сегодня: 02.07.2022

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2021-05-15 07:34:00 /РИА "Сибирь" /Томск

Томские ученые создали прибор, выявляющий ранние признаки сердечной смерти





Ученые Томского политехнического университета разработали аппаратно-программный комплекс на основе наносенсоров для измерения микропотенциалов сердца в реальном времени без фильтрации и усреднения кардиоциклов. Прибор позволяет регистрировать ранние патологические изменения в работе клеток сердечной мышцы, которые иначе можно зафиксировать только при операции на открытом сердце или путем введения электрода в полость сердца. Такие изменения могут привести к внезапной сердечной смерти.

В России и в мире аналогов томскому прибору по целому ряду ключевых характеристик на сегодняшний день не существует. Результаты четырехлетних измерений микропотенциалов с помощью этого прибора с участием добровольца опубликованы в журнале Measurement (IF: 3,364; Q1).

Сердце постоянно генерирует электрические сигналы. Они вызывают сокращение сердечной мышцы и помогают сердцу выполнять функцию насоса. По форме и длительности этих импульсов можно судить о состоянии сердца. Основной метод регистрации электроимпульсов, который используется повсеместно, это электрокардиография (ЭКГ). Но современные аппараты ЭКГ фиксируют уже критические изменения в работе сердечной мышце - миокарде.

"Поэтому остро стоит вопрос создания средств именно ранней диагностики этих нарушений, когда работу клеток можно восстановить медикаментозно, без операционного вмешательства. Для этого нужно фиксировать энергию микропотенциалов - электрических сигналов, испускаемых отельными клетками. Но как это сделать неинвазивно? Наш коллектив долгое время работал над этой задачей, в результате мы с участием коллег-медиков разработали программно-аппаратный комплекс. Суть его работы похожа на ЭКГ, но мы изменили датчики: сделали наносенсоры вместо обычных датчиков и смогли измерять сигналы нановольтового и микровольтового уровня без фильтрации и усреднения в широкой полосе частот. Использование наносеноров повлекло за собой необходимость применять оригинальные схемотехниеские решения, писать свое программное обеспечение. В итоге мы получили колоссальную разницу в чувствительности", - говорит научный руководитель проекта, заведующая лабораторией "Медицинская инженерия" ТПУ Диана Авдеева.

Комплекс состоит из набора датчиков (сенсоров), компактного основного устройства для фиксации поступающих сигналов от сенсоров и программного обеспечения для обработки данных. Датчики закрепляются на грудной клетке человека с использованием стандартного проводящего геля. Процедура мониторинга занимает около 20 минут.

Стандартные электрокардиографы работают на частотах от 0,05 до 150 герц, прибор томских ученых — на частотах до 10 тысяч герц.

"Для качественного съема ЭКГ обычно применяют хлорсеребряные электроды. Наши датчики тоже хлорсеребряные. Но мы использовали наночастицы серебра. В каждом нашем сенсоре находится до 16 тонких пластинок из пористой керамики, в этих порах размещаются наночастицы серебра. В одном датчике миллионы частиц, каждая является хлорсеребряным наноэлектродом, способным усиливать электрическое поле сердца. Наночастицы серебра и золота способны усиливать электромагнитное поле: видимый свет в 10 тыс раз, инфракрасное излучение в 20 раз. Также мы отказались от использования фильтров для подавления сетевой помехи и шумов, которые обычно используются в стандартных ЭКГ и значительно искажают микропотенциалы", - говорит Диана Авдеева.

В опубликованной статье представлены данные мониторинга работы сердца одного добровольца. В течение четырех лет он участвовал в исследованиях и проходил процедуру мониторинга каждые 7-10 дней.

"В начале нашего исследования у добровольца мы фиксировали явные нарушения работы клеток миокарда. Его лечащий врач рекомендовал ему операцию, в НИИ кардиологии ему был установлен стент. Затем он продолжил участие в исследованиях, и прибор зафиксировал дальнейшее постепенное восстановление работы сердца", - отмечает ученый.

Ранее проект ученых получил поддержку технологической платформы "Медицина будущего" и федеральной целевой программы. Создавался комплекс в партнерстве со специалистами НИИ кардиологии Томского Национального исследовательского медицинского центра. Индустриальным партнером выступало московское предприятие ОАО НПО "Экран".

"Была поставлена задача - создать чувствительный, компактный и доступный по цене комплекс, чтобы в перспективе его могли себе позволить поликлиники и пользователи на дому. Кроме того, разработанные методы и средства могут быть использованы не только в кардиологии. Перспективными являются направления электрофизиологических исследований - электроэнцефалография, электромиография и так далее. Но, конечно, до внедрения в кардиологии нам нужно пройти еще несколько важных этапов. Это и сбор нужного массива статистических данных, сертификация комплекса для медицинского использования. Все эти этапы требуют подключения финансирования, мы сейчас заняты поиском партнеров и поддерживающих программ", - говорит участник проекта, сотрудник лаборатории "Медицинская инженерия" Михаил Южаков.

Справка.

По данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смертности в мире. Среди всех причин выделяется феномен внезапной сердечной смерти (ВСС). Чаще всего ВСС является следствием инфаркта миокарда. Отслеживая состояние миокарда и активности его клеток, можно прогнозировать потенциальные угрозы здоровью.

 

Источник: https://news.tpu.ru/news/2021/05/14/38347/



Cмотрите также:  Наука  Томская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2021 РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12