Разработан метод тепловизионной диагностики пациентов с COVID-19

24.03.2021

Среди важнейших проблем здравоохранения сейчас остается борьба с COVID-19. Уже достигнуты определённые успехи в быстрой постановке диагноза и тактике лечения пациентов в острый период. Ученые Самарского государственного медицинского университета совместно с коллегами из Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева проводят научные исследования по разработке неинвазивной скрининг-диагностики на основе тепловизионной системы и информационных технологий. Это позволит бесконтактно и более безопасно исследовать изменения в состоянии здоровья пациентов с коронавирусной инфекцией.

Особенности патогенеза заболевания, его тяжесть требуют длительного наблюдения за состоянием различных систем организма пациента. Дорогостоящее диагностическое оборудование, такое, как МРТ и рентгенография, в практике используется ограниченно. Как правило, для подтверждения первичного диагноза и оценки эффективности лечебно-реабилитационных мероприятий. Но нередко нужно неоднократно в реальном времени оценивать состояние важнейших систем организма, таких, как сердечно-сосудистая и дыхательная, чтобы прогнозировать динамику течения заболевания и корректировать тактику лечения и реабилитации.

«Поэтому нужен поиск современных и безопасных диагностических скрининг-технологий, дополняющих стандартные методы обследования и повышающих их информативность у такой категории пациентов, — рассказал заведующий кафедрой медицинской реабилитации, спортивной медицины, физиотерапии и курортологии СамГМУ, д.м.н., профессор Александр Яшков. — НИИ восстановительной медицины и реабилитации, а также наша кафедра совместно с Самарским национальным исследовательским университетом имени академика С. П. Королева проводят научные исследования, направленные на разработку неинвазивной скрининг-диагностики на основе тепловизионной системы и информационных технологий. Особенность исследований в том, что специалисты изучили возможности дистантной тепловизионной диагностики у пациентов с COVID-инфекцией в условиях ковидного госпиталя».

Как рассказал доцент кафедры динамики полёта и систем управления и кафедры космического машиностроения Самарского университета Игорь Давыдов, в их университете накоплен опыт в области разработки аппаратно-программных систем для медицинской термографии.

«Научные исследования в области медицинской термографии в Самарском университете на кафедре динамики полёта и систем управления совместно с кафедрой медицинской реабилитации, спортивной медицины, физиотерапии и курортологии СамГМУ проводятся с 2016 года, — говорит Игорь Давыдов. — В 2017 году был получен совместный патент. Эффективность борьбы с эпидемией COVID-19 во многом обусловлена наличием оперативных методов диагностирования заболевания и динамики его лечения. В Самарском университете и СамГМУ с 2020 года проводятся работы, направленные на создание тепловизионного взаимосвязанного комплекса аппаратно-программных решений и медицинских технологий. На данный момент получены первые результаты в разрабатываемой тепловизионной скрининг-диагностике. Результаты работы показали необходимость как проведения дополнительных научно-технических исследований при разработке программной, аппаратной части комплекса, так и уточнения методики диагностирования заболевания».

Игорь Давыдов добавил, что тепловидение — это высокочувствительный и низкоспецифичный метод, который не имеет противопоказаний к многократному применению, так как он абсолютно безвреден. Благодаря этому тепловидение подходит для постоянного мониторинга состояния пациентов.

Как пояснил Александр Яшков, у пациентов в состоянии выраженной гипоксии, сниженной сатурации крови наблюдаются значительные изменения в системе кровообращения. Выраженность этих негативных процессов отражается на термопрофиле пациента. Одним из серьезных последствий COVID-инфекции является склонность к повышенному тромбообразованию, что также влияет на характер инфракрасного излучения в пораженной зоне.

«Разработанная нами методика диагностики заключалась в изучении характера инфракрасного излучения от поверхностей конечностей и туловища пациентов, — говорит Александр Яшков. — Полученные качественные и количественные характеристики инфракрасного излучения отражали динамику функционального состояния микроциркуляторного русла в ходе проведения лечебно-реабилитационных мероприятий».

Мониторинг выявленных температурных нарушений и термоасимметрии позволил провести предварительную диагностику и своевременно нацелить врача на более углубленные исследования соответствующих систем организма. Тепловизионная диагностика отлично дополняла традиционные методы обследования и позволяла увидеть полную клиническую картину заболевания, оценить степень его тяжести и динамику, как на стадии острого процесса, так и в ходе проведения реабилитационных мероприятий.

«По нашему мнению, преимущество данной методики состоит в быстрой бесконтактной оценке термопрофиля пациента в момент обследования, а также обработке информации снимков и их сохранения, — говорит Александр Яшков. — Это позволит оценить динамику заболевания по выявленным патологическим термопаттернам с учетом данных стандартных методов диагностики. Достоинство тепловизионной диагностики в том, что можно проводить регистрацию инфракрасного излучения как локально в пораженной зоне, так и выявить характер и распространенность патологических изменений температуры на коже в автономных рефлекторных зонах».

Простота обследования тепловизором, доступная даже среднему медицинскому персоналу, и безопасность методики позволяют широко использовать эту технологию в лечебных учреждениях в качестве экспресс-диагностики. В дальнейшем специалисты планируют совершенствовать программное обеспечение по анализу полученных отображенных данных и повышать их информативность при различных состояниях у пациентов, перенесших как COVID-19, так и другие заболевания.