Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработали цифровой портативный рентгенодиагностический комплекс для неонатологии, позволяющий провести маленьким пациентам точную диагностику в неспециализированных условиях в кратчайшие сроки и при минимальной дозе излучения.
Нет ничего ценнее человеческой жизни, но особенно страшно, когда под угрозой оказывается жизнь беззащитного ребенка. Новый рентгенодиагностический комплекс, разработанный учеными ЛЭТИ, окажет неоценимую помощь врачам-неонатологам и реаниматологам, работающим на грани младенческой жизни и смерти.
«Необходимость создания нового рентгеновского аппарата была обусловлена отсутствием современных отечественных технических средств, позволяющих проводить рентгенологические исследования в неонатологии и педиатрии вне рентгеновского кабинета. В частности, новорожденным непосредственно в кювезах или палатах интенсивной терапии, а также при выезде специализированных бригад скорой медицинской помощи», – рассказывает один из разработчиков, инженер кафедры электронных приборов и устройств (ЭПУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Владимир Валерьевич Клонов.
Рентгенография новорожденных сегодня очень востребована. По данным Первой детской городской больницы Санкт-Петербурга, в ее реанимационных отделениях ежегодно выполняется около 4,5 тысяч рентгенологических процедур в 2 или 3 проекциях – это составляет более 10 000 рентгеновских снимков. В настоящее время исследования проводятся на рентгеновских аппаратах, практически не приспособленных к задачам и условиям рентгенодиагностики новорожденных с патологиями. Дозы облучения слишком велики для младенцев, при этом дополнительную радиационную нагрузку несут медперсонал и находящиеся рядом пациенты. Возможность проводить диагностику в первые минуты после рождения ребенка в неспециализированных условиях отсутствует. Между тем, клинически и научно значимой проблемой является проведение цифровой рентгенографии органов грудной клетки новорожденным при нарушениях вентиляции. В экстремальной ситуации врач должен в кратчайшие сроки точно определить степень раскрытия легких ребенка, чтобы определить его жизнеспособность и выбрать верную тактику лечения. Эти меры имеют решающее значение для выведения новорожденного из критического состояния, а качественный снимок позволяет не только моментально диагностировать проблему, но и предупредить будущие возможные осложнения.
Особую группу риска составляют недоношенные младенцы, которые составляют в России ежегодно до 10% от общего числа новорожденных. В подавляющем большинстве случаев такие дети на момент рождения имеют целый набор заболеваний. В период выхаживания они находятся в специальном боксе – кювезе, который предназначен для организации их качественного лечения. «В отечественной и мировой клинической практике в основе диагностики патологических процессов у новорожденных с экстремально низкой массой тела лежит рентгенография. В идеале она должна осуществляться не в стационарных рентгеновских кабинетах, а в реанимационных отделениях или палатах интенсивной терапии. Зачастую ее необходимо проводить на фоне искусственной вентиляции легких, кардиотонической или инфузионной терапии, активной аспирации, и в отдельных случаях – непосредственно во время транспортировки новорожденного из роддома в перинатальный центр», – комментирует руководитель разработчиков, заведующий кафедрой ЭПУ, доктор технических наук, профессор Николай Николаевич Потрахов.
В поисках технологии, при которой можно было бы при минимальной дозе рентгеновского излучения и большем расстоянии от объекта до плоскости приемника изображения получать изображения высокой четкости, ученые кафедры ЭПУ и сотрудники ЗАО «ЭЛТЕХ-Мед» обратились к цифровой микрофокусной рентгенографии.
С 2017 года коллектив разработчиков под руководством заведующего кафедрой ЭПУ, доктора технических наук, профессора Николая Николаевича Потрахова выполняет проект «Цифровой неонатальный острофокусный рентгенодиагностический комплекс». Учеными спроектирован и изготовлен полностью функционирующий макет портативного маломощного аппарата для неонатологии с возможностью управления от встроенного пульта управления или внешнего персонального компьютера.
«Современные медицинские рентгеновские аппараты позволяют получить изображения высокого качества для точной диагностики пациентов. Но медицинские работники всегда находятся в зоне риска избыточного облучения. Особенно это относится к портативным устройствам, когда медработники держат аппарат в руках или находятся рядом с ним. Представленный аппарат значительно снижает дополнительное облучение в сравнении с аналогами, имеющими большое фокусное пятно. Малый размер фокусного пятна позволяет снизить мощность аппарата и дистанцию между источником и приемником излучения, получая при этом снимки более высокого качества, чем в классических аппаратах».
