Серцевий воротар

…Бориса Володимировича замучила аритмія. Підступність цієї «дами», як відомо, полягає ще й у тому, що всі відомі засоби її виміряти громіздкі й не дають точного результату. Але щоб приймати ліки, потрібно керуватися бодай наближеними даними. Тому хворий ледь не щогодини по кілька разів із допомогою тонометра перевіряв тиск і пульс. Результати, природно, щоразу виходили різні: то 60 ударів на хвилину, то 80. Потім він вираховував різницю між ними й таким чином оцінював аритмію. Сама процедура забирала хвилин двадцять, до того ж отримані дані були не зовсім точними. Вкрай впавши у відчай, Борис Володимирович почав «просівати» Інтернет і обдзвонювати знайомих, намагаючись з’ясувати, чи існує спосіб швидко й точно діагностувати його недугу. І, хоч як дивно, знайшов!

— Я дізнався, що в Києві є вчений, котрий разом зі своїми колегами розробив потрібний мені кардіограф. І хоча на той момент прилад ще проходив фазу клінічних випробувань, я впросив дати мені його принаймні на час лікування в клініці. Виявилося, що це просто ідеальний пристрій! Розміром усього з пачку сигарет, він має дві кнопочки-датчики і підключений до комп’ютера чи ноутбука. Досить потримати його великими пальцями обох рук не більш як хвилину, і миттєво бачиш на екрані повний результат. Я бачив зображення власного серця з миготливими частинами — їхня діяльність на той момент не відповідала нормі. Крім того, прилад видає таблички, де вказано параметри роботи серця, вказується норма і відхилення від неї, роз’ясняються причини виникнення таких відхилень. Усе просто і природно. Моя аритмія висвічувалася з колосальною точністю, показуючи найменші відхилення від норми.

У кожної людини, як відомо, аритмія різна, лікують її безліччю ліків, але сказати на око, які з них потрібні даному хворому, лікар не може. Доводиться в кожному разі діяти методом проб і помилок, а результат лікування стає помітним лише через якийсь час. Борис Володимирович, користуючись цим приладом, зміг підібрати найкращий режим лікування і зменшити аритмію вп’ятеро! З його допомогою він бачив, як той чи інший препарат впливає на стан здоров’я, як його застосування пов’язане з режимом харчування, а через якийсь час із достатньою точністю визначав, яке з прописаних ліків потрібно прийняти в даний момент.

Після таких багатообіцяючих «рекомендацій» ми вирішили ближче познайомитися з цим дивом вітчизняної кардіотехніки, і для цього запросили в редакцію «ДТ» автора приладу, провідного наукового співробітника Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій і систем НАН України, доктора технічних наук Леоніда ФАЙНЗІЛЬБЕРГА.

Один із найсерйозніших недоліків цього методу полягає в тому, що реальні сигнали, які йдуть від серця, дуже зашумлені, нерідко спотворені, і тому спеціаліст може їх неправильно інтерпретувати.

Тому було запропоновано альтернативний метод обробки сигналів у так званому фазовому просторі. Він дозволяє одночасно оцінювати як амплітудні, так і швидкісні параметри будь-яких елементів кардіосигналу, завдяки чому можна з високою точністю оцінити форму електрокардіограми, побачити ознаки навіть найнезначніших патологічних змін у серці, які за традиційного способу обробки сигналу непомітні. Відомі сьогодні закордонні аналоги поступаються в специфічності та чутливості. Відпрацювавши метод на моделях, ми реалізували його в конкретній системі «Фазаграф». Розробку апаратної частини на замовлення нашого центру виконали працівники АТЗТ «Сольвейг», які мають вагомий досвід розробки медичної техніки.

От датчик — мініатюрний електрокардіограф, який дозволяє знімати кардіосигнал прямо з пальців рук. Людина бере прилад у дві руки, і сигнал вводиться в систему. Усередині знаходиться досить складна електронна «начинка», яка посилює сигнал і перетворює його в такому вигляді, щоб його можна було ввести в комп’ютер для подальшого аналізу. Здійснює це спеціальна комп’ютерна програма (більшу її частину виконано нашим колегою Миколою Семергеєм). Ми постаралися розробити програму таким чином, щоб приладом могла користуватися будь-яка людина, котра навіть має не уявлення про кардіограму. «Хочете спробувати самі?» — запропонував Леонід Соломонович.

