Ученые из Томского политехнического университета вместе с коллегами из Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) разработали прибор, который позволяет диагностировать нейродегенеративные заболевания, такие как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона и Альцгеймера на ранних стадиях.
Основана диагностика на технологиях виртуальной реальности -человека погружают в виртуальную среду и проводят функциональные тесты, изменяя параметры виртуального окружения, а исследователи фиксируют изменения в движениях человека, говорится на сайте Томского политехнического университета. Окончательно завершить разработку прибора и приступить к его клиническим испытаниям ученые рассчитывают в 2017 году.
По словам авторов, например, в случае с болезнью Паркинсона процесс гибели клеток может начаться и в 30 лет, но симптомы заболевания станут заметными только в 50 лет.
Поэтому ученые по всему миру ищут эффективные и доступные для пациентов методы диагностики нейродегенеративных заболеваний именно на ранних стадиях.
«Чтобы человек почувствовал потерю функции, он должен потерять около 80% клеток, за нее отвечающих. Но тогда пути назад, к выздоровлению, уже нет. Поэтому так важно диагностировать заболевание на ранних стадиях, когда пациенту еще можно помочь. Сейчас врачи пользуются определенными тестами для выявления нейродегенеративных заболеваний, но они по большей части основаны на визуальной оценке, а с инструментальными и эффективными методами есть проблема. Например, чтобы сейчас пройти высокочувствительную диагностику, томичу нужно получить направление в ближайший центр позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-центр) в Екатеринбурге. Да, это очень эффективный метод, но показанием на такую диагностику является наличие явной симптоматики заболевания», — отмечает один из авторов разработки старший преподаватель кафедры промышленной и медицинской электроники ТПУ, доцент СибГМУ Иван Толмачев.
Прибор, над которым работают ученые, состоит из очков дополненной реальности, бесконтактного датчика движений и подвижной платформы.
Диагностика проходит следующим образом: человек надевает очки и попадает в виртуальную реальность, где окружение меняет наклон. В это время датчик движений фиксирует изменения в положении человека в 20 точках. Человек без нарушений быстро адаптируется к виртуальной среде и сохраняет устойчивое положение, а человек с нарушениями не может адаптироваться и теряет равновесие.
«Мы используем уже существующие устройства, так как они хорошо подходят по своей функциональности, и нет смысла выдумывать что-то новое. Наша задача была интегрировать все эти устройства, разработать математический аппарат для анализа данных, здесь мы использовали метод интегральных оценок. Также мы создали модель человека в виде скелета, выделили на нем 20 важнейших точек, которые и отслеживает прибор. После диагностики мы получаем результаты отклонений по этим 20 точкам», - говорит Давид Хачатурян.
Работу системы на себе уже проверили около 50 добровольцев.
«В ходе эксперимента мы проверяли, как виртуальная среда воздействует на человека. Сама процедура длилась около 10 минут. В эксперименте приняли участие и здоровые люди, и те, у кого врачи уже выявили нарушения. Сейчас мы не можем сказать, болен или здоров человек, тем более поставить диагноз. Но благодаря системе можем сказать, насколько его текущее состояние отличается от здорового состояния. Также мы выяснили, что люди с разными нарушениями по-разному реагируют на виртуальную среду. Например, у людей с болезнью Паркинсона начинается тремор руки, более выраженный со стороны поражения центральной нервной системы», - говорит Иван Толмачев.
По его словам, команде проекта потребуется еще около года, чтобы завершить техническую часть работы. Затем система должна будет пройти этап клинических испытаний и необходимую техническую и токсикологическую сертификацию.
«О конечной стоимости системы пока говорить рано. Но она однозначно будет стоить в разы дешевле зарубежных аналогов и будет доступной для российских больниц. В перспективе систему можно будет использовать не только для диагностики заболеваний, но и для реабилитации пациентов», - добавляет ученый.
