Система вспомогательного кровообращения и нити для медицинских швов из паутины. Какие медицинские решения разработали в России за последний год
В этом году в рамках премии «Сделано в России» — 2022 редакция «Сноба», члены клуба и читатели в 11-й раз выбирают лучшие проекты, придуманные и реализованные россиянами. Рассказываем подробнее о номинантах категории «Наука и технологии», изобретения которых связаны со сферой здравоохранения
Нейросеть, которая предупреждает о раке молочной железы
Исследователи Казанского федерального университета (КФУ) разработали первый в мире алгоритм, который помогает восстанавливать плохо видимые участки маммограммы и фиксирует даже незначительные изменения, сопоставляя снимки, сделанные в разное время. Медикам нужен был такой алгоритм, поскольку опухоль при раке молочной железы (РМЖ) может быть меньше миллиметра — из-за этого выявить заболевание сложно.
Алгоритм, в основе работы которого лежат возможности нейросети и математический подход, подсказывает врачу, на что нужно обратить внимание, и сообщает о возможных опухолях. «Данная система обеспечивает выявление 90% случаев РМЖ, в том числе 48% невидимых и 87% плохо видимых случаев, в среднем за два года до фактической постановки диагноза», — рассказали ученые.
Система вспомогательного кровообращение
Ученые Владимирского государственного университета (ВлГУ) запатентовали электромеханический привод системы вспомогательного кровообращения. Изобретение нужно для того, чтобы перекачивать кровь пациентам с болезнями сердца и тем, кто готовится к операции по пересадке этого органа.
«Сейчас по большей части применяются насосы так называемого постоянного кровотока. В нашей системе работает пульсирующий принцип, когда кровь впрыскивается порциями с помощью искусственного желудочка сердца. По функционалу она не уступает зарубежным аналогам, а по цене — дешевле существующих систем минимум в два раза», — рассказал доцент кафедры технологии машиностроения ИМиАТ Алексей Жданов. Конструкция, с которой можно ходить, весит около 300 грамм и подходит в том числе детям.
Нити для медицинских швов из паутины
Группа ученых Института точной механики и оптики (ИТМО) создала ранозаживляющий материал из натурального паутинного шелка (он выполняет роль каркаса) и углеродных точек (они флуоресцентны — то есть светятся при поглощении света с определенной длинной волны).
Вот что о функции углеродных точек рассказывает автор исследования, студентка химико-биологического факультета Елизавета Мальцева: «Эти наночастицы могут служить сенсором для обнаружения патогенов, поскольку при взаимодействии с ними свечение частиц снижается, и оптический отклик не наблюдается. Обычно, когда мы облучаем наш материал синим светом, он становится красным. Но после взаимодействия с патогенами материал перестает светиться».
Таким образом, говорит Мальцева, можно проверять, как заживают раны после операции: если при световом тесте, который проводит врач, материал светится — все в порядке, если нет — в тканях идет воспалительный процесс. Получается, что «гибридный» материал можно использовать и как нити для наложения швов, и как маркер, сигнализирующий об инфицировании раны.
Инженер-программист Яна Ким несколько лет работала в студии веб-разработки Aimax и занималась созданием сайтов для X5 Group, ВТБ и Альфа-банка. После стала работать в компании по разработке программного обеспечения 3DiVi. Там она курировала продуктовое направление. Вместе с сооснователем этой компании, Андреем Валиком, в 2021 году запустила стартап EVA Lab. Сначала команда занималась разработкой алгоритма компьютерного зрения, который должен помогать врачам, а теперь пытается его усовершенствовать.
Алгоритм работает так: во время эндоскопии он анализирует данные с камеры, которая находится в организме пациента, находит новообразования и воспаления в нижних отделах ЖКТ и на специальном экране показывает врачу потенциально опасные участки.
«С одной стороны, компьютерное зрение — это некая подстраховка, “второе мнение”, потому что врач может случайно пропустить маленький полип по невнимательности или неопытности, с другой стороны, это позволяет более целостно, комплексно обследовать орган. На сегодняшнем этапе развития технологий можно только бесконечно прокачивать насмотренность алгоритма, чтобы, условно говоря, машина могла в этом отношении превзойти даже врача с двадцатилетним стажем», — поясняла Ким.
В EVA Lab уже перешли от теории к практике: сейчас алгоритм в пилотном режиме используют в Челябинском онкоцентре.
Алгоритм для поиска эпилептических очагов в мозге
В 30% случаев больным эпилепсией может помочь нейрохирургическое вмешательство, во время которого медики удаляют участок коры головного мозга — эпилептогенную зону. Обнаружить ее достаточно сложно: ее размер составляет около квадратного сантиметра. Сейчас для этого используют системы магнитной или электрической энцефалографии (МЭГ и ЭЭГ), но полученные с их помощью данные не всегда точны.
Исследователи Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ во главе с директором Алексеем Осадчим разработали биометрическую методику, с помощью которой можно найти признаки эпилептической активности в разных участках коры человеческого мозга на электроэнцефалограмме. Результаты исследования российских ученых опубликованы в научном журнале Journal of Neural Engineering.
Подготовила Ольга Обыденская