© ТПУСтепан Еньшин, инженер лаборатории «Медицинская инженерия», в руках у него у него разработанный учеными аппаратно-программный комплекс для измерения микропотенциалов сердца (без сенсоров)

© ТПУ

С беспрецедентной точностью исследовать электрическую активность сердца и состояние его тканей поможет устройство, созданное учеными Томского политехнического университета (ТПУ), сообщили в пресс-службе вуза. По словам авторов, устройство, не имеющее аналогов в мире и рассчитанное, в том числе на домашнее использование, позволит легко выявлять ранние патологии сердечной мышцы, приводящие, например, к внезапной сердечной смерти. Результаты опубликованы в журнале Measurement.

По сообщению Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания являются одной из основных причин смертности в мире, при этом количество летальных исходов от этих патологий нарастает.

Один из наиболее опасных вариантов развития болезней сердца – феномен так называемой внезапной сердечной смерти (ВСС). Такая смерть может наступить за считанные минуты почти без предварительных негативных симптомов. Чаще всего ВСС является следствием инфаркта миокарда.

Сердце постоянно генерирует электрические сигналы, вызывающие сокращение миокарда, то есть сердечной мышцы. По форме и длительности этих импульсов, как объяснили ученые, можно судить о состоянии сердца. Однако применяемый сегодня метод – электрокардиография (ЭКГ) – фиксирует только критические изменения, не позволяя прогнозировать потенциальные угрозы.

7 декабря 2020, 03:00Наука

В Сибири начнут производить радиоактивный таллий-199 для кардиологии

Более точное измерение электрической активности сердца для профилактики ВСС станет возможно благодаря новой разработке, уверены ученые ТПУ. Созданный ими комплекс позволяет обнаруживать ранние патологические изменения в клетках миокарда, зафиксировать которые иначе можно только путем сложного хирургического вмешательства.

"Средства ранней диагностики, помогающие начать лечение, когда работу клеток еще можно восстановить медикаментозно, имеют особую ценность. Нам первым удалось найти способ делать это неинвазивно, без операции на открытом сердце и без введения в него электрода через вену. Это возможно благодаря тому, что прибор в реальном времени дает не только электрокардиограмму сверхвысокого разрешения, но и регистрирует микропотенциалы уровнем от 0,3 мкВ длительностью от 0,1 мс. Современные электрокардиографы на такое не способны, аналогов в мире нашему прибору нет", — объяснила научный руководитель проекта, заведующая лабораторией "Медицинская инженерия" ТПУ Диана Авдеева.

Прибор фиксирует энергию электрических сигналов, испускаемых отдельными клетками, в нановольтовом и микровольтовом диапазоне. Принцип работы напоминает ЭКГ, но, по словам создателей, им удалось добиться колоссального роста чувствительности за счет особых наносенсоров и специально созданного программного обеспечения.

«Как и в ЭКГ, мы применили хлор-серебряные электроды, только наши – наноразмерные. В каждом сенсоре находятся 16 тонких керамических пластинок, в порах которых размещены наночастицы серебра. В одном датчике миллионы частиц – и каждая является электродом, усиливающим поле сердца. Также мы смогли отказаться от фильтров для подавления шумов, которые в стандартных ЭКГ серьезно искажают микропотенциалы», – отметила Диана Авдеева.

27 апреля, 12:19Наука

Ученые повысят качество и точность МРТ-сканирования мозга

Стандартные электрокардиографы, как объяснили ученые, работают на частотах от 0,05 до 150 Гц, тогда как новый прибор — от 0 до 10 000 Гц. Датчики фиксируются на грудной клетке, для съема показателей используется стандартный проводящий гель. Процедура мониторинга занимает около 20 минут.

«Задача, которую нам удалось решить, – создание чувствительного, компактного и доступного по цене комплекса для оснащения поликлиник и домашнего пользования. Конечно, до внедрения в практику нам нужно пройти еще несколько важных этапов – и в плане исследований, и в плане рыночной реализации», — заявил инженер лаборатории «Медицинская инженерия» ТПУ Михаил Южаков.

Разработанный метод, по словам ученых, может быть использован не только в кардиологии – он окажется крайне полезен в любых электрофизиологических исследованиях, таких как электроэнцефалография, электромиография и других.

Проект реализуется при поддержке технологической платформы «Медицина будущего» и Федеральной целевой программы. Разработка комплекса велась в партнерстве со специалистами НИИ кардиологии Томского НИМЦ.