Политехники борются с внезапной сердечной смертью

| 814

Ученые лаборатории медицинского приборостроения Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета разработали электрокардиограф, который с высокой точностью позволяет определить риски наступления внезапной сердечной смерти у человека. Эту разработку политехники планируют внедрить в российское здравоохранение — поликлиники, кардиоцентры и пункты скорой помощи. 

 

Проект ученых поддержала технологическая платформа «Медицина будущего» и Федеральная целевая программа, в рамках которой ученые вуза получили грант на сумму 45 млн рублей.

Внезапная сердечная смерть (ВСС) вызывает остановку сердечной деятельности в течение одного часа. В группе риска — пациенты с острым инфарктом миокарда, сердечной недостаточностью, аритмиями. Внезапная сердечная смерть наступает всегда неожиданно, независимо от того, выявлялось ли ранее заболевание сердца у человека или нет.

Поисками методов раннего диагностирования этого серьезного недуга сегодня озабочены во всем мире, однако наиболее значимых результатов удалось добиться только ученым ТПУ. 

«Для того, чтобы определить риск развития внезапной сердечной смерти, нужна ранняя диагностика. Ишемия — это медленный процесс, клетка постепенно гибнет, а так как в человеческом сердце нет сенсоров — нервных окончаний — человек ничего не чувствует,

— говорит и.о. руководителя лаборатории медицинского приборостроения ТПУ, руководитель научного проекта Диана Авдеева. — Сейчас мы можем фиксировать сердечные сигналы в широкой полосе и в реальном времени». 

Разработкой приборов для кардиологии в лаборатории ТПУ занимаются уже более пяти лет. За эти годы создан целый ряд приборов медицинского назначения. На основе этих наработок удалось создать уникальный продукт — электрокардиограф, который позволяет диагностировать признаки, угрожающие развитием внезапной сердечной смерти.

«Эти признаки и вероятность внезапной сердечной смерти можно определить только на уровне микропотенциалов, но ни один используемый сегодня в медицине кардиограф не работает с таким разрешением, — говорит руководитель проекта.

– У используемых в медицине кардиографов чувствительность 100 микровольт на миллиметр, а разработанные нами наносенсоры позволили регистрировать сигналы в реальном времени в широкой полосе уровнем меньше микровольта — от 300 нановольт (0,3 микровольта). Это дает представление о мельчайших изменениях электрической проводимости, возбудимости и автоматизма сердечной мышцы».

Наносенсоры — это также медицинские электроды, но они в отличие от существующих в мире (ученым ТПУ удалось создать единственные в мире) обладают помехоустойчивостью. Они аккумулируют сигнал сердца и ослабляют помехи.

«Благодаря высокому разрешению очень точно можно зафиксировать начало работы предсердий, длительность сердечных комплексов, которые отражают индивидуальные особенности работы сердца данного человека, — поясняет ученый. — Сердечные комплексы и микропотенциалы не искажены, так как в приборе мы не используем ни одного фильтра, ограничивающего сигнал в области низких и высоких частот».

«Мы по заданию ФЦП создаем аппаратно-программный комплекс, который будет прост в управлении как обычный кардиограф, — рассказывает Диана Авдеева. — С ним сможет легко работать даже медицинская сестра.

— Он будет построен на основе ПК либо ноутбука. То есть наш кардиограф можно брать с собой на вызовы на дом к пациенту. Мы поставили перед собой задачу создать для нашего здравоохранения прибор высокого разрешения для широкого применения в поликлиниках».

Сейчас ученые создают программное обеспечение и совместно с медицинскими партнерами — НИИ кардиологии СО РАМН, Научным центром сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева РАМН, Институтом химии твердого тела и механохимии СО РАН — проводят клинические исследования. Индустриальным партнером для производства оборудования выступит московское предприятие ОАО НПО «Экран» (Росздравнадзора).

«Мы проводим исследования с отделением неотложной кардиологии НИИ кардиологии, — говорит ученый. — У нас набран уже большой статистический материал, на основе которого в результате его обработки можно получить новые научные данные, новые научные статьи, новые и перспективные медицинские технологии. Есть автоматизированная универсальная база хранения данных».

Кроме того, в планах — создание портативного прибора высокого разрешения для домашнего применения, которым смогут самостоятельно пользоваться люди из группы повышенного риска.

«Очень важно, чтобы и бытовой аналог прибор показывал точные данные. Внезапной сердечной смерти подвержены люди группы риска — недавно перенесшие инфаркт. И точность показаний даже домашнего ЭКГ важна для того, чтобы вовремя обратиться к врачу», — отмечает наш собеседник.

Так как кардиограф — это средство измерения, для того, чтобы он показывал точные данные,  его нужно ежегодно поверять в специальном сервисном центре. Ученые ТПУ планируют не только создать сам прибор и внедрить его в широкое использование в системе здравоохранения, но и осуществлять его сервисную поддержку.