|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Целью данного исследования является разработка инно-вационных медицинских технологий, основанных на физических и цифровых принципах. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в профилактике, диагностике и лечении неинфекционных заболеваний, они продолжают оставаться серьёзной про-блемой современных систем здравоохранения за счёт высокой заболеваемости и смертности. Актуальность данной задачи обусловлена несколькими важными фак-торами. Современные возможности неинвазивной реги-страции основных физиологических параметров в соче-тании с достижениями в области цифровой обработки медицинской информации диктуют необходимость раз-работки новых подходов, способствующих принятию верного решения у пациентов самых различных профи-лей и увеличению доступности качественной медицин-ской помощи населению. Важно, что подобный подход позволяет обеспечить экономию расходов за счет сокра-щения контактов пациентов с врачами и модернизацию организационной системы оказания услуг. Возможности современных технологий в области биофотоники позво-ляют разрабатывать инновационные методы диагностики и скрининга многих хронических заболеваний сердечно-сосудистой, эндокринной, дыхательной систем, что, несомненно, представляет большой интерес и крайне актуально для современной медицины. Отечный син-дром является одним из ключевых клинических проявле-ний хронической сердечной недостаточности, и его сте-пень напрямую коррелирует с тяжестью заболевания. Степень отечного синдрома является важным диагности-ческим маркером. Она помогает оценить эффективность проводимого лечения и динамику заболевания. Напри-мер, уменьшение отеков может свидетельствовать о по-ложительном ответе на терапию, тогда как их усиление может указывать на необходимость изменения лечебной стратегии. В широкой клинической практике степень отечного синдрома оценивается по скорости восстанов-ления ямки в области голеней, лодыжек и других частей тела. Несмотря на это данный метод обладает слабой точностью. Клинические методы, такие как УЗИ, КТ об-ладают высокой стоимостью, что затрудняет проводить повседневные измерения в ходе терапии. Поэтому требу-ется доступные методы диагностики отечного синдрома с высокой степенью точности. Сочетание использования новых физических и цифровых принципов позволит раз-работать прорывные медицинские технологии, призван-ные улучшить диагностику и результаты лечения таких пациентов. Основными задачами, предлагаемыми к решению, явля-ются: создание диагностических карт и протоколов для массового неинвазивного скрининга пациентов с сер-дечно-сосудистыми, эндокринными и дыхательными нарушениями; анализ состояния здоровья обследуемого населения и ранее выявление хронических неинфекци-онных заболеваний; разработка методики неинвазивной оценки степени отечного синдрома при хронической сердечной недостаточности, основанного на методе спектроскопии диффузного отражения разработка опти-ческих фантомов и калибровка разрабатываемой мето-дики на оптических фантомах. Определение оптималь-ных конфигураций источник-детектор для получения максимального контраста при измерении; проведение клинических испытаний разрабатываемого метода, предполагающее проведение измерений пациентов в ди-намике; построение модели, основанной на результатах исследования, по оценке степени отечного синдрома па-циентов); апробация методов догоспитальной неинва-зивной диагностики предикторов осложнения течения хронических неинфекционных заболеваний, основанных на новых физических и цифровых принципах. В результате проведения исследования предполагается получить диагностические карты и протоколы для ис-пользования с разработанным программным обеспече-нием «Ломоносов плюс», также предполагается создать и апробировать инновационный метод диагностики со-держания жидкости в тканях, используя новые физиче-ские принципы. Разработанная методика повысит точ-ность диагностики отечного синдрома, а также позво-лит регулировать диуретическую терапию в динамике, что приведет к оптимизации лечения и снижению риска осложнений. Неинвазивный характер метода делает его удобным и безопасным для пациентов, что способствует более частому и регулярному использованию как в условиях стационара, так и на амбулаторном этапе. Внедрение данного подхода в клиническую практику также может способствовать экономии ресурсов здра-воохранения за счет сокращения необходимости в доро-гостоящих инструментальных методах диагностики. Практическая значимость результатов, полученных в ходе выполнения научного исследования, заключается в возможности ранней диагностики, расширении воз-можности неинвазивного скрининга целевых групп населения и реализации принципов предиктивной ме-дицины, мониторинге эффективности лечения социаль-но-значимых заболеваний. В долгосрочной перспективе это может привести к снижению затрат на лечение па-циентов и улучшению их качества жизни.
