Сердечный привратник

…Бориса Владимировича замучила аритмия. Коварство этой «дамы», как известно, заключается еще и в том, что все известные способы ее измерить громоздки и не дают точного результата. Но чтобы принимать лекарства, нужно руководствоваться хотя бы приближенными данными. Поэтому больной чуть ли не каждый час по нескольку раз с помощью тонометра проверял давление и пульс. Результаты, естественно, всякий раз получались разные: то 60 ударов в минуту, то 80. Затем он высчитывал разницу между ними и таким образом оценивал аритмию. Сама процедура занимала минут двадцать, к тому же, полученные данные были не совсем точными. Вконец отчаявшись, Борис Владимирович начал «просеивать» Интернет и обзванивать знакомых, пытаясь выяснить, существует ли способ быстро и точно диагностировать его недуг. И, как ни удивительно, нашел!

— Я узнал, что в Киеве есть ученый, который вместе со своими коллегами разработал необходимый мне кардиограф. И хотя на тот момент прибор еще проходил фазу клинических испытаний, я упросил дать мне его хотя бы на время лечения в клинике. Оказалось, что это просто идеальное устройство! Размером всего с пачку сигарет, оно имеет две кнопочки-датчики и подключено к компьютеру или ноутбуку. Достаточно подержать его большими пальцами обеих рук не более минуты и мгновенно видишь на экране полный результат. Я видел изображение собственного сердца с мигающими частями — их деятельность в данный момент не соответствовала норме. Кроме того, прибор выдает таблички, где видны параметры работы сердца, указывается норма и отклонения от нее, разъясняются причины возникновения таких отклонений. Все просто и естественно. Моя аритмия высвечивалась с колоссальной точностью, показывая малейшие отклонения от нормы.

У каждого человека, как известно, аритмия разная, лечится она огромным множеством лекарств, но сказать на глаз, какие из них нужны данному больному, врач не может. Приходится в любом случае действовать методом проб и ошибок, а результат лечения становится виден лишь через некоторое время. Борис Владимирович, пользуясь этим прибором, смог подобрать наилучший режим лечения и уменьшить аритмию в пять раз! С его помощью он видел, как тот или иной препарат влияет на состояние здоровья, как его прием связан с режимом питания, а через некоторое время с достаточной точностью определял, какое из прописанных лекарств нужно принять в данный момент.

После таких многообещающих «рекомендаций» мы решили поближе познакомиться с этим чудом отечественной кардиотехники и для этого пригласили в редакцию «ЗН» автора прибора, ведущего научного сотрудника Международного научно-учебного центра информационных технологий и систем НАН Украины, доктора технических наук Леонида Файнзильберга.

Один из наиболее серьезных недостатков этого метода заключается в том, что реальные сигналы, идущие от сердца, очень зашумлены, нередко искажены, и потому специалист может их неправильно интерпретировать.

Поэтому был предложен альтернативный метод обработки сигналов в так называемом фазовом пространстве. Он позволяет одновременно оценивать как амплитудные, так и скоростные параметры любых элементов кардиосигнала, благодаря чему можно с высокой точностью оценить форму электрокардиограммы, увидеть признаки даже самых незначительных патологических изменений в сердце, которые при традиционном способе обработки сигнала незаметны. Известные сегодня зарубежные аналоги уступают в специфичности и чувствительности. Отработав метод на моделях, мы реализовали его в конкретной системе «Фазаграф». Разработку аппаратной части по заказу нашего центра выполнили сотрудники АОЗТ «Сольвейг», которые имеют значительный опыт разработки медицинской техники.

Вот датчик — миниатюрный электрокардиограф, позволяющий снимать кардиосигнал прямо с пальцев рук. Человек берет прибор в две руки, и сигнал вводится в систему. Внутри находится достаточно сложная электронная «начинка», которая усиливает сигнал и преобразует его в таком виде, чтобы его можно было ввести в компьютер для последующего анализа. Осуществляет его специальная компьютерная программа (большая ее часть выполнена нашим коллегой Николаем Семергеем). Мы постарались разработать программу таким образом, чтобы прибором мог пользоваться любой человек, даже не имеющий понятия о кардиограмме. «Хотите попробовать сами?» — предложил Леонид Соломонович.

