Российские исследователи разработали и экспериментально подтвердили новый бесконтактный способ изучения кровотока в мозге. Метод позволяет наблюдать работу не только поверхностных, но и глубоких артерий — раньше это считалось недоступным без сложных и часто инвазивных процедур.
В работе принимали участие специалисты Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток), Института физиологии имени Павлова РАН, Северо-Западного окружного научно-клинического центра ФМБА России и Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Physiology.
Как работает «зеленый фонарик» для глубинных сосудов
В основе технологии лежит визуализирующая фотоплетизмография (ВФПГ) — метод, при котором специальная видеокамера фиксирует едва заметные изменения оттенка кожи, вызванные пульсацией крови.
Ранее считалось, что такие сигналы отражают лишь процессы в поверхностных сосудах. Однако ученые доказали, что метод способен регистрировать изменения в глубоких церебральных артериях.
Эксперименты проводились на лабораторных животных с одновременной записью видео и снятием электрокардиограммы. При введении веществ, расширяющих или сужающих сосуды (аденозинтрифосфат и норадреналин), исследователи наблюдали, как меняется кровоток в мозге — причем иногда он вел себя парадоксально — противостоял системному давлению.
Значение для медицины
Метод дает возможность отслеживать кровоснабжение мозга в реальном времени без контакта с телом пациента. Это особенно важно:
- Во время нейрохирургических операциях и в послеоперационный период;
- При необходимости строгого контроля реакции организма на введение препаратов, вызывающих вазодилатацию или вазоконстрикцию;
- При лечении ожоговых травм, когда нежелателен любой контакт с телом пациента;
- В неонатальной медицине (наблюдение за младенцами в первые четыре недели после рождения).
Такая технология может дополнить или частично заменить существующие методы, например транскраниальную допплерографию и магнитно-резонансную ангиографию, которые требуют специального оборудования или контакта с телом.
Факты о мозге и ВФПГ
Мозг человека составляет около 2% массы тела, но потребляет до 20% кислорода, поэтому точная оценка кровотока критически важна для диагностики церебральных патологий.
Современные оптические методы уже позволяют «заглядывать» в ткани на глубину нескольких сантиметров, но часто требуют механического контакта с кожей.
В нейрохирургии контроль кровотока напрямую связан с выживаемостью пациентов после операций.
Фотоплетизмография лежит в основе работы пульсоксиметров и фитнес браслетов, которые неинвазивно измеряют параметры пульсации крови в сосудах на пальце или на запястье, направляя на кожу луч зеленого или инфракрасного света и динамически анализируя отраженный спектр.
О том, как измерить артериальное давление с помощью смартфона, рассказывает полезный материал Hi-Tech Mail.