Рентгенэндоваскулярная хирургия представляет один из наиболее молодых, перспективных и динамически развивающихся разделов современной медицины. Главная особенность эндоваскулярной диагностики и лечения в том, что все вмешательства не требуют разрезов, а проводятся через небольшой прокол на коже, под местным обезболиванием в условиях современной рентгенооперационной.
Для изучения передового научного направления в этой области в 2018 году в Тюменском кардиоцентре – филиале Томского НИМЦ была создана лаборатория рентгенэндоваскулярных методов диагностики и лечения. Руководство взял на себя один из ведущих экспертов в области эндоваскулярных исследований – доцент учебно-методического отдела учреждения, кандидат медицинских наук, врач по рентгенэндоваскулярным методам диагностики и лечения высшей категории Иван Сергеевич Бессонов.
«Область моих научных интересов всегда была связана с эндоваскулярной тематикой и результаты исследований нашей команды всегда высоко оценивались экспертами как в России, так и за рубежом. Кроме того, сейчас рентгенэндоваскулярные диагностика и лечение относятся к одной из наиболее наукоемких индустрий в медицине. Это всё и привело к формированию отдельного научного направления», – говорит Иван Бессонов.
В работе лаборатории задействовано 6 научных сотрудников. Половина – ученые моложе 30 лет. Все сотрудники – это практикующие врачи, большинство из которых – рентгенэндоваскулярные хирурги. В команде есть несколько уникальных специалистов, например, к.м.н. Максим Каштанов владеет языком программирования R и отвечает в команде за проведение высококачественных статистических расчетов. Он же выступает организатором национального регистра септальной редукции при обструктивной гипертрофической кардиомиопатии, имеет высокорейтинговые публикации, входит в состав группы по подготовке национальных рекомендаций по этой теме. Еще один специалист – сотрудник лаборатории Станислав Сапожников является экспертом по выполнению операций при экстрасложных поражениях коронарного русла, владеет методиками ретроградной реканализации хронических окклюзий, ротационной атерэктомии. По результатам научных достижений он входил в «ТОП-100 самых выдающихся молодых людей Тюмени». Регулярно и очень успешно выступает с докладами на российских и международных конференциях, в том числе на Симпозиуме по интервенционной кардиоангиологии, на Международном курсе по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению и т.д. Нельзя не отметить молодых сотрудников, которые уже на экспертном уровне погружены в отдельные научные тематики лаборатории.
На фото врач по рентгенэндоваскулярным методам диагностики и лечения высшей категории, младший научный сотрудник лаборатории рентгенэндоваскулярных методов диагностики и лечения Станислав Сапожников.
Сегодня специалисты лаборатории работают над семью научными проектами, три из которых выполняются в сотрудничестве с другими научно-исследовательскими коллективами.
«В настоящее время мы работаем в коллаборации с Уральским федеральным университетом и Уральским государственным медицинским университетом. Последние несколько лет совместно занимаемся моделированием коронарного кровотока. Недавно закончили масштабный проект с иностранными коллегами, где оценивали влияние пандемии COVID-19 на лечение острого инфаркта миокарда. Результаты этого исследования сегодня активно публикуются», – рассказал Иван Бессонов.
Среди собственных проектов лаборатории можно выделить следующие:
Для лечения сужений (стенозов) коронарных артерий применяется технология стентирования. Суть методики заключается в расширении пораженной артерии путем установки туда специального импланта – стента. Со временем на имплантированном стенте формируется слой собственной ткани – неоинтимы. Она как бы обрастает металлический стент и он становится частью сосудистой стенки. Этот процесс называется неоинтимальным заживлением. В идеале неоинтима равномерно покрывает имплантированный стент. Примерно до середины 2000-х годов для лечения использовались стандартные голометаллические стенты. При их использовании в 20-30% случаев через полгода у пациентов выявлялось повторное сужение артерии из-за избыточного роста неоинтимальной ткани. Для решения этой проблемы было разработано лекарственное вещество, которое стали наносить на коронарные стенты. Это снизило процент рестенозов, но в ряде случаев привело к противоположному эффекту – неоинтимальная ткань не формировалась совсем и в сосуде оставался непокрытый стент. Такая ситуация увеличивала риск возникновения тромбоза стента. Дело в том, что лекарственное вещество, наносимое на стент, закреплялось на нем благодаря специальному полимеру. Со временем оно растворялось, а наличие непокрытого полимера могло приводить к тромбообразованию. Для решения этой проблемы производители изобрели деградируемый полимер, а также научились наносить лекарственное покрытие без его использования.
Изображение, полученное с использованием оптической когерентной томографии. Коронарная артерия в поперечном разрезе. Определяется слой неоинтимы, покрывающей стент. Балки стента видны в виде ярких включений с характерной тенью.