Я взяла в руки небольшую пластмассовую коробочку, по размерам и форме действительно похожую на пачку сигарет, и, удерживая ее всего за два нижних угла большими и указательными пальцами, посмотрела на экран ноутбука. Не прошло и минуты, как на нем высветился большой термометр, разделенный на три зоны — зеленую («норма»), желтую («внимание») и красную («тревога»). По этим зонам тянулась тоненькая зигзагообразная линия, отражающая состояние моего здоровья.

— Вот видите, — прокомментировал Л.Файнзильберг, — сегодня вы немного утомлены — показатели находятся в «желтой» зоне. Это нормально — главное, чтобы не в «красной». Вот реальная частота пульса — 86—87.

В этот момент электронный голос ноутбука сообщил: «Функциональное состояние сердца. Признаки утомления, частота сердечных сокращений — в норме, вариабельность ритмов сердца — в норме, вегетативная нервная система — умеренное преобладание возбуждающего отдела».

— В настоящий момент у вас центр возбуждения чуть более активен, но это не страшно. Для медиков заложена и более подробная информация: показываются все «зубчики» кардиограммы и возможные причины их возникновения. Поэтому системой может пользоваться любой врач — не обязательно кардиолог. У «Фазаграфа» есть «ниша» и в специализированных медицинских учреждениях кардиологического профиля. С его помощью можно строить прогноз лечения острого коронарного синдрома — инфаркта миокарда и нестабильной стенокардии, а также оценивать состояние больного в период реабилитации. Объективно лечить больного удается лишь в кардиореанимации: после перевода в обычную палату все часто сводится к субъективным показателям типа «как вы себя чувствуете?». Сама кардиограмма при этом уже не меняется, и реальное состояние человека оценить достаточно сложно. Кроме того, «Фазаграф» продемонстировал высокую чувствительность и специфичность к выявлению ишемической болезни сердца. Таким образом, он может служить своего рода сердечным «привратником», предупреждающим человека о том, что его здоровье в опасности и необходимо пройти более сложные обследования.

— Этот прибор весьма эффективен в условиях стационара и позволяет прогнозировать исход лечения, — подтвердил и доцент кафедры военной терапии Военно-медицинской академии, заведующий инфарктным отделением 5-й городской клинической больницы (в ней проходят испытания «Фазаграфа»), кандидат медицинских наук Валерий Батушкин. — Врачу очень важно иметь как можно более точную картину протекания острого инфаркта миокарда в первый месяц с момента его развития. Возникает рубец, происходит ремоделирование полости желудочка, и от того, как заживет этот рубец, зависит дальнейшая судьба больного — разовьется ли у него сердечная недостаточность, возникнет ли повторно инфаркт, который может привести к смерти или другим неблагоприятным последствиям. С помощью прибора нам удавалось оптимизировать лечение. Инфаркт миокарда и нестабильная стенокардия — это прежде всего тромбоз коронарных сосудов, вызванный повышенной свертываемостью крови. Тромбы забивают сосуды, и возникает некроз. Поэтому основное лечение — разжижение крови. Для этого сегодня существует множество препаратов, которые нужно пить довольно долгое время, из-за чего у больных могут возникать различные осложнения. Особенно у пожилых, у которых, к примеру, могут начать кровоточить язвы и так далее. Постоянно контролируя состояние пациента, мы можем проводить как более щадящую терапию, так и более агрессивную — если видим, что болезнь не желает отступать. То есть мы всегда можем видеть, какое именно лечение требуется данному пациенту, его реакцию на прием препаратов, нужно ли ему и дальше находиться в клинике или можно перевести под наблюдение районного кардиолога.

Сегодня «Фазаграф», работа над которым ведется в Международном научно-учебном центре информационных технологий и систем НАН Украины в рамках государственной научно-технической программы «Образный компьютер», практически полностью готов к серийному выпуску. Всю документацию по заказу центра разработали специалисты Киевского завода автоматики им. Г.Петровского, на котором уже изготовили первые 20 экземпляров устройства. Они проходят под методическим руководством нашего коллеги Ильи Чайковского предварительную апробацию в Институте кардиологии им. Н.Стражеско,
1-й и 5-й клинических больницах столицы, Институте физиологии им. А.Богомольца НАНУ, а также в сборной Украины по стрельбе из лука.

