Всемирная организация здравоохранения называет травмы головы эпидемией нашего века. Они являются не только основной причиной смерти молодых людей (до 45 лет), особенно – в развитых странах, но и приносят большие финансовые убытки, которые в США и ЕС ежегодно достигают десятков миллиардов долларов США.
Хотя в современных, оборудованных новейшими технологиями нейрохирургических центрах смертность по причине тяжелых травм головы удалось сократить от 50% до 5%, выжившие часто становятся инвалидами. Это предопределяют вторичные повреждения мозга – из-за полученной травмы мозг может начать отекать, поэтому нарушается кровообращение в голове, и в течение нескольких минут или даже секунд происходят необратимые процессы – погибают нейроны, клетки мозга.
Измеряет давление мозговой жидкости
За отеком мозга можно следить, наблюдая за изменениями интракраниального давления (внутричерепного). Уже в течение многих лет это можно сделать при помощи инвазивной процедуры, т.е. физически вводя в ткань или желудочек мозга датчик. Но этот способ – достаточно медленный, сложный, дорогой, он может вызвать осложнения, например, в мозг может проникнуть инфекция, кроме того, его невозможно применить в уличных условиях.
Поэтому ученые во всем мире интенсивно искали и ищут возможности наблюдать за внутричерепным давлением при помощи неинвазивного метода. Пока что это удалось только группе ученых из различных областей, которую возглавляет профессор Лаборатории телематики Каунасского технологического университета Арминас Рагаускас.
Армия США и NASA приложили много усилий, чтобы найти способ быстрого и простого измерения внутричерепного давления, но создаваемые ими приборы не выдерживали клинических испытаний.
Каунасские ученые взяли за основу неинвазивный измеритель артериального давления, усовершенствованный в 1904 году американским ученым Джозефом Эрлангером, за который он получил Нобелевскую премию в 1944 году.
«Мы поняли, что артериальное давление можно измерить кому угодно, нужно только, чтобы у человека была хотя бы одна рука. Это измерение не зависит от индивида, его возраста, состояния, по-другому говоря, оно не требует калибровки (проверка показаний измерительного прибора и их сравнение с эталонной величиной – прим.ред.).
 |
| Eriko Ovčarenko/15min.lt nuotr./В руках Арминаса Рагаускаса - прототип чудо-аппарата. |
После множества исследований, мы поняли, что есть одна артерия, которую можно использовать при измерении внутричерепного давления. Она выходит из мозга и подает кровь глазному яблоку. У этого кровеносного сосуда есть два сегмента – один в мозге, другой – во внешней части черепа. Наблюдая за тем, что происходит в интракраниальном и экстракраниальном сегментах в одно время, мы создаем «весы», с помощью которых можем измерить внутричерепное давление», - объяснил суть своего открытия профессор А.Рагаускас.
Ключ – метрология
Открытие кажется элементарным, так почему всему человечеству пришлось ждать так долго? «Потому, что биофизиков и медиков никто не учил в университете метрологии – что значит измерение, погрешность при измерении. А ведь они больше всего заинтересованы в совершенствовании этих технологий. Мы оказались на междисциплинарном месте, однако, имея большой опыт в различных измерениях, мы первые сумели найти решение, подходящее для клинической практики, военной и аэрокосмической медицины», - ответил профессор.
В советское время он с коллегами успешно работал с оборонительными и космическими программами, создавал особо точные измерительные приборы для физики и промышленности. После Поющей революции контракты резко закончились, пришлось искать новые сферы деятельности.
«Мы молниеносно перескочили на биофизику. До этого мой опыт заключался в радиотехнике, физике полупроводников, гидродинамике, ультразвуке. Везде что-то измеряли», - вспоминает А.Рагаускас. Шагнув в медицину в 1991-1992 гг., уже в 1995 г. Каунасские ученые запатентовали в США первое открытие. Это было первый патент независимой Литвы в Америке.
