Разработанная российскими учеными программа позволит кардиохирургам оценить тяжесть стеноза (сужения) коронарных артерий без оперативного вмешательства. Диагноз заболевания, которое часто приводит к инфарктам, можно будет поставить за несколько минут по компьютерной томограмме (КТ), рассказали «Известиям» создатели программы. Это более безопасный и к тому же дешевый способ неинвазивной оценки работы сердца. Разработка вышла на стадию клинических испытаний.
Вместо зонда
Сужение коронарных артерий приводит к ишемической болезни сердца и часто заканчивается инфарктом. Распространенным методом лечения стенозов является стентирование, когда просвет сосуда расширяется специальной биосовместимой конструкцией — стентом. В мировой практике надежным критерием необходимости стентирования артерии является фракционный (фракционированный) резерв кровотока (ФРК), который характеризует падение среднего давления крови из-за стеноза.
Ученые Сеченовского университета, Института вычислительной математики РАН им. Г.И. Марчука и МГУ им. М.В. Ломоносова создали программу, которая позволяет измерять фракционный резерв кровотока автоматически. Как пояснил «Известиям» заведующий лабораторией математического моделирования Сеченовского университета Юрий Василевский, сейчас ФРК измеряется путем введения зонда в коронарные артерии, что травматично для пациента. К тому же довольно дорого, поэтому эта процедура не входит в ОМС, то есть больной должен оплачивать ее самостоятельно. Российские ученые предложили более дешевый и, главное, безопасный способ.
— Мы предлагаем совместить достижения в трехмерной медицинской визуализации — компьютерной томографии с математическим моделированием кровотока для виртуальной оценки ФРК. При этом хирургического вмешательства не потребуется, от пациента будет нужна лишь КТ, — отметил Юрий Василевский.
Быстро и точно
Разработанная программа позволит врачам, минуя операцию, определить, какие сосуды нужно расширить. Методика даст возможность в течение десяти минут восстановить точную картину расположения сосудов в грудной клетке в формате 3D. Для этого хирургу нужно лишь загрузить в программу электронную версию КТ пациента, и она сконструирует объемную модель, повторяющую сосудистую систему пациента, а также выведет значение ФРК для больного.
— Это сделает диагностику стенозов быстрой и точной. Раньше, если не было возможности провести зондирование, врач на основании данных ангиограммы (метод контрастного рентгенологического исследования кровеносных сосудов. — «Известия») принимал экспертное решение, где нужно ставить стент. Однако медицинская практика показывает, что степень сужения не коррелирует со значимостью стеноза, зачастую менее суженные сосуды играют большее значение для развития патологического процесса, — пояснил Юрий Василевский. — Мы сравнили полученные с помощью нашего аппаратно-программного комплекса данные с теми, что были рассчитаны путем зондирования нескольких десятков пациентов. Результаты обнадеживают — процент совпадений высок, работа по клиническому тестированию будет продолжена.
Виртуальный кардиолог
Разработка такого диагностического инструмента — важный шаг на пути полноценной неинвазивной оценки работы сердца, считает директор Института персонализированной медицины Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Филипп Копылов.
— После выполнения исследования на компьютерном томографе и последующей математической обработки врач получит полную информацию о поражении сосудов сердца как на макроуровне (с точки зрения работы кровеносной системы), так и на уровне клеток и сможет принимать взвешенное решение о необходимости операции, — отметил Филипп Копылов.
Доцент кафедры высокопроизводительных вычислений Университета ИТМО Андрей Свитенков также уверен, что разработанная в Сеченовском университете методика математического моделирования расположения сосудов весьма перспективна.
— Внедрение моделирования в клиническую практику — технически и методологически сложное мероприятие. Проект Сеченовского университета, несомненно, интересен и важен для развития технологии лечения стеноза коронарных артерий, — считает эксперт.
Сейчас разработанная программа проходит клинические испытания на базе клиник Сеченовского университета и Шанхайского университета Жиао Тонг.