Ученые доказали, что разработанный ими «зеленый фонарик» для сосудов — метод визуализирующей фотоплетизмографии (ВФПГ) — способен заглянуть глубоко в живые ткани и помочь в сложных медицинских случаях, в том числе при хирургических операциях. Метод регистрирует пульсовые изменения не только в поверхностных сосудах, но и в глубоких церебральных артериях. Результаты работы, поддержанные грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Frontiers in Physiology.
Научный коллектив из Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток) совместно с петербургскими коллегами из Северо-Западного окружного научно-клинического центра ФМБА России, Института физиологии им. И.П. Павлова РАН и Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова показал это в исследованиях на лабораторных крысах.
Во время экспериментов ученые использовали разработанный метод, синхронизирующий видеозапись мозга крысы с электрокардиограммой. Животным поочередно вводили два препарата с противоположным эффектом: аденозинтрифосфат (АТФ), который расширяет сосуды, и норадреналин, который их сужает. Оказалось, что регистрируемый пульсовой сигнал при этом менялся противоположно изменениям системного артериального давления.
Например, когда вводили АТФ, давление падало, но кровоток в мозге резко возрастал — это значит, что глубокие артерии расслабились, сработал защитный механизм саморегуляции. При введении норадреналина картина была зеркальной: после кратковременного скачка давления сосуды мозга сужались, и кровоток снижался, даже если высокое давление сохранялось.
Таким образом, авторы впервые продемонстрировали, что бесконтактный метод визуализирующей фотоплетизмографии способен в реальном времени отражать изменения тонуса глубоких артерий мозга, которые не совпадают с изменениями системной гемодинамики.
«Полученные результаты имеют прикладное значение для медицины. АТФ и норадреналин широко используются в отделениях интенсивной терапии и кардиологии. Детальное понимание их влияния на церебральные артерии позволит врачам более точно подбирать дозировки и минимизировать риски, связанные с недостаточным или избыточным кровоснабжением мозга», — отметил грантополучатель РНФ, один из авторов исследования, доктор физико-математических наук и главный научный сотрудник Института автоматики и процессов управления ДВО РАН Алексей Камшилин.
В РНФ уточнили, что метод применим, например, для пациентов с ожогами, при уходе за новорожденными и во время хирургических операций.