В результате проведения исследования предполагается получить диагностические карты и протоколы для использования с разработанным программным обеспечением «Ломоносов плюс», также предполагается создать и апробировать инновационный метод диагностики содержания жидкости в тканях, используя новые физические принципы. Разработанная методика повысит точность диагностики отечного синдрома, а также позволит регулировать диуретическую терапию в динамике, что приведет к оптимизации лечения и снижению риска осложнений. Неинвазивный характер метода делает его удобным и безопасным для пациентов, что способствует более частому и регулярному использованию как в условиях стационара, так и на амбулаторном этапе. Внедрение данного подхода в клиническую практику также может способствовать экономии ресурсов здравоохранения за счет сокращения необходимости в дорогостоящих инструментальных методах диагностики. Практическая значимость результатов, полученных в ходе выполнения научного исследования, заключается в возможности ранней диагностики, расширении возможности неинвазивного скрининга целевых групп населения и реализации принципов предиктивной медицины, мониторинге эффективности лечения социально-значимых заболеваний. В долгосрочной перспективе это может привести к снижению затрат на лечение пациентов и улучшению их качества жизни.
У коллектива накоплен существенный научный задел, позволяющий провести и успешно завершить исследование. Члены коллектива имеют большой опыт участия в важных научных проектах, результаты которых опубликованы в ведущих российских и зарубежных изданиях. Материально-техническая база организации включает большинство необходимых для проведения работы приборов и диагностических методик. Наличие собственной клинической базы и поликлиники позволит обеспечить набор обследуемых пациентов в группы исследования, а также тестирование и валидацию разрабатываемых подходов.
| госбюджет, раздел 0908 (здравоохранение, для тем по госзаданию) |
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Разработка инновационных медицинских технологий, основанных на физических и цифровых принципах |
| Результаты этапа: Возможности современных технологий в области биофотоники позволяют разрабатывать инновационные методы диагностики и скрининга многих хронических заболеваний сердечно-сосудистой, эндокринной, дыхательной систем, что, несомненно, представляет большой интерес и крайне актуально для современной медицины. Отечный синдром является одним из ключевых клинических применений хронической сердечной недостаточности. Ранее на лабораторном прототипе прибора была исследована динамика уровня гидратации при различных физиологических воздействиях: физических нагрузках, термонагрузках, а также исследована динамика отечного синдрома у пациентов принимающих диуретическую терапию. Построены модели по определению содержания воды в коже, а также толщин слоев кожи дермы и гиподермы. Калибровка метода производилась с помощью УЗИ. Ранее разработанные модели позволяли восстанавливать содержание воды в дерме, толщину дермы и толщину гиподермы. Целью данной НИР стало исследование факторов, способных снижать точность восстановления этих параметров и приводить к ошибкам при диагностике изменений гидратации. В качестве таких факторов были рассмотрены: вариации коэффициентов рассеяния тканей, содержание меланина в эпидермисе и концентрации гемоглобина в сосудистом слое. В работе применялось численное моделирование методом Монте-Карло, основанное на многослойной модели кожи, включающей эпидермис с различной степенью пигментации, сосудистый слой с изменяемыми концентрациями окси - и дезоксигемоглобина, а также дерму и гиподерму, для которых исследовались вариации коэффициентов рассеяния. Анализ проводился в диапазоне длин волн 700–1100 нм, с особым акцентом на водные полосы поглощения в области 930–1050 нм. Установлено, что вариации коэффициентов рассеяния оказывают наибольшее влияние на спектральную форму в коротковолновой части спектра, однако в водной области поглощения искажения остаются умеренными, что обеспечивает устойчивость восстановления содержания воды. Меланин существенно снижает уровень отражённого сигнала в области до 900 нм, но почти не влияет на водные полосы. Гемоглобин формирует выраженные особенности в области 700–900 нм, но с учетом полной концентрации гемоглобина в коже, вклад в отраженный спектр незначителен. Сделан вывод о высокой робастности методики БИК спектроскопии по отношению к физиологическим вариациям оптических свойств тканей. Результаты подтверждают потенциал метода для мониторинга отёка, диагностики нарушений гидратации и применения в клинических неинвазивных системах. Также в рамках выполненной научно-исследовательской работы разработана и апробирована компактная