Надежда – новый фонд ЕС
Созданная в лаборатории телематики КТУ технология, которая основывается на ультразвуковом измерении, уже запатентована в США, Европе, Японии, точность приборов доказана клиническими исследованиями, произведены их прототипы, в Литве уже в ближайшие годы планируется начать их массовое производство.
«Мы получили международное признание. Мы разговариваем с крупнейшими медицинскими предприятиями, такими как General Electric Medical, Philips Medical, ведем переговоры с NASA, получаем финансирование из Департамента обороны США, постоянно выигрываем проекты Еврокомиссии, нам удается сохранить всю интеллектуальную собственность в Литве», - радуется член правлений международных организаций, которые занимаются исследованиями мозга.
Однако быстро ввести продукт на огромный мировой рынок не так просто, как кажется с первого взгляда. «Мы должны преодолеть три препятствия: обеспечить необходимое финансирование, создать дизайн прибора и получить аккредитации, которые откроют нам двери на рынки США и ЕС», - объяснил профессор.
Ни университет, ни государство не может выделить достаточное количество средств на это. Банку нечего заложить за кредит. Финансирование могли бы предложить фонды рискового капитала, но за полученные миллионы пришлось бы отказаться от большей части прав на интеллектуальную собственность.
«Мы надеемся, что процесс сможет облегчить новая программа ЕС Horizon 2020, предназначенная для финансирования так называемых spin-off и start-up, которые уже получали финансирование ЕК и создавали успешные прототипы, но у которых нет необходимого финансирования, чтобы сделать шаг на мировой рынок», - сказал А.Рагаускас. В настоящее время инновационный проект финансируют программы Еврокомиссии, агентства США.
Хранят секрет открытия
Пока не началось массовое производство инновации, которую так жаждут крупные медицинские компании, каунасским ученым необходимо сохранять бдительность, чтобы не выдать секрет огромной финансовой ценности.
«Существует определенная часть клинических исследований, которую ты никак не можешь защитить, поскольку, получив, к примеру, финансирование Еврокомиссии, ты обязан опубликовать часть исследований, доказывая, что деньги были использованы по назначению. Это очень скользкая игра», - сказал ученый.
«Наиболее ценная часть инновационной технологии, которую знает только ее создатели – оригинальное программное обеспечение и часть жесткого диска (hardware). «Эту часть мы не патентуем, поскольку патент также является раскрытием информации. Могут начаться грязные игры. Единственная возможность защитить открытие – хранить секрет ноу-хау», - советует коллегам А.Рагаускас.
Прибор полетит в космос
Ученые КТУ, получившие мировое признание уже запатентовали технологию неинвазивного наблюдения за авторегуляцией кровообращения в мозге, которая вместе с измерителем интракраниального давления и другими неинвазивными технологиями измерения мозговой деятельности в будущем должны создать комплексную систему измерительных приборов, особенно актуальную для военной медицины и для астронавтов.
Поскольку, если сразу не установить, каковы у солдата последствия взрыва, даже если человек выглядит сравнительно нормально, на следующий день он может умереть, например, от кровоизлияния в мозг или отека мозга. Поэтому обязательно в течение первых 10 минут после происшествия при помощи неинвазивного метода измерить, что происходит в его мозге.
Еще одна большая организация, которую очень заинтересовало открытие каунасских ученых, – это NASA. Она уже давно объявила, что в космосе в условиях микрогравитации в человеческом мозге нет механизма, который бы выдержал давление, с которым сердце мощно качает кровь в мозг, поэтому мозг понемногу отекает.
«Что это значит в космосе? Отекает мозг. Оптический нерв, который соединяет мозг с глазным яблоком, также отекает. Астронавты понемногу теряют зрение. Это наблюдается после 6-месячного полета, но такие процессы могут появиться в космосе и через месяц», - объяснил А. Рагаускас, которого пригласили присоединиться к группе NASA, которая в конце концов должна решить проблему отека мозга.
Если удастся договориться об условиях финансирования, то аппарат неинвазивного наблюдения за авторегуляцией кровообращения в мозге, созданный каунасскими учеными, должен будет улететь в космос.