Инженер кафедры ЭПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Владимир Валерьевич Клонов
Предварительные исследования проводились в Перинатальном центре ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова». Были использованы первые в России портативный рентгеновский аппарат «ПАРДУС-Р» и система визуализации рентгеновского изображения. Были диагностированы более 50 пациентов, исследованы практически все органы и области у новорожденных, и специалисты центра заключили, что предназначенный для такой задачи комплект технических средств вполне жизнеспособен и может использоваться как самостоятельная методика для диагностики таких пациентов.
Итоги предварительного исследования подтвердили возможность проведения рентгенодиагностических исследований в нестационарных условиях и диагностики новорожденных в первые минуты после рождения.«Преимуществами портативного рентгенодиагностического комплекса для неонатологии, созданного в ЛЭТИ, являются принципиальное повышение мобильности технических средств рентгенодиагностики; удобство в использовании; снижение экспозиционной дозы рентгеновского излучения от 2 до 5 раз; возможность получения изображения, увеличенного до пяти раз».
Руководитель проекта, заведующий кафедрой ЭПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Николай Николаевич Потрахов
В партнерстве с НИПК «Электрон» был создан базовый комплект неонатального комплекса. Добавлена возможность снимать аппарат со штатива и проводить диагностику в ручном режиме, если возникает такая необходимость. В перспективе через год планируется довести его до опытного образца.
Позитивные результаты дают ученым надежду на то, что их инновационная разработка будет востребована на отечественном рынке рентгенодиагностических комплексов для неонатологии и педиатрии. Развитие этих медицинских направлений обозначено Правительством РФ в Нацпроекте «Демография», реализация которого началась 1 января 2019 года. Одним из четырех его целевых показателей является повышение суммарного коэффициента рождаемости с 1,62 в 2017 году до 1,7 в 2024 году. В рамках федерального проекта «Развитие детского здравоохранения, включая создание современной инфраструктуры оказания медицинской помощи детям», запланирован ряд мероприятий по снижению младенческой смертности. Об этом говорила 17 декабря 2018 года на брифинге по завершении заседания президиума Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам заместитель председателя Правительства Российской Федерации по вопросам социальной политики Татьяна Алексеевна Голикова. Научно-медицинская разработка ученых ЛЭТИ логично вписывается в решение стратегических задач, поставленных Президентом РФ Владимиром Владимировичем Путиным перед Правительством РФ.
Цифровой портативный рентгенодиагностический комплекс, созданный учеными ЛЭТИ, предназначен для оказания помощи младенцам как с критически низкой массой тела, так и с тяжелыми пороками, родовыми травмами и другими диагнозами. Оснащение такой рентгеновской аппаратурой перинатальных центров страны и бригад скорой специализированной медицинской помощи даст надежду на счастливое будущее десяткам тысяч маленьких пациентов, которые с первого вдоха должны бороться за право на жизнь.
Для справки:
Работа проводится при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (соглашение от 23.10.2017 № 14.578.21.0262 «Цифровой неонатальный острофокусный рентгенодиагностический комплекс», уникальный идентификатор ПНИЭР - RFMEFI57817Х0262).
Один из разработчиков малогабаритного рентгеновского аппарата – инженер кафедры ЭПУ, выпускник магистратуры ФЭЛ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2017 года Владимир Валерьевич Клонов – стал победителем 2018 года программы «УМНИК» Фонда содействия инновациям в номинации «Медицина и технологии энергосбережения».
В 2018 году молодой ученый также стал победителем молодежного конкурса инновационных проектов СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в номинации «Инновационный продукт». Весной того же года научный состав инженеров кафедры ЭПУ принял участие в 13-й Российско-Германской конференции по биомедицинской инженерии, которая состоялась в городе Аахен, где Владимир представил свой проект «Разработка портативного рентгеновского аппарата для неонатологии».
В октябре 2018 года состоялась презентация этого проекта на стенде Санкт-Петербурга в рамках крупнейшей всемирной выставки медицинского оборудования «MEDICA-2018».
