Ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии (USC) разработали инновационное носимое устройство , способное в реальном времени оценивать риск инсульта у пациентов. Это изобретение может коренным образом изменить подход к диагностике и профилактике одного из самых опасных заболеваний современности.
Принцип работы устройства основан на использовании инфракрасного лазера, который просвечивает череп пациента. Специальная камера фиксирует отраженный свет, рассеянный в сосудах мозга. Этот метод, известный как спекл-контрастная оптическая спектроскопия (SCOS), позволяет определить скорость кровотока по изменению характера рассеяния света.
Чтобы проверить эффективность разработки, ученые провели эксперимент с участием 50 добровольцев. Испытуемых разделили на две группы – с высоким и низким риском инсульта – на основе опросника, базирующегося на “Кливлендском калькуляторе”. У каждого скорость и объем кровотока в мозге анализировали в течение 3-х минут. На одну минуту участники должны были задержать дыхание.
Задержка дыхания создает стресс для мозга из-за недостатка кислорода. В организме это вызывает ответную реакцию в виде усиленного притока крови. После возобновления нормального дыхания кровоток возвращается к исходному уровню. Анализ SCOS выявил ключевые различия между представителями разных групп именно на этом этапе.
Профессор Калифорнийского технологического института Чангхуэй Янг объясняет: “С возрастом кровеносные сосуды становятся более жесткими, что и повышает риск патологии. Попросив человека задержать дыхание, мы можем использовать SCOS для измерения степени расширения кровеносных сосудов и увеличения скорости кровотока внутри них. Эти показатели позволяют оценить жесткость сосудов”.
Исследователи планируют дополнить анализ собранных данных методами машинного обучения и провести более развернутое клиническое исследование: понаблюдать за пациентами в течение двух лет. Кроме того, они надеются, что по мере развития технологии она сможет не только анализировать риск, но и определять точное место в мозге, где инсульт уже произошел.
Чарльз Лю из USC подчеркивает потенциал разработки: “В будущем этот метод может стать частью стандартных ежегодных обследований. Особую ценность он может представлять для населенных пунктов с ограниченным доступом к современной медицине. Кроме того, технология открывает возможности для разработки индивидуальных стратегий снижения риска инсульта”.
Стоит отметить, что инсульт ежегодно поражает почти 15 миллионов человек во всем мире. Он остается ведущей причиной серьезной, длительной инвалидности. Новая технология может стать ключом к снижению пугающей статистики и спасению множества жизней.