Новый неинвазивный метод измерения внутричерепного давления: прибор HS-1000 «слушает» мозг

Неинвазивное устройство для измерения внутричерепного давления (ВЧД, ICP) разработала израильская компания HeadSense Medical Ltd. Прибор под названием HS-1000 сегодня тестируется во многих клиниках по всему миру, в том числе, в США, Японии, в ряде стран Европы, а также в нескольких клиниках Армении, а в американское агентство FDA подана заявка на получение разрешения на продажу. Европейский сертификат (CE) у прибора уже есть.

Компания HeadSense Medical занимается разработкой недорогих, простых в использовании приборов, предназначенных для мониторинга состояния пациента и диагностики церебральных дисфункций. HS-1000 - это первый продукт компании.

Автор идеи и разработчик прибора, а также соучредитель и научный директор компании HeadSense Medical– наш соотечественник Сурик Папян, который в настоящее время проживает в Израиле. В Ереване он находится с рабочим визитом вместе с Александрой Левински, которая в компании отвечает за разработку алгоритмики. Здесь, в Ереване, для фирмы осуществляются научные исследования, разрабатываются электронные и программные узлы.

Сурик Папян и Александра Левински

В чем суть предложенного метода? Образно говоря, HS-1000 «слушает» наш мозг. «Наш мозг, как и весь организм, - поясняет Сурик Папян, - в ходе свой работы производит шум, но «шумит» он на низких частотах, поэтому мы сами этого не слышим. Звуки, издаваемые нашей кровеносной системой, можно сравнить со звуками водопровода. Кровь при прохождении через участки сужения или расширения сосудов «шумит» иначе, чем при прохождении по неизмененным сосудам». Эти звуки можно «услышать», вложив микрофон в ушной проход, поскольку наружный слуховой проход, будучи герметично закрытым, становится уникальным резонатором, и, по образному выражению другого участника проекта, заведующего лабораторией психофизиологии Института физиологии НАН Армении Александра Хачунца, является чем-то наподобие «органной трубы».

Точно так же, как опытный механик по шуму мотора может определить неполадки в автомобиле, HS-1000 по изменению звука может определить нарушения в работе мозга. Применяемые в приборе математические алгоритмы позволяют динамически рассчитывать и отображать величину внутричерепного давления.

Говоря по-научному, HS-1000 – это прибор оснащенный микрофоном, который помещается в ухо и регистрирует микшированный акустический сигнал, формирование которого обеспечивают гемодинамические и ликвородинамические процессы (премещения крови и мозговой жидкости - ликвора), потоки воздуха в верхних дыхательных путях и т.д.

Акустический сигнал передается на планшет, компьютер или мобильное устройство, на котором установлено специальное приложение. Приложение содержит алгоритм расчета уровня внутричерепного давления и физиологических параметров, необходимых для оценки состояния пациента. Графический интерфейс обеспечивает вывод результатов.

Почему так важен контроль внутричерепного давления? Как отмечает Александр Хачунц, при повышении ВЧД происходит сдавливание сосудов головного мозга, и в мозг поступает меньше крови, поэтому ВЧД - очень важный параметр мониторинга в случаях травм и заболеваний мозга. Если пропустить момент, и ситуация станет критической, за считанные минуты пациента можно потерять.

В чем преимущества HS-1000 перед другими неинвазивными методами – КТ и МРТ? Портативность, мобильность, простота в применении и низкая стоимость. Как поясняет Александра Левински, КТ и МРТ – дорогостоящие методы, требующие длительного времени для диагностики состояния пациента. Они не обеспечивают численной информации и не позволяют мониторировать динамику изменений ВЧД. «С помощью нашего прибора за считанные секунды может быть измерено значение ВЧД, а так же может быть обеспечен мониторинг состояния пациента», - говорит она.

В экстренных случаях используются инвазивные методы контроля – спинномозговая пункция - довольно распространенный, но небезопасный и болезненный метод. Другим  инвазивным методом является введение сенсора давления во внутричерепное пространство. Метод требует трепанации (сверления) черепа и, по словам Александры Левински, он используется только в том случае, когда человеку делается операция на голове, или у него уже имеется черепная травма. «Неприемлемо человеку с неповрежденной головой сверлить череп для измерения ВЧД», - говорит она.

Конечно, трепанация черепа имеет и декомпрессионный эффект, методом дренирования снижается давление, но это чревато массой проблем – кровотечением и инфицированием добавляет Александр Хачунц. Для трепанации требуются клинические условия и высококвалифицированный специалист-нейрохирург, а сам метод не дает возможности многосуточного наблюдения за пациентами. По словам ученого, в этом плане невозможно переоценить значение таких неинвазивных приборов измерения ВЧД, как HS-1000.

Как поясняют разработчики, в настоящее время они работают над тем, чтобы прибор не только измерял внутричерепное давление, но и диагностировал некоторые состояния. В частности, имеется ли вазоспазм или аневризма сосудов мозга. «Третье важное направление использования нашего прибора – это диагностирование видов инсульта - ишемического или геморрагического. От того, какого вида инсульт, зависит метод лечения», - говорит Александра Левински, добавляя, что эта функция их прибора особо пригодится в оказании первой помощи, когда надо быстро диагностировать характер инсульта для адекватной медицинской помощи. Другие будущие применения HS-1000 – это определение степени сотрясения мозга и оценка тяжести черепно-мозговых травм. Прибор может быть использован также в скрининговых программах.

Александр Хачунц тоже отмечает, что спектр применения данного метода может быть очень широким.  Но, по его словам, даже если этот прибор всего лишь даст возможность определить надо или не надо обращаться к врачу, это будет очень ценно. «Потому что метод очень простой, не требует привлечения квалифицированного медперсонала, можно написать нормальную инструкцию по эксплуатации в домашних условиях. А это создает новые перспективы: отправлять показания прибора по интернету врачу, и на основе этих данных семейный врач без визита пациента «удаленно» может его проконсультировать», - говорит он.

А напоследок Сурик Папян рассказывает забавный случай, как его чуть было не приняли за шпиона в ереванском аэропорту, когда после очередного визита в Ереван он увозил с собой несколько комплектов плат с микрофонами для HS-1000. Микрофоны вызвали у таможенников повышенный интерес, а когда в ответ на вопрос, что он с этими микрофонами делает, он ответил, что слушает мозг, один из них удивленно спросил: «Разве можно слушать мозг?». Таможенник извинился и вызвал старшего по званию, как образно описывает Папян, человека в более дорогом костюме. Сам он при этом приготовился к тому, что уже никуда не улетит. Однако человек в более дорогом костюме оказался добродушно настроен и оценил достижения соотечественника, но попросил в следующий раз иметь с микрофонами сопроводительный документ.

Сурик Папян, Александра Левински, Армен Казарян и Александр Хачунц в Геологическом музее Армении

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter