Команда Института общей физики имени А. М. Прохорова РАН представила перспективный способ количественной оценки кровотока, позволяющий более точно контролировать состояние сосудов до и после операций. Разработка объединяет новое измерительное устройство и методику визуализации, давая врачам быстрый и наглядный инструмент для принятия решений. В проекте участвуют научный сотрудник лаборатории лазерной биоспектроскопии ИОФ РАН Павел Грачев и руководитель лаборатории, профессор Виктор Лощенов.
Суть подхода — в регистрации инфракрасной флуоресценции специального маркера, который вводится внутривенно и ярко светится в диапазоне около 850 нм. Камера высокой чувствительности фиксирует, как препарат проходит по сосудам в реальном времени, а затем программное обеспечение анализирует динамику кровотока. Такой подход позволяет заметить даже тонкие отклонения в микроциркуляции, вовремя распознать зоны риска и оперативно скорректировать лечение.
Как работает технология инфракрасной видеофлуоресценции
В основе методики — кратковременное внутривенное введение флуоресцентного красителя, который безопасно и быстро покидает организм. Запись визуализации занимает считанные минуты — как правило, не более пяти. За это время прибор формирует видео, на котором видно, как маркер распространяется по сосудистой сети, где возникают задержки, как заполняются мелкие капилляры и насколько равномерна перфузия тканей.
Разработанное в ИОФ РАН устройство совмещает в себе источник возбуждения флуоресценции и оптико-электронный тракт для регистрации слабого сигнала. Инженерам удалось добиться высокой устойчивости к шумам и артефактам съемки, а также обеспечить точную синхронизацию лазерного излучения и видеопотока. Это дает возможность получать качественные видеоданные даже при низком уровне освещенности и минимальном количестве введенного маркера.
Дальнейший анализ выполняется программно: строятся карты распределения интенсивности, вычисляются показатели скорости заполнения сосудов, времени прихода и вымывания красителя, оценивается симметрия кровотока и формируются динамические профили. Для врача это превращается в удобный набор параметров и визуальных подсказок, которые помогают видеть полную картину происходящего в кровеносной системе конкретного пациента.
Инженерные решения: чувствительность и доступность
Одно из ключевых преимуществ системы — повышенная чувствительность регистрации: в ИОФ РАН применен лазерный источник для возбуждения флуоресценции, тогда как ряд зарубежных аналогов работает на светодиодах. Благодаря лазеру разработчикам удалось повысить чувствительность примерно втрое, что напрямую влияет на качество диагностических данных, стабильность сигналов и глубину анализа.
Еще один важный плюс — экономическая эффективность. По оценкам авторов, в сравнении с зарубежными медицинскими системами схожего назначения стоимость нового прибора ниже ориентировочно в 5–10 раз. Такое соотношение делает технологию доступной для региональных клиник и межрайонных центров, а также упрощает масштабирование проекта: аппарат компактен, не требует сложной инфраструктуры и легко интегрируется в стандартный набор оборудования операционной или отделения сосудистой хирургии.
Программное обеспечение разрабатывалось с упором на клиническую практику: интерфейс предоставляет врачу не только «сырые» видеоданные, но и набор автоматически формируемых метрик, цветовые карты перфузии и удобные инструменты сравнения исследований одного пациента в динамике. Такой подход ускоряет принятие решений и помогает выработать персонализированную тактику лечения.
Клинические задачи, где метод приносит максимум пользы
Технология особенно востребована там, где важно быстро и точно понять, как работает сосудистое русло после хирургических вмешательств. Врачи получают возможность объективно проверить качество анастомозов, оценить равномерность кровоснабжения тканей и вовремя заметить участки с ухудшенной микроциркуляцией. Это повышает шансы на благополучное заживление и снижает риск осложнений.
Отдельное направление — лечение трофических язв и наблюдение пациентов с синдромом диабетической стопы. При сахарном диабете нарушение кровоснабжения нижних конечностей встречается у значимой доли пациентов — примерно у 5–10%. Ранняя диагностика перфузионных проблем позволяет прогнозировать угрозу некроза и ампутации, а также предпринять меры до развития тяжелых последствий. В этом контексте метод работает как наглядный и быстрый скрининг-инструмент, который помогает корректировать терапию и планировать вмешательства с большей уверенностью.
Испытания и взаимодействие с клиниками
Оборудование проходит клинические испытания на базе Национального медицинского исследовательского центра эндокринологии в Москве. В наблюдения включены пациенты с синдромом диабетической стопы; по состоянию на текущий этап исследования обследовано около 300 человек. Такая выборка позволяет накопить значимый массив данных, сравнить разные клинические сценарии и уточнить протоколы применения методики в реальной практике.
Работой руководит профессор Виктор Лощенов, а научную и методическую часть курирует, в том числе, Павел Грачев. Команда отмечает, что полученные материалы уже демонстрируют устойчивую воспроизводимость измерений, комфортность процедуры для пациента и высокую информативность результатов для специалистов сосудистого профиля, эндокринологов и хирургов.
Перспективы развития и внедрения
Следующие шаги — расширение линейки устройств, адаптация к потребностям различных отделений и подготовка обучающих модулей для врачей. Команда планирует развивать алгоритмы автоматического анализа, чтобы еще точнее выделять зоны риска и предлагать врачу подсказки на основе накопленного массива клинических данных. В перспективе возможна поддержка разных типов маркеров и режимов съемки для решения узкоспециализированных задач.
Внедрение технологии открывает дорогу к более безопасной и предсказуемой сосудистой хирургии, повышает качество мониторинга пациентов с хроническими нарушениями кровообращения и делает высокотехнологичную диагностику доступнее. Сочетание высокой чувствительности, скорости исследований и экономичности — редкая комбинация, которая дает реальный шанс изменить стандарт оказания помощи и улучшить прогноз для тысяч пациентов. Инициатива ИОФ РАН, поддержанная энергией и опытом специалистов, таких как Павел Грачев и Виктор Лощенов, иллюстрирует, как научные разработки быстро находят путь в клинику и приносят ощутимую пользу.
