Українські вчені створили комп’ютерну альтернативу фонендоскопу

Для ознайомлення з новітніми розробками вчених-гідромеханіків 31 жовтня відбулося виїзне засідання прес-клубу Президії НАН України та Національної й Київської спілок журналістів України. У засіданні взяли участь віце-президент НАН А.Г. Наумовець, директор Інституту гідромеханіки НАН України В.Т. Грінченко, а також провідні фізики-акустики.

Упродовж останніх років усе частіше з’являються думки про здатність швидко прогресуючих медичних комп’ютерних комплексів звести до мінімуму, а то й узагалі виключити участь лікаря в проведенні фізикального обстеження пацієнта.

Для українського читача вже стала звичною інформація про ті чи інші винаходи закордонних гігантів медико-інженерної галузі, які у своїх творчих пошуках керуються переважно фінансовими, а не науковими міркуваннями.

Саме тому велике зацікавлення викликав винахід спеціалістів Інституту гідромеханіки НАН України – комп’ютерний комплекс для респіросонографічного аналізу КоРА-03м2. Цей пристрій дозволяє повністю відмовитися від традиційної і, здавалося б, обов’язкової аускультації. В основу роботи респіросонографа покладений принцип реєстрації механічних коливань звукового діапазону одночасно за допомогою чотирьох п’єзокерамічних сенсорів з подальшим перетворенням сигналу і аналізом отриманого результату спеціальним програмним забезпеченням.

У своїй праці команда науковців на чолі з директором Інституту, академіком НАН України Віктором Тимофійовичем Грінченком керувалася здобутками попередніх десятиріч роботи у сфері військової гідроакустики. Часи змінюються, і колишні мисливці за американськими підводними човнами взяли під приціл туберкульоз та пневмонію.

З точки зору фізики, дихальна система людини є надзвичайно складною структурою, і обсяг інформації, яку несе в собі аускультативна картина кожного конкретного пацієнта, значно перевищує можливості сприйняття слухового апарату лікаря. Справа в тому, що людське вухо найкраще сприймає звуки з частотою 2-3 кГц, а всі нормальні й патологічні дихальні шуми практично не перевищують 1кГц. Сенсори КоРА-03м2 дозволяють провести унікальну обробку респіраторних звуків за допомогою першого у світі багатофакторного аналізатора, що забезпечує створення візуального образу дихального звуку. Респіросонограми на дисплеї приладу є кольоровими графіками, що відображають кількісне і якісне співвідношення в аускультативному шумі компонентів різної частоти. Система не лише відображає, а й аналізує отримані дані обстеження, порівнюючи їх із показниками норми за двадцятьма параметрами.

Таким чином, кінцевим результатом дослідження є двадцятивимірний вектор, що характеризує різницю між нормальним диханням і диханням, яке спостерігається у конкретного пацієнта. Саме за цією різницею, а точніше, за її різночастотними складовими, зображеними на окремих графіках, лікар повинен буде зробити заключення.

Важливою є також можливість порівняння респіросонограм, отриманих одночасно над різними ділянками легень. Чітке графічне відображення результатів дослідження, а також стандартних нормальних і патологічних графіків дає можливість використовувати комплекс, зокрема, як демонстраційний пристрій при вивченні теоретичних і клінічних дисциплін студентами медичних вузів. Діагностичні критерії створювалися у співпраці з вітчизняними провідними фахівцями і постійно відбувається їх удосконалення. Мінімальна тривалість аудіовізуального моніторингу становить лише 20 секунд, а дані можуть бути збережені й задокументовані в системі для порівняння з результатами подальших досліджень.

Крім того, лікар зможе одразу або в будь-який зручний момент надрукувати кольорову респіросонограму і додати її до історії хвороби для об’єктивізації заключення.

Власне, усі вище перелічені характеристики нового творіння гідроакустиків можна звести до одного загального положення, а саме об’єктивізації аускультативних досліджень. Як стверджують учені, навіть найдорожчі й найсучасніші стетофонендоскопи не можуть забезпечити однакового і рівномірного проведення звуків різної частоти. Тільки повне вилучення суб’єктивного чинника гарантуватиме створення відповідних високоточних стандартів оцінки аускультативних шумів. Йдеться, перш за все, не про те, щоб автоматизувати процес постановки заключення, а про забезпечення лікаря інформацією, на основі якої можна було б зробити висновок про ту чи іншу патологію. Комплекс може значно розширити діагностичні критерії, оскільки візуально відображає звуки, які практично не відчутні людським вухом, і може реєструвати різницю між звуковими даними одночасно досліджуваних різних аускультативних точок.

Наразі респіросонограф увійшов до списку з 28 проектів, розвиток яких відбувається за особливого сприяння НАН України. Але все починається з малого, і ще рік по тому фінансування всіх досліджень відбувалося з дуже скромного бюджету порівняно невеликого Інституту гідромеханіки. Намагання знайти комерційних інвесторів поки що не принесли бажаних результатів, головним чином через велику складність юридичних процесів, які винаходу доведеться пройти для того, щоб він офіційно вийшов на ринок України. Справа в тому, що МОЗ і досі не надало офіційного визнання респіросонографа як приладу медико-діагностичного призначення. Це означає, що всі дослідження, які проводилися і проводитимуть найближчим часом, по суті є нелегальними, а це значно гальмує розвиток співпраці як з вітчизняними, так і закордонними потенційними інвесторами. Розробники неодноразово намагалися подолати цю проблему, але все знову впирається в нестачу коштів. За словами академіка Грінченка, для отримання ліцензії МОЗ прилад повинен пройти спеціальні випробування, за які тестувальні центри вимагають сто тисяч гривень. Тепер за сприяння НАН України вирішити питання реєстрації стане значно легше, і тоді головним чинником протидії може стати консервативність вітчизняної медицини. Зрештою, вчені вірять у те, що після докладного ознайомлення з респіросонографом лікарі зрозуміють діагностичні переваги його використання у повсякденній практиці.

Нині у розпорядженні Інституту гідромеханіки є п’ять працюючих комплексів, які вже декілька місяців проходять клінічні випробування в Київській міській дитячій клінічній лікарні № 6, Інституті гігієни праці, а нещодавно з гідроакустиками почав співпрацювати Інститут фтизіатрії і пульмонології ім. Ф.Г. Яновського. З використанням респіросонографа вже захищено докторську дисертацію в галузі медичної фізики, а враховуючи широкий спектр можливого застосування, можна стверджувати про блискучі наукові перспективи приладу.

На сьогодні у світі КоРА-03м2 є не єдиним подібним комплексом. Схожі дослідження проводяться в Німеччині та США. Є навіть відомості про намагання німців серійно виготовляти таке діагностичне обладнання. Разом з тим академік Грінченко наголосив на тому, що український респіросонограф є унікальним як за програмним забезпеченням, так і за використанням особливих п’єзокерамічних сенсорів, що значно краще пристосовані до роботи з таким складним середовищем, як легенева тканина, ніж їх закордонні аналоги. І звичайнож, ще одним суттєвим чинником є ціна. За умов серійного виробництва вартість одного повністю укомплектованого українського комплексу становитиме приблизно десять тисяч доларів США. Для порівняння варто зазначити, що іноземні виробники вимагатимуть за свої прилади вдвічі більше.

Сподіватимемось, що унікальне творіння гідроакустиків знайде визнання у тих, хто диктує закони української медицини, і вже через декілька років лікар зможе сказати своєму пацієнтові: «Подивіться на монітор, так виглядає везикулярне дихання, ви – здорові!».