Медицинская техника/Технологии

текст Елена Краузова

иллюстрация Хадия Улумбекова

маргиналия Александр Кольцов

Компания "Импедансные медицинские технологии" (ИМТ) разработала персональный маммограф. Разработчики уже создали прототип прибора -"полусферу" радиусом около 8?см и весом меньше килограмма — и подали заявку на патент на изобретение. На российском рынке персональный маммограф может появиться в 2016-2017 году.

Создатели ИМТ — ученые из Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова (ИРЭ РАН), которые занялись электроимпедансной томографией (ЭИТ) еще в 90-х. ЭИТ позволяет визуализировать распределение электрической проводимости тканей.

Измерительная система электроимпедансного томографа состоит из большого количества электродов, находящихся в контакте с телом пациента. Часть этих электродов используется для подачи слабого электрического тока, а часть — для измерения электрического напряжения. С помощью большого числа измерений и смены расположения как передающих, так и принимающих электродов можно получить изображение структуры электрических свойств того или иного органа. ПО для электроимпедансной диагностики выводит результаты в виде изображений поперечных срезов исследуемой части тела.

Во многих случаях электропроводность тканей является лучшим маркером физиологического состояния, чем их механические свойства, которые фиксируют рентген, УЗИ, МРТ. Другие преимущества метода — быстрый сбор данных и вывод результатов, компактность и невысокая стоимость, а главное — безопасность частого проведения исследований. Поэтому ЭИТ используют, среди прочего, для мониторинга функции легких, в том числе у недоношенных новорожденных.

Исследователи во главе с членом-корреспондентом РАН Владимиром Черепениным и доктором физико-математических наук Александром Корженевским вначале разработали прибор с поясом для двухмерной визуализации грудной клетки, который, в частности, позволял видеть изменения в сердце и легких. Затем, в 1997 году, группа во главе с Корженевским разработала ЭИТ-томограф, который формировал изображение уже в трех измерениях, благодаря использованию двумерной поверхности с электродами (матрицы), прикладываемой к телу. В разработке появились и два дополнительных электрода, удаленных от матрицы (например, они крепятся на руке или ноге). Изменение схемы измерений увеличило амплитуду регистрируемых сигналов и улучшило точность измерений. На этой базе исследователи разработали сначала одночастотный ЭИТ-маммограф, а затем многочастотный маммограф МЭМ.

МЭМ позволяет выбрать частоту сигнала измерений: от 10 до 50 кГц. В устройстве состояние тканей фиксируют 256 электродов плюс два отводящих (на руке пациента). Он снабжен базой данных проводимостей тканей молочной железы в разных условиях и состояниях: так врачам проще интерпретировать результаты диагностики. ПО не только строит томографические срезы, но и анализирует полученные данные. Например, система считает индекс средней электропроводности, максимум и минимум этого показателя, строит график распределения электропроводности, сравнивает электропроводности левой и правой железы с вычислением процента расхождения двух метрик. МЭМ поддерживает стандарт обмена данными, обеспечивающий легкость интеграции в современные клинические IT-системы. Сканер можно подключить через USB к обычному ПК.

Клинические испытания нового прибора проходили сначала в США, а затем на базе ГКБ N?9 Ярославля, Ярославской государственной медицинской академии, в Институте онкологии им Герцена в Москве и в Чехии. В 2009 году ИМТ начала продавать МЭМ, и сейчас компания продает от 20 до 50 приборов в год, причем чуть больше половины продаж приходится на частные клиники. Приборы покупают как мобильные диагностические комплексы для оснащения бригад по выезду.

По словам гендиректора ИМТ Анатолия Смирнова, практически в каждый российский регион удалось поставить хотя бы по одному-два ЭИТ-маммографа. Из нескольких сот проданных приборов более 20 ушли в Австралию, Израиль, Канаду, США и страны Европы.

Из разговоров с врачами, работавшими с МЭМ, стало ясно, что есть потребность и в устройстве для массового скрининга, которое позволяло бы женщине провести обследование самостоятельно. В 2011 году ИМТ получила мини-грант Сколково (5 млн рублей) и 2,5 млн рублей от благотворительного фонда "Ренова" на разработку конструкции и создание прототипа нового маммографа, который мог бы стать "домашним".

В персональном маммографе, разрабатываемом ИМТ, измерительных каналов (электродов) вдвое меньше, чем в МЭМ. Также нет вывода изображения на экран: светодиодный индикатор позволит женщине получить лишь предварительное заключение о состоянии молочной железы и указать на необходимость посещения врача. Зато есть возможность подключить маммограф к компьютеру и передать данные специалисту для анализа и более точного заключения. "Естественно, женщин будем предупреждать, что прибор — не врач и может лишь анализировать степень отличия ее молочной железы от "эталона", хранящегося у него в памяти, — объясняет Корженевский. — Это отличие может быть просто индивидуальным, не связанным с заболеванием. Поэтому важным окажется отслеживание изменений показаний в лучшую или худшую сторону со временем".

Автоматическая диагностика станет возможной благодаря встроенной экспертной системе, которую предварительно обучат на тренировочной базе данных. Работать маммограф будет так же, как и МЭМ, на основе ЭИТ-метода, но меньшее число электродов удешевит его. "Уменьшение количества каналов и соответствующее увеличение расстояния между электродами увеличивает отношение сигнал/шум, снижая требования к измерительной электронике, что позволяет использовать более дешевые "бытовые" электронные компоненты, — говорит Корженевский. — Вместо дорогих металлических электродов, индивидуально изготавливаемых для МЭМ, в персональном маммографе мы будем использовать распределенную матрицу из углепластика". Но основное удешевление должен обеспечить переход от мелкосерийного производства к массовому.

Изначально в ИМТ планировали, что персональный маммограф будет стоить не дороже 13 тысяч рублей, но с учетом инфляции и роста цен на зарубежные комплектующие из-за падения рубля первоначальный замысел — "маммограф в каждый дом" — оказывается под вопросом, признает Смирнов.

Впрочем, в ИМТ надеются, что первыми покупателями новых маммографов станут кабинеты здоровья, санатории и профилактории, фельдшерские кабинеты, женские консультации, поликлиники, оздоровительные центры, городские и районные больницы — те, кто сейчас не могут себе позволить дорогостоящие приборы.