célja a belélegzett aeroszolok (levegőben lebegő részecskék) kiülepedésének elméleti és „in vitro” kísérleti vizsgálata, melynek keretében számítógépes módszerekkel és mérésekkel tanulmányozták az aeroszolok légúti áramlását és kiülepedési tulajdonságait. A folyamatot emberi tüdőről készült képekből összerakott háromdimenziós, üreges légúti modelleken végezték lézeres optikai módszerekkel.

A Wigner Fizikai Kutatóközpont kiépítette a vizsgálatokhoz szükséges infrastruktúrát, és kidolgozta azokat az eljárásokat, módszereket, melyek lehetővé teszik az elméleti és kísérleti eredmények feldolgozását, értelmezését, összevetését, illetve további kutatásokban való alkalmazását.

A digitális geometriákból 3D nyomtatással elkészül légúti modell.
Fotó: szfki.hu

A központ a valós, orvosi képalkotó eszközökkel nyert felvételekből kiinduló légúti geometriai modelleken végzett mérésekkel támasztotta alá a szimulációs kísérleteket. Az aeroszol részecskék áramlásának térbeli és időbeli vizsgálatára a legmodernebb lézeres méréstechnikai módszereket alkalmazták. A kidolgozott rendszer alkalmas légúti megbetegedésben szenvedők inhalációs kezelésének optimalizálására. A kölcsönösen igazolt számítógépes és kísérleti modell segítségével megadható az a légzési mód, amely biztosítja, hogy a beteg légzésfunkciós adatai alapján megválasztott inhalációs eszközből a hatóanyag a megfelelő légúti területre jusson, így csökkentve az esetleges mellékhatásokat.