Interfax-Russia.ru — Томские ученые научились определять инфаркт по выдыхаемому человеком воздуху. Это поможет быстрее выявлять заболевание.
Группа ученых из лаборатории лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения Томского государственного университета (ТГУ), Сибирского государственного медуниверситета (СибГМУ) и НИИ кардиологии Томского научно-исследовательского медцентра разработала новый неинвазивный подход для диагностики инфаркта миокарда.
"В основу нового подхода заложена методика анализа биомаркеров в выдыхаемом воздухе, ранее созданная в ТГУ для диагностики серьезных патологий. Мы "научили" компьютерную модель узнавать "летучие" маркеры и выявлять одно из самых опасных состояний, чреватых летальным исходом", — рассказал "Интерфаксу" исполнительный директор Института биомедицины ТГУ Юрий Кистенев.
По его словам, в выдыхаемом человеком воздухе содержится большое количество молекул-индикаторов изменений в организме. Например, когда у пациента развивается острый инфаркт миокарда (ОИМ), клетки миокарда испытывают кислородное голодание, которое сопровождается перекисным окислением липидов. Результат этой химической реакции обнаруживается в выдыхаемом воздухе и служит одним из значимых биологических маркеров.
Для проверки метода ученые провели отбор проб у 30 пациентов с первичным инфарктом миокарда. Группа контроля включала 42 здоровых добровольца.
"Было выявлено шесть летучих молекулярных биомаркеров, наиболее значимых для диагностики инфаркта миокарда. Исследователи использовали их для обучения компьютерной модели. После этого искусственный интеллект смог верифицировать получаемые данные и выявлять по биологическим меткам людей, перенесших "сосудистую катастрофу", — пояснил Кистенев.
Полученные результаты подтвердили, что выдыхаемый воздух — высокоинформативная субстанция, его можно использовать для экспресс-диагностики ОИМ. Результаты совместной работы опубликовали в журнале "Journal of Breath Research".
"Вопрос оперативной диагностики инфаркта миокарда был и остается крайне актуальным, поскольку данная патология является одной из трех наиболее частых причин летального исхода", — отметил также Юрий Кистенев.
В настоящее время, по словам ученого, острый инфаркт миокарда врачи выявляют с помощью анализа ЭКГ и высокоспецифичных маркеров в крови, но эти методы не всегда удобны и не позволяют быстро получить результат.
"Данный же метод потенциально может быть использован для экспресс-диагностики ОИМ", — заключил специалист.
Инфаркт миокарда — это заболевание, сопровождающееся некрозом одного или нескольких участков сердечной мышцы в результате острого нарушения кровотока в коронарных артериях, питающих миокард. Как поясняют в Красноярской межрайонной больнице скорой медицинской помощи имени Н.С.Карповича, чаще всего, при ОИМ у человека возникает сильная, давящая боль в груди. Она может распространяться в нижнюю челюсть, левую руку или обе руки. Помимо этого, пациент может ощущать слабость, одышку, повышенную потливость. Боль при инфаркте миокарда обычно длится более 15 минут (иногда несколько часов). Тем не менее, некоторые люди испытывают только умеренный дискомфорт в груди, симптомы расстройства желудка или изжогу. А иногда инфаркт миокарда и вовсе протекает бессимптомно и диагностируется по изменениям на электрокардиограмме.
Пациентам с инфарктом миокарда нужно как можно скорее восстановить кровоток через заблокированный кровеносный сосуд. Это необходимо для предотвращения или минимизации повреждений сердечной мышцы. Поэтому при ОИМ человеку требуется неотложная медицинская помощь: чем быстрее восстановлен кровоток, тем лучше прогноз больного. Если же не диагностировать недуг вовремя — человек может умереть.
Вместе с тем, новые методики борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями разрабатывают и в соседнем Новосибирске. Недавно сотрудники лаборатории биопротезирования Новосибирского медицинского исследовательского центра (НМИЦ) имени академика Е.Н. Мешалкина представили протез клапана легочной артерии для транскатетерной имплантации в детской кардиохирургии.
"Малоинвазивная методика позволяет заменять пораженный клапан без "открытой" операции и искусственного кровообращения. Протез доставляют к нужному участку артерии посредством катетера через кровеносный сосуд. Это дает возможность избежать осложнений, связанных с "открытым" вмешательством, и сократить срок пребывания пациента в стационаре до 2-3 дней", — пояснили в пресс-службе НМИЦ.
По данным центра, клапан представляет собой самораскрывающийся каркас из нитинола — сплава, обладающего "памятью формы". При этом створчатый аппарат, фиксированный к каркасу, создан из биологического материала — ксеноперикарда, прошедшего антикальциевую обработку. Параллельно научный коллектив разрабатывает тканеинженерный материал, обеспечивающий высокую биосовместимость и максимальную функциональную схожесть с собственным клапаном пациента.
"На биодеградируемую полимерную матрицу населяются клеточные культуры, которые после имплантации протеза в легочную позицию притягивают клетки из кровотока пациента, чтобы воспроизвести новый клапан легочной артерии со схожими с собственным клапаном больного функциональными характеристиками и высокой биосовместимостью. Материал проходит доклинические испытания на мелких лабораторных животных", — цитирует пресс-служба НМИЦ слова руководителя научного проекта, детского сердечно-сосудистого хирурга Ильи Сойнова.
Помимо этого, новосибирская система доставки клапана в несколько раз тоньше, чем у зарубежных аналогов, что дает возможность имплантировать транскатетерный протез детям весом менее 30 кг. В дальнейшем, как отмечают ученые, модель протеза будут изготавливать индивидуально для каждого больного ребенка с учетом всех анатомических характеристик, что повысит эффективность лечения.