оптическая измерительная система, основанная на методах спектроскопии. Целью исследования являлось создание альтернативы традиционным спектрометрическим системам для мониторинга оптических свойств биологических тканей с возможностью миниатюризации, повышения энергоэффективности и применимости в клинических условиях. Показано, что полученные сигналы хорошо коррелируют с данными, зарегистрированными с помощью спектрометра. Система была протестирована в условиях in vivo при мониторинге пациентов с периферическим отёчным синдромом. Результаты показали снижение оптической плотности в ближнем ИК-диапазоне в процессе диуретической терапии, что свидетельствует о снижении содержания воды в коже. Измерения, выполненные как разработанным зондом, так и лабораторной установкой на основе спектрометра, продемонстрировали согласованные результаты. Полученные данные подтверждают перспективность разработанного устройства для задач медицинской диагностики, включая мониторинг гидратации тканей. Планируется расширение клинической выборки и дальнейшая оптимизация конструкции прибора и алгоритмов обработки сигнала. По результатам НИР планируется разработать метод диагностики неинвазивного определения содержания воды в коже человека, основанного на спектроскопии диффузного отражения. По разделу цифровых технологий данной НИР изучаются вопросы оптимизации процессов организации и оказания медицинской помощи, с использованием систем поддержки принятия решений (СППР) при выборе оптимальной диагностической тактики, лекарственной терапии и маршрутизации пациентов к профильным специалистам. С 2024 года разработка СППР включена в число приоритетов прикладных научных исследований в интересах медицины и здравоохранения, предложенных Минздравом России (212 - Системы поддержки принятия решений для медицинских работников и пациентов.). Разработки представляют раздел инновационных технологий в сфере цифрового управления в сфере здравоохранения. В ходе проведения исследований выполнены работы согласно задачам, предусмотренным на данном этапе НИР: В ходе проведения исследований достигнуты следующие результаты: - подготовлен обзор литературы по международной практике развития моделей СППР в здравоохранении, на основе которого подготовлена статья «Система поддержки принятия решений как инструмент развития цифровых технологий в медицине» принята к публикации в журнал «Вестник Московского университета» в 2025 году, №4; - разработан алгоритм аналитической информации по архитектуре электронной Системы поддержки принятия решений (СППР); - проведен анализ данных базы «АРТРОВИЗ», полученных при проведении исследования по анкетному опросу пациентов – сотрудников АОО ММК. Подготовлена статья по теме «Анализ распространенности патологии костно-мышечной системы среди работников предприятия тяжелой промышленности», принята к публикации в журнал «Профилактическая медицина» в 2025 году, №6. - Начат первый этап проведения генетических исследований по изучению полиморфизмов (мутаций) генов при суставной патологии; Результаты доложены на: - научном конгрессе Университетского консорциума исследователей больших данных и Международной университетской премии в области искусственного интеллекта и больших данных «Гравитация-2025», на круглом столе «Применение систем искусственного интеллекта в здравоохранении: проблемы персональных данных и доверия», тема доклада: «Инструменты для принятия врачебных решений, как возможности интеллектуального развития МИС» (Габбасова Л.А.); - международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов -2025, тема доклада: «Количественная оценка и реконструкция распределения молекулярных компонент в коже методами спектроскопии диффузного отражения и оптической томографии» (Филиппов И.Д., Ширшин Е.А.). Область применения полученных результатов: Полученные результаты предназначены для применения при оказании специализированной медицинской помощи, с целью повышения доступности и качества специализированной медицинской помощи в медицинских организациях (МО). Внедрение систем поддержки принятия врачебных решений относится к числу приоритетов не только практического здравоохранения, но и медицинской науки | ||
| 2 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Разработка инновационных медицинских технологий, основанных на физических и цифровых принципах |
| Результаты этапа: - | ||
| 3 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Разработка инновационных медицинских технологий, основанных на физических и цифровых принципах |
| Результаты этапа: - | ||
| 4 | 1 января 2028 г.-31 декабря 2028 г. | Разработка инновационных медицинских технологий, основанных на физических и цифровых принципах |
| Результаты этапа: - | ||
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".