Дела сердечные: технологии ЛЭТИ в помощь кардиологам

29 сентября отмечается Всемирный день сердца. Впервые его организовали в 1999 году. Эту акцию поддержали Всемирная организация здравоохранения, ЮНЕСКО и другие значимые организации. С 2011 года определена и фиксированная дата.

Цель Всемирного дня сердца – повысить осознание в обществе опасности, которая вызвана эпидемией сердечно-сосудистых заболеваний, а также инициировать всеобъемлющие профилактические меры в отношении ишемической болезни и мозгового инсульта во всех группах населения. В настоящее время сердечно-сосудистые заболевания являются главной причиной смерти и инвалидности в мире: ежегодно они уносят более 17 миллионов человеческих жизней.

О том, как современная наука помогает лечить болезни «вместилища чувств», мы поговорили с заведующим кафедрой биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (вуз – участник Проекта 5-100), доктором технических наук, профессором, Почетным работником высшего профессионального образования РФ Зафаром Мухамедовичем Юлдашевым.

– 29 сентября отмечается Всемирный день сердца. Расскажите, пожалуйста, какие разработки ученых возглавляемой Вами кафедры помогают медикам бороться с сердечно-сосудистыми заболеваниями?

– Разработки методов и инструментальных средств для кардиологических исследований, протезирования кровеносных сосудов, изучения структур крови ведутся на ряде кафедр нашего университета. Среди них хотелось бы выделить научную группу, которую возглавляет профессор Анатолий Павлович Немирко. Достижения этой группы действительно впечатляют. Коллектив сформировался во второй половине 1970-х годов, медицинским координатором, вдохновителем уникальных решений являлся выдающийся кардиолог, профессор Владимир Иванович Алмазов. В 1980-х годах был разработан первый в СССР кардиомониторный комплекс на отечественной ЭВМ СМ5. Этот комплекс производился на заводе «Измеритель». Сегодня научная группа, в которой работают ученики Анатолия Павловича – студенты, аспиранты и профессора, успешно решает задачи в рамках пяти крупных грантов РФФИ для кардиологии.

– Над решением каких задач в этой области сегодня трудятся ученые ЛЭТИ?

– Работы, которые ведутся в нашем университете, можно разделить на два направления.

Первое направление связано с разработкой математических методов обработки ЭКГ сигнала для ранней диагностики опасных нарушений ритма сердца, которые могут привести к тяжелым последствиям и смерти. В этом направлении имеются достижения, которые признаны ведущими кардиологами страны.

Второе направление исследований связано с разработкой технических средств, носимых кардиомониторов, позволяющих в режиме реального времени выявлять эпизоды опасных нарушений сердца. Приятно, что для решения такой сложной задачи объединились коллективы ряда кафедр нашего университета – здесь успешно работают студенты, аспиранты и преподаватели кафедр радиотехнических систем, биотехнических систем, электронных приборов и устройств.

Разработанный в ЛЭТИ аппарат «Кардиоскрин» регистрирует электрокардиосигнал и позволяет обнаруживать основные угрожающие жизни человека ситуации, возникающие из-за патологий сердечно-сосудистой системы. Прибор в режиме онлайн сигнализирует о необходимости снижения нагрузки или обращения к врачу для проведения более углубленного исследования.

Еще одна разработка ученых ЛЭТИ – «Кардиотренажер» – портативное устройство, которое позволяет не только диагностировать, но и корректировать состояние пациента. Адаптивная система на основе биологической обратной связи позволяет определить задания для тренинга, исходя из индивидуальных параметров испытуемого. Частота сердечных сокращений выводится на экран монитора, пациент при помощи дыхания может управлять этой частотой, выходя на физиологически нормальный ритм. Устройства уже используются в петербургском Институте экспериментальной медицины в клинических условиях и после многочисленных просьб пациентов была начата разработка версии устройства для домашнего применения.

– Как Вы считаете, какое будущее ждет человечество в области медицины, в частности, в вопросах лечения и профилактики заболеваний сердца?

– Сегодня ведущие зарубежные центры и фирмы, такие как клиника Mayo, фирма Medtronic задают тренд в развитии кардиологии и технических средств для диагностики нарушений сердца, протезирования клапанов сердца и кровеносных сосудов.

Это, безусловно, использование искусственного интеллекта в диагностике и прогнозировании нарушений деятельности сердца, ранняя диагностика заболеваний, прежде всего, опасных нарушений ритма сердца, диагностика синдрома внезапной смерти.

С технической точки зрения акцент делается на разработку малогабаритных имплантируемых устройств – средств регистрации ЭКГ сигнала, дефибрилляторов, адаптивных кардиостимуляторов, формирующих сигналы электростимуляции с учетом индивидуальных особенностей пациента, разработку искусственных надежных клапанов сердца, имплантируемых насосов, которые используются для усиления кровотока в аорте, создания стентов на основе органических рассасывающихся материалов.

Безусловно, сегодня в кардиологии используются высокие технологии. И свой вклад в развитие этого значимого для всех людей планеты направления вносит наш университет.

---