Параллельно разработан мобильный вариант устройства, для которого не требуется компьютер или ноутбук. Назвали его «Икар-2006» — интеллектуальный кардиомонитор. В нем, как в мобильном телефоне, есть аккумулятор, внутренний экран, клавиатура, благодаря чему он может работать полностью автономно в любом месте — на даче, в лесу, на море. Разумеется, он реализует более упрощенный анализ кардиограммы, но для «полевых условий» этого вполне достаточно. Если нужно, полученную информацию можно запомнить на карте памяти (на 256 Гб помещается 90 часов непрерывной записи), а дома или на консультации у врача вставить в компьютер, программа обработает ее по всем необходимым для полноценного исследования показателям. Кроме того, в «Икаре» предусмотрен радиоканал, и потому при необходимости информация может передаваться на расстояние. В настоящее время прибор «Икар-2006» готовится к передаче в производство в трех модификациях — для домашнего, амбулаторного и клинического использования. В ближайших планах — устройство, которое будет передавать информацию по мобильному телефону.

Впрочем, перспективы использования оригинального метода не исчерпываются одной лишь медициной. Его с успехом можно применять, скажем, для идентификации личности. Современные умельцы научились обходить самые разные системы установления личности: заменяют кожу на пальцах, гримируют лицо, подделывают голос. Но вот динамику работы сердца, уверяют ученые, подделать не удастся.

— На сигнале кардиограммы какая-то часть меняется, по ней мы судим о состоянии здоровья, а какая-то остается неизменной и характерна для каждого человека в отдельности, — продолжает Леонид Файнзильберг. — Вот эту часть и можно использовать для идентификации, к примеру, в брелоке для ключей. Несколько лет назад я записал свою кардиограмму и сделал на ее основе программу-ключ, с помощью которой могу открывать собственную машину.

С этими словами Леонид Соломонович взял в руки прибор и попытался открыть свою «виртуальную» машину, которая появилась на экране монитора. Однако на экране ноутбука «завыла» сирена сигнализации. Вторая попытка также не дала результата.

— Вероятно потому, что сейчас я настолько возбужден, что отклонения в моей кардиограмме выше установленных ограничений. Все зависит от настроек программы. Это как в традиционной противоугонной сигнализации: при одних настройках она может сработать от пробежавшей рядом кошки, а при других — не сработать даже от сильного удара по корпусу машины. В настоящее время мы проводим эксперименты, потому в программу заложены очень жесткие ограничения, которые при необходимости можно ослабить. Хотя, возможно, это и к лучшему, что «интеллектуальный» ключ не пустил меня в машину — в таком состоянии лучше не садиться за руль. Ведь столько аварий происходит на дорогах только потому, что водитель находится в излишне эмоциональном состоянии либо не догадывается о возможных проблемах с сердцем. Вполне вероятно, в скором будущем хорошие машины будут оснащать такими либо аналогичными приборами, которые, с одной стороны, будут защищать авто от угона, а с другой — оценивать состояние здоровья водителя.

Но все же для Украины «Фазаграф» ценен как кардиоприбор для быстрой и точной диагностики работы сердца, особенно при лечении острого коронарного синдрома — инфаркта миокарда и нестабильной стенокардии. И вопрос не только в том, что для назначения оптимального лечения таким больным не помешала бы регулярная оценка их состояния, а в том, что сегодня в принципе сложно провести необходимую в такой ситуации диагностику — коронарографию. В столице ее делают всего в четырех центрах, очереди в них расписаны на многие дни, недели и даже месяцы вперед. Более того, даже для ургентных больных эта процедура бывает не бесплатна. Понятно, что заменить манипуляцию новый прибор не сможет, но помочь врачу установить предварительный диагноз и выбрать тактику лечения — вполне. А значит, отвоевать не одну сотню жизней у «эпидемии» нового века – сердечно-сосудистых заболеваний.