Нейрохирурги упростят мониторинг кровотока при операциях на головном мозге | Новости науки

Московские ученые разработали и протестировали технологию для контроля кровотока в режиме реального времени во время операций на головном мозге.

Такая система не требует введения контрастных веществ в кровь и использования дорогостоящих материалов. Это поможет нейрохирургам точнее отслеживать показатели кровотока мозга пациента. В результате повысится безопасность операции минимизируются возможные осложнения: кровоизлияния и образование тромбов.

При нейрохирургических вмешательствах отслеживание изменений в кровотоке позволяет врачам оценить кровонаполненность сосудов мозга человека и своевременно выявить отклонения, например, образование тромбов или пережатие сосудов во время операции.

Есть несколько «эталонных» методов наблюдения за кровотоком в нейрохирургии: например, ангиография и интраоперационная контактная допплерография. С их помощью можно с высоким разрешением отслеживать качество кровоснабжения органов и тканей в режиме реального времени, однако они имеют недостатки, которые усложняют операцию. Ангиография требует введения контрастного вещества, что занимает у врачей много времени. При интраоперационной контактной допплерографии область обзора ограничена, поскольку метод требует прямого контакта аппарата с тканью мозга, при этом внимание хирурга разделяется между двумя задачами.

Ученые из Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко разработали новый аппаратно-программный комплекс. Он позволяет в режиме реального времени следить за кровотоком пациента при проведении операций на головном мозге.

По словам исследователей, подход основан на спекл-эффекте, который возникает при прохождении лазерного излучения сквозь неоднородную среду с рассеивающими свойствами, например стенки сосудов. На поверхности освещаемого лазером объекта создается картина со случайными чередованиями максимумов и минимумов интенсивности освещения, которые и называют «спеклами». Камера записывает последовательность кадров, полученных при таком освещении, затем компьютерная программа обрабатывает кадры и оценивает скорость потока крови в просвете сосуда, так как он влияет на то, как стенки сосуда рассеивают свет. Затем на экран выводится изображение, где с помощью условных цветов (например, переходов от холодных тонов к теплым) показывается наличие или отсутствие потока.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Scientific Reports.