Магистрантка ТПУ создает уникальный прибор для экспресс-диагностики гематом мозга
Об этом сообщает пресс-служба вуза.
Оптоэлектронная система для диагностики гематом мозга, разрабатываемая магистранткой кафедры промышленной и медицинской электроники Кристиной Тимченко, станет уникальным прибором, не имеющим аналогов на отечественном рынке медицинской техники. Он позволит с высокой точностью выявлять серьезные последствия травм головного мозга — гематомы, их локализацию и объем.
Сегодня диагностировать гематому мозга возможно только в больничных условиях, пройдя одну из дорогостоящих процедур: магнитно-резонансную —МРТ — или компьютерную томографию — КТ. У этих методов есть ряд недостатков: высокая себестоимость, обязательные поликлинические условия, высокий уровень квалификации специалистов, выполняющих процедуру, противопоказания пациентов. Новая оптоэлектронная система диагностики станет компактной альтернативой МРТ и КТ.
Прибор, разрабатываемый магистранткой ТПУ, представляет собой оптическое устройство, получающее и передающее данные, и блок, который их обрабатывает. В качестве источника излучения выступает лазер с двумя длинами волн, лежащими в красном и инфракрасном диапазонах и проникающими вглубь до 2,5 сантиметра.
Устройство работает на отраженном излучении, то есть принимает и анализирует сигнал, возвращенный молекулами головного мозга. Поскольку гематома из-за крови имеет красный цвет, она хорошо поглощает лучи красного и инфракрасного спектра и плохо их отражает, в отличие от здоровых тканей мозга, которые отражают сигнал сильнее. Таким образом, на основе анализа интенсивности возвращенного излучения и делается вывод о том, есть ли гематома у пациента.
Новый метод исследования будет не только информативным, но и безопасным, поскольку обследование не окажет на организм никакого негативного воздействия. Значит, у оптоэлектронной системы диагностики не будет противопоказаний.
На сегодняшний день единственным конкурентом оптоэлектронной системы политехников может считаться прибор американской компании InfraScan. Это переносной детектор внутричерепных гематом, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне. Однако, по мнению ученых ТПУ, у него есть существенные недостатки: диагностика ведется с помощью всего одного источника и одного приемника излучения, то есть путем сравнения разницы данных с одного и другого полушария мозга. Американский прибор покажет, есть ли гематома, но не даст данных о том, где она расположена и какого размера, а именно это и важно для постановки диагноза.
Кроме того, специально для проведения исследований Кристина совместно с ее научным руководителем Александром Аристовым, доцентом кафедры промышленной и медицинской электроники, создали специальный макет — фантом головы человека. Политехникам удалось найти материалы, схожие по своим свойствам с человеческими тканями. Кости черепа заменили фторсодержащими полимерами, мозг использовали свиной, а в качестве гематомы выступил пластиковый контейнер с настоящей человеческой кровью.
Уточняется, что эксплуатация будущего прибора не потребует дополнительных специализированных знаний. Любой врач после небольшого инструктажа сможет с помощью аппарата политехников диагностировать наличие или отсутствие гематомы мозга и принять решение о лечении или дальнейших медицинских исследованиях.
«В итоге мы планируем получить несложный в применении прибор», — отметила Кристина Тимченко. До получения готового прибора магистрантке предстоит провести еще не одно исследование. В рамках программы УМНИК первым шагом станет усовершенствование технической стороны, написание новой компьютерной программы, которая будет интерпретировать данные сканирования в понятные для врачей показания.