Я взяла в руки невеличку пластмасову коробочку, за розмірами і формою справді схожу на пачку сигарет, і, утримуючи її всього за два нижні кути великими і вказівними пальцями, подивилася на екран ноутбука. Не минуло й хвилини, як на ньому висвітився великий термометр, розділений на три зони — зелену («норма»), жовту («увага») і червону («тривога»). По цих зонах тяглася тоненька зигзагоподібна лінія, що відбиває стан мого здоров’я.

— От бачите, — прокоментував Л.Файнзильберг, — сьогодні ви трохи стомлені — показники знаходяться в «жовтій» зоні. Це нормально — головне, щоб не в «червоній». От реальна частота пульсу — 86—87.

У цей момент електронний голос ноутбука повідомив: «Функціональний стан серця. Ознаки стомлення, частота серцевих скорочень — у нормі, варіабельність ритмів серця — у нормі, вегетативна нервова система — помірне переважання збуджуючого відділу».

— У даний момент у вас центр порушення трохи активніший, але це не страшно. Для медиків закладена і більш докладна інформація: показуються всі «зубчики» кардіограми і можливі причини їхнього виникнення. Тому системою може користуватися будь-який лікар — не обов’язково кардіолог. У «Фазаграфа» є «ніша» і в спеціалізованих медичних установах кардіологічного профілю. З його допомогою можна будувати прогноз лікування гострого коронарного синдрому — інфаркту міокарда і нестабільної стенокардії, а також оцінювати стан хворого в період реабілітації. Об’єктивно лікувати хворого вдасться лише в кардіореанімації: після переведення до звичайної палати все часто зводиться до суб’єктивних показників типу «як ви почуваєтеся?». Сама кардіограма при цьому вже не змінюється, і реальний стан людини оцінити досить складно. Крім того, «Фазаграф» продемонстрував високу чутливість і специфічність до виявлення ішемічної хвороби серця. Таким чином, він може служити своєрідним серцевим «воротарем», який попереджає людину про те, що її здоров’я в небезпеці і слід пройти складніші обстеження.

— Цей прилад дуже ефективний в умовах стаціонару і дозволяє прогнозувати результат лікування, — підтвердив і доцент кафедри військової терапії Військово-медичної академії, завідувач інфарктним відділенням 5-ї міської клінічної лікарні (у ній проходять випробування «Фазаграфа»), кандидат медичних наук Валерій БАТУШКІН. — Лікареві дуже важливо мати якомога точнішу картину перебігу гострого інфаркту міокарда в перший місяць із моменту його розвитку. Виникає рубець, відбувається ремоделювання порожнини шлуночка, і від того, як заживе цей рубець, залежить подальша доля хворого — чи розвинеться у нього серцева недостатність, чи виникне повторно інфаркт, який може призвести до смерті або інших несприятливих наслідків. Із допомогою приладу нам вдавалося оптимізувати лікування. Інфаркт міокарда і нестабільна стенокардія — це насамперед тромбоз коронарних судин, викликаний підвищеним зсіданням крові. Тромби забивають судини, і виникає некроз. Тому основне лікування — розрідження крові. Для цього сьогодні існує безліч препаратів, які потрібно пити досить тривалий час, через що у хворих можуть виникати різні ускладнення. Особливо у літніх, у яких, приміром, можуть почати кровоточити виразки абощо. Постійно контролюючи стан пацієнта, ми можемо проводити як більш щадну терапію, так і більш агресивну — коли бачимо, що хвороба не бажає відступати. Тобто ми завжди можемо бачити, яке саме лікування потрібне даному пацієнтові, його реакцію на вживання препаратів, потрібне йому й надалі перебування в клініці чи можна перевести під нагляд районного кардіолога.

Сьогодні «Фазаграф», роботу над яким ведуть у Міжнародному науково-навчальному центрі інформаційних технологій і систем НАН України в рамках державної науково-технічної програми «Образний комп’ютер», практично цілком готовий до серійного випуску. Всю документацію на замовлення центру розробили спеціалісти Київського заводу автоматики ім. Г.Петровського, на якому вже виготовили перші 20 пристроїв. Під методичним керівництвом нашого колеги Іллі Чайковського вони проходять попередню апробацію в Інституті кардіології ім. М.Стражеска, 1-й і 5-й клінічних лікарнях столиці, Інституті фізіо­логії ім. О.Богомольця НАНУ, а також у збірній України зі стрільби з лука.

