Прицельно и со смартфона: как победить Альцгеймера

Не имеющую аналогов технологию лечения заболеваний головного мозга создали ученые

Ученые Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) под руководством профессора Владимира Кубланова создали не имеющую аналогов в России и за рубежом аппаратно-информационную систему для профилактики и лечения заболеваний головного мозга. Статью с описанием системы ее разработчики опубликовали в престижном научном журнале Mobile Information Systems (Великобритания).

По данным Всемирной организации здравоохранения, заболевания мозга, в частности, инсульты — среди основных причин смертности на планете. Фото: jesse orrico/ Unsplash
По данным Всемирной организации здравоохранения, заболевания мозга, в частности, инсульты — среди основных причин смертности на планете. Фото: jesse orrico/ Unsplash
«Клинические испытания системы, созданной учеными УрФУ, в Екатеринбурге и Москве подтвердили ее эффективность, более высокую в сравнении с другими методами лечения, в реабилитации больных, страдающих от последствий инсультов, черепно-мозговых травм, повреждений головного мозга в результате токсических, алкогольных отравлений, нейроинфекций, атрофических заболеваний головного мозга — болезней Альцгеймера, Паркинсона, Пика, Гентингтона», — комментирует доцент кафедры психиатрии Уральского медицинского госуниверситета Тимур Петренко.

Получены незаурядные результаты — выведение пациентов из вегетативного состояния, плодотворное лечение рассеянного склероза, резистентной эпилепсии, невропатий, артериальной гипертонии, вегетососудистой дистонии, мигрени, депрессивно-тревожных расстройств, синдрома гиперактивности и дефицита внимания, аутизма, заикания, энуреза (у детей), глаукомы, диабетической ретинопатии и возрастной дегенерации зрения, восстановление мыслительной и эмоциональной деятельности, речи, слуха, моторных функций.

Эффективность разработанной учеными УрФУ системы подтвердили клинические испытания. Фото: rawpixel/ Unsplash
Эффективность разработанной учеными УрФУ системы подтвердили клинические испытания. Фото: rawpixel/ Unsplash

Система состоит из двух блоков — аппарата нейростимуляции и смартфона. Аппарат нейростимуляции — это два многоэлементных электрода, которые крепятся на шее, где располагаются центры управления жизненно важными функциями, такие как языкоглоточный, добавочный и блуждающий нервы и их ветви, шейное сплетение спинномозговых нервов, сонное сплетение, узлы симпатического ствола, образованные нервными отростками вегетативных ядер спинного мозга.

Блок нейро-электростимулятора, используемый в системе. Фото из статьи
Блок нейро-электростимулятора, используемый в системе. Фото из статьи
«Деликатная, безболезненная электростимуляция данных областей — „мишеней“ — пространственно-распределенным полем низкочастотных монополярных импульсов тока оказывает благотворное влияние на серое вещество и кору головного мозга, таламус, гипоталамус, мозжечок, мозговые артерии, обонятельную систему, ствол головного и вегетативные ядра спинного мозга», — описывает Владимир Кубланов.

Органы управления аппаратом нейростимуляции вынесены в смартфон или планшет с установленным приложением на базе Android, iOS и Windows Phone. Гаджет находится у врача, а связь между аппаратом нейростимуляции и ним осуществляется посредством Android Bluetooth Low Energy API.

«Телемедицина направлена в основном на наблюдение за больным, мониторинг его самочувствия, консультирование. Мы пошли дальше и предлагаем лечение под чутким присмотром врача, в отличие от медикаментозного — „прицельное“, без побочного негативного воздействия на организм в целом, — рассказывает один из разработчиков Михаил Бабич. — Удобство нашей системы в том, что пациент проходит реабилитацию, не выходя из дома, а доктор на удалении, в режиме реального времени виртуально управляет системой и так контролирует одновременно до 10 пациентов, находящихся в состоянии покоя или под различными функциональными нагрузками (беговая дорожка, велотренажер и т. д.). Немаловажно, что система компактна, мобильна, проста в эксплуатации, у нее небольшой вес и значительная длительность автономной работы — минимум 24 часа».
Управлять системой может со смартфона. Фото: NordWood Themes/ Unsplash
Управлять системой может со смартфона. Фото: NordWood Themes/ Unsplash

Сведения о состоянии пациентов передаются лечащим врачом со смартфона на сервер медицинского учреждения. Благодаря этому гарантируется защита персональных данных больных, исключается самовольная и непрофессиональная интерпретация ими показаний нейростимулирующего устройства, а доктор получает базу накопленных данных для постановки диагнозов, выбора курсов лечения, их корректировки или прекращения.

«Искусственный интеллект не заменяет медика, но поддерживает его в принятии решений. Биомедицинские сигналы, полученные по Bluetooth с аппарата нейростимуляции, обрабатываются с помощью разработанных нами алгоритмов. Искусственный интеллект устанавливает определенные закономерности, и врач получает четкую, непротиворечивую информацию: здоров пациент или болен, и если болен, то какова динамика по сравнению с предыдущими показателями. Процессы диагностики и определения траектории лечения заметно ускоряются», — объясняет соавтор системы Антон Долганов.

Сейчас разработчики заняты поиском партнеров для коммерциализации созданной и успешно протестированной системы.

УрФУ — участник Проекта 5-100, ключевым результатом которого должно стать появление в России к 2020-му году современных университетов-лидеров с эффективной структурой управления и международной академической репутацией, способных задавать тенденции развития мирового высшего образования.