«Цель нашего исследования – выявить особенности формирования неоинтимальной ткани при различных вариантах нанесения лекарственного покрытия в зависимости от морфологических особенностей атеросклеротической бляшки. Планируем определить, какие биохимические маркеры воспаления сосудистой стенки могут предсказать оптимальное неоинтимальное заживление», — поясняет доктор И.С. Бессонов.
После пандемии Сovid-19 методы телемедицинского наблюдения получили широкое распространение. Но научная доказательная база в отношении эффективности и безопасности использования этих технологий все еще является недостаточной. В своем исследовании сотрудники лаборатории Тюменского кардиоцентра оценивают возможности телемедицинского наблюдения у пациентов после перенесенного острого инфаркта миокарда. Результаты позволят подтвердить или опровергнуть безопасность такого подхода и разработать методические рекомендации.
Неблагоприятные природно-климатические факторы играет важную роль в развитии болезней системы кровообращения на Крайнем Севере. Особенностью организма человека на Севере является формирование синдрома полярного напряжения, определяющего быструю перестройку физиологических параметров. Существует сформировавшаяся точка зрения о раннем развитии и быстром прогрессировании коронарного атеросклероза в условиях Крайнего Севера. Однако исследований, достоверно подтверждающих, либо опровергающих эту гипотезу ранее не проводилось. С использованием базы данных, включающей более 30 тысяч пациентов, на основании сложных статистических вычислений ученые лаборатории проверяют гипотезу о неблагоприятном влиянии экстремальных северных факторов окружающей среды на развитие коронарного атеросклероза.
На сегодняшний день в лечении тромбоэмболии легочной артерии все чаще применяются эндоваскулярные методики. Это новое направление – в мире существует всего несколько устройств, позволяющих выполнять такие вмешательства. В РФ не представлено ни одного такого аппарата, командой лаборатории было принято решение о его разработке. В настоящее время проект находится на стадии патентования и изготовления прототипа.
В лаборатории идет работа над проектами, связанными с машинным обучением.
«Сейчас мы делаем совместный проект с лабораторией искусственного интеллекта одной из ведущих IT-компаний России. Пока не можем раскрыть всех деталей, но это будет программный продукт на основе сверхточной нейронной сети, позволяющий на основании изображений автоматически детектировать атеросклеротические поражения коронарных артерий и рассчитывать индекс, характеризующий тяжесть поражения», – поделился заведующий лабораторией.
Вместе с учеными из НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний (г. Кемерово) сотрудники лаборатории Тюменского кардиоцентра обучают нейросеть автоматически определять и размечать склонные к разрыву атеросклеротические бляшки в коронарных артериях по данным оптической когерентной томографии.
«Использование искусственного интеллекта в эндоваскулярной хирургии – наиболее перспективная область исследований. Мы считаем, что уже в ближайшем будущем технологии машинного обучения будут играть значительную роль в точной диагностике и прогнозировании вероятности развития осложнений после операции. Использование нейросетей в эндоваскулярной хирургии может существенно улучшить результаты операций и снизить риски для пациента. Плюс это позволяет быстро обработать и проанализировать большое количество данных, что важно в нашей специальности, где даже малейшая ошибка может иметь серьезные последствия», – уточняет Иван Сергеевич.
Совершать научные открытия и проводить сложные исследования ученым помогает современное высокоточное оборудование, которое умеет «строить» динамическую виртуальную карту сосудов, детализировать структуру коронарного стента, проводить внутрисосудистое ультразвуковое исследование и оптическую когерентную томографию. Последние две методики позволяют получить изображение изнутри сосуда в режиме реального времени, оценить процесс формирования неоинтимальной ткани после проведения стентирования и определять скопления макрофагов в склонных к разрыву атеросклеротических бляшках.
За последние 3 года работы сотрудниками лаборатории было опубликовано 33 научные статьи, совместно с НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина – руководство «Коронарная ангиография и стентирование», получено 3 патента на изобретения, зарегистрировано 3 базы данных и 1 программа для ЭВМ.
Специалисты регулярно выступают с докладами на российских и международных научных мероприятиях. Важное значение лаборатория уделяет трансляции результатов исследований в клиническую практику. Один из примеров — использование способа профилактики синдрома микроваскулярной обструкции у пациентов с острым инфарктом миокарда. К другому важному достижению можно отнести внедрение в практику Тюменского кардиологического научного центра методов транскатетерной имплантации аортального клапана и эндопротезирования аневризм брюшного отдела аорты, с помощью которых в прошлом году были успешно прооперированы первые пациенты.