Паралельно розроблено мобільний варіант пристрою, для якого не потрібен комп’ютер чи ноутбук. Назвали його «Ікар-2006» — інтелектуальний кардіомонітор. У ньому, як у мобільному телефоні, є акумулятор, внутрішній екран, клавіатура, завдяки чому він може працювати цілком автономно в будь-якому місці — на дачі, у лісі, на морі. Звісно, він реалізує більш спрощений аналіз кардіограми, але для «польо­вих умов» цього цілком досить. За потреби набуту інформацію можна зберегти на картці пам’яті (на 256 Гб вміщається 90 годин безперервного запису), а вдома або на консультації у лікаря вставити в комп’ютер, програма обробить її за всіма потрібними для повноцінного дослідження показниками. Крім того, в «Ікарі» передбачений радіоканал, і тому інформацію можна передавати на відстань. Нині прилад «Ікар-2006» готують до передачі у виробництво в трьох модифікаціях — для домашнього, амбулаторного та клінічного використання. У найближчих планах — пристрій, який передаватиме інформацію по мобільному телефону.

Втім, перспективи використання оригінального методу не вичерпуються самою лише медициною. Його з успіхом можна застосовувати, скажімо, для ідентифікації особи. Сучасні умільці навчилися обходити найрізноманітніші системи встановлення особи: міняють шкіру на пальцях, гримують обличчя, підробляють голос. Але от динаміку роботи серця, запевняють учені, підробити не вдасться.

— На сигналі кардіограми якась частина змінюється, за нею ми судимо про стан здоров’я, а якась залишається незмінною і характерна для кожної людини окремо, — продовжує Леонід Файнзільберг. — Ось цю частину і можна використовувати для ідентифікації, приміром, у брелоку для ключів. Кілька років тому я записав свою кардіограму і зробив на її основі програму-ключ, із допомогою якої можу відкривати власну машину.

З цими словами Леонід Соломонович узяв до рук прилад і спробував відкрити свою «віртуальну» машину, що з’явилася на екрані монітора. Однак на екрані ноутбука «завила» сирена сигналізації. Друга спроба також не дала результату.

— Мабуть зараз я настільки збуджений, що відхилення в моїй кардіограмі вищі від встановлених обмежень. Усе залежить від настройок програми. Це як у традиційній протиугонній сигналізації: за одних настройок вона може спрацювати від кицьки, яка пробігла поруч, а за інших — не спрацювати навіть від сильного удару по корпусу машини. Нині ми проводимо експерименти, тому в програму закладено дуже жорсткі обмеження, які за потреби можна послабити. Хоча, може, це й на краще, що «інтелектуальний» ключ не пустив мене в машину — у такому стані краще не сідати за кермо. Адже стільки аварій відбувається на дорогах лише тому, що водій перебував у зайво емоційному стані або не здогадувався про можливі проблеми із серцем. Цілком імовірно, незабаром хороші машини оснащуватимуть такими або аналогічними приладами, які, з одного боку, захищатимуть авто від угону, а з другого — оцінюватимуть стан здоров’я водія.

Та все ж для України «Фазаграф» цінний як кардіоприлад для швидкої і точної діагностики роботи серця, особливо під час лікування гострого коронарного синдрому — інфаркту міокарда і нестабільної стенокардії. І питання не лише в тім, що для призначення оптимального лікування таким хворим не завадила б регулярна оцінка їхнього стану, а в тому, що сьогодні в принципі складно провести потрібну в такій ситуації діагностику — коронарографію. У столиці її роблять усього в чотирьох центрах, черги в них розписано на багато днів, тижнів і навіть місяців уперед. Більше того, навіть для ургентних хворих ця процедура буває небезкоштовна. Зрозуміло, що замінити маніпуляцію новий прилад не зможе, але допомогти лікареві встановити попередній діагноз і вибрати тактику лікування — цілком. А отже, відвоювати не одну сотню життів у «епідемії» нового століття — серцево-судинних захворювань.