Поиск по сайту
О журналеПроектыОформить подпискуКонтакты

Информационно-аналитический журнал

Новости образовательных организаций. Аналитические материалы. Мнение экспертов.
Читайте нас в
социальных сетях
ВУЗы
НовостиВузыБолонский процессНегосударственное образованиеФГОСУМОФедеральные вузыВнеучебная работа
Образование в России
ШколаСПОДПОЗаконодательствоРегионыМеждународное сотрудничествоОтраслевое образованиеСтуденчество
Качество образования
АккредитацияРейтингиТехнологии образованияМеждународный опыт
Рынок труда
АнализРаботодателиТрудоустройство
Наука
Молодые ученыеТехнологииКонкурсы
Вузы России

Магистрантка ТПУ создает уникальный прибор для экспресс-диагностики мозга

Проект магистрантки ТПУ по созданию уникального прибора для экспресс-диагностики мозга получил двухлетнюю поддержку Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, став одним из лучших на региональном смотре-конкурсе УМНИК.

Просмотров: 639

Проект Кристины Тимченко получил двухлетнюю поддержку Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, став одним из лучших на региональном смотре-конкурсе УМНИК. Выигранный грант позволит финансировать дальнейшие исследования и создать прототип прибора.

Оптоэлектронная система для диагностики гематом мозга, разрабатываемая магистранткой кафедры промышленной и медицинской электроники Кристиной Тимченко, станет уникальным прибором, не имеющим аналогов на отечественном рынке медицинской техники. Он позволит с высокой точностью выявлять серьезные последствия травм головного мозга – гематомы, их локализацию и объем.

Сегодня диагностировать гематому мозга возможно только в больничных условиях, пройдя одну из дорогостоящих процедур: магнитно-резонансную (МРТ) или компьютерную томографию (КТ). К недостаткам этих методов исследования, помимо высокой себестоимости и обязательно поликлинических условий, также относятся требования к квалификации специалистов, проводящих томографию и ряд противопоказаний для некоторых групп пациентов, например тех, кто имеет кардиостимулятор, импланты, избыточный вес и прочее.

Новая оптоэлектронная система диагностики станет компактной альтернативой МРТ и КТ.

– В небольших населенных пунктах или в условиях военных действий, чрезвычайных происшествий: аварий, природных катаклизмов — невозможно обеспечить проведение томографии незамедлительно, — поясняет Кристина Тимченко. – Но когда речь идет о гематоме мозга, любое временное промедление может стоить человеку здоровья или жизни.

Первичное обследование при помощи нового прибора поможет ответить на вопросы: есть ли гематома, где она локализована и какого размера. Следовательно, пациент получит быструю и адекватную медицинскую помощь, а при необходимости пройдет более тщательное исследование на томографе.

Новый метод исследования будет не только информативным, но и безопасным, поскольку обследование не оказывает на человеческий организм никакого негативного воздействия. А значит, у оптоэлектронной системы диагностики не будет противопоказаний.

На сегодняшний день единственным конкурентом оптоэлектронной системы политехников может считаться прибор американской компании InfraScan. Это переносной детектор внутричерепных гематом, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне. Однако, по мнению ученых ТПУ, у него есть существенные недостатки — диагностика ведется с помощью всего одного источника и одного приемника излучения, то есть путем сравнения разницы данных с одного и другого полушария мозга. Американский прибор покажет, есть ли гематома, но не даст данных о том, где она расположена и какого размера, а именно это и важно для постановки диагноза.

– Главная задача устранить недостатки американского аналога, то есть научиться с высокой точностью диагностировать место расположения и объем гематомы, — рассказала победительница конкурса УМНИК — Для этого мы увеличили число источников и приемников сигнала.

Прибор, разрабатываемый магистранткой ТПУ, представляет собой оптическое устройство, получающее и передающее данные, и блок, который их обрабатывает. В качестве источника излучения выступает лазер с двумя длинами волн, лежащими в красном и инфракрасном диапазонах и проникающими вглубь до 2,5 см.

Устройство работает на отраженном излучении, то есть принимает и анализирует сигнал, возвращенный молекулами головного мозга. Поскольку гематома из-за крови имеет красный цвет, она хорошо поглощает лучи красного и инфракрасного спектра и плохо их отражает, в отличие от здоровых тканей мозга, которые отражают сигнал сильнее. Таким образом, на основе анализа интенсивности возвращенного излучения и делается вывод о том, есть ли гематома у пациента.

Специально для проведения исследований Кристина совместно с ее научным руководителем Александром Аристовым, доцентом кафедры промышленной и медицинской электроники, создали специальный макет — фантом головы человека.

– Работа над фантомом, нашим «подопытным», оказалась куда более сложной, чем сборка самого прибора, — отметила Тимченко. — Потребовались серьезные знания в области медицины и биологии, чтобы собрать макет, максимально приближенный к реальному строению человеческой головы. Мы продолжаем его дорабатывать.

Задача оказалась не из легких. Ученым не удалось в России найти литературу или действующие макеты и пришлось работать с зарубежными источниками. Политехникам удалось найти материалы, схожие по своим свойствам с человеческими тканями. Кости черепа заменили фторсодержащими полимерами (фторопластом), мозг использовали свиной, а в качестве гематомы выступил пластиковый контейнер с настоящей человеческой кровью.

Магистрантка поясняет, что фантом политехников вызывает неподдельный интерес научного сообщества во время симпозиумов и конференций, ведь подобными макетами для экспериментов в стране практически никто не занимается.

В будущем, по замыслу автора проекта, оптоэлектронная система диагностики гематом приобретет лаконичный дизайн. Прибор будет немногим больше смартфона, но более объемный. Внутри разместятся источник излучения, датчики, принимающие сигнал, и программа, его обрабатывающая. На одной стороне расположится либо сенсорный экран, либо экран с кнопками, на другой – оптические датчики (чуть толще медицинских иголок). Эксплуатация будущего прибора не потребует дополнительных специализированных знаний. Любой врач после небольшого инструктажа сможет с помощью прибора политехников диагностировать наличие или отсутствие гематомы мозга и принять решение о лечении или дальнейших медицинских исследованиях.

– В итоге мы планируем получить несложный в применении прибор, – рассказывает Кристина Тимченко. – До получения готового прибора экспресс-диагностики магистрантке ТПУ предстоит провести еще не одно исследование. В рамках программы УМНИК первым шагом станет усовершенствование технической стороны, написание новой компьютерной программы, которая будет интерпретировать данные сканирования в понятные для врачей показания.

Не менее важная научная задача — дальнейшее совершенствование фантома головы человека. Также необходимо создать базу данных с координатами различных точек головы человека — своеобразную карту. По этим направлениям планируется наладить сотрудничество с учеными СибГМУ, занимающимися проблемами кибернетики. Завершающим этапом исследования должны стать клинические исследования на реальных пациентах.

Справка:

За 8 лет работы программы в Томской области победителями стали 562 УМНИКа. Программа УМНИК дает молодым ученым возможность получить грант в размере 400 тысяч рублей на развитие научной идеи. Разработки участников программы применяются крупными организациями и промышленными партнерами, такими как ООО «Газпром трансгаз Томск», ОАО «НИИПП», ТНЦ «СО РАН» и другими.

Ссылка на оригинал статьи

Нашли ошибку на сайте? Выделите фрагмент текста и нажмите ctrl+enter

Теги: томский политехнический университет, молодые ученые, исследования

Похожие материалы:
Клавиатура против скимминга
Встреча нобелевских лауреатов с молодыми учеными (Линдау, Германия)
В лаборатории ТПУ раковые клетки посадят на голодный паек
Студенты и аспиранты ТПУ — «ключ» вуза к участию в экспериментах ЦЕРНа
Чему российская наука может поучиться у Европы?
Принимаются заявки на участие в Программе Сети Инновационного Развития
Иностранный магистрант – призер конкурса бизнес-кейсов предприятий наноиндустрии
Магистрант ТПУ получил Медаль имени Нобеля
Ученые ТПУ создали систему, получающую больше тепла из пара, чем аналоги
Ученые ВГУ работают над созданием Черной книги региона

При использовании любых материалов сайта akvobr.ru необходимо поставить гиперссылку на источник

Комментарии пользователей: 0 Оставить комментарий
Эту статью ещё никто не успел прокомментировать. Хотите стать первым?
Читайте в новом номере«Аккредитация в образовании»
№ 4 (112) 2019

Коммуникация. Как много в этом слове для нас с вами, уважаемые читатели, слилось. Что даёт последовательное и системное планирование, а, затем, и реализация коммуникативной составляющей своей деятельности? Человеку – чувство удовлетворенности своей жизнью; компании – культуру доверия и открытости; образовательной организации – успешное развитие информационной политики. Здесь, правда, без сюрпризов не обходится…
Анонс журнала

Партнеры
Популярные статьи
В рамках форума «Открытые инновации» пройдет конференция Sooner Than You Think
МОСКВА, 14 октября 2019года. — Глобальная технологическая конференция Sooner Than You Think:...
Южная Корея выступит страной-партнером форума «Открытые инновации 2020»
МОСКВА, 9 октября 2019. — Республика Корея приняла приглашение выступить страной-партнером IX...
В «Сколково» впервые пройдут иммерсивные экскурсии
МОСКВА, 10 октября 2019. —С 21 по 23 октября в Инновационном центре «Сколково» специально для...
Из журнала
#102Армавирский машиностроительный техникум входит в сотню лучших ссузов страны
#102Новосибирский профессионально-педагогический колледж развивает инклюзивное образование
#108Образовательные стандарты: проверка временем
#103Уральский технологический колледж готовит кадры для атомной энергетики
#108Ярославский градостроительный колледж готовит специалистов будущего
Информационная лента
11:41В России планируется проведение исследования «PISA для школ»
09:36Якутия – один из центров развития цифровых технологий
15:20RusNanoNet: ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
14:48РФФИ объявит конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований
12:27ВГУЭС участвует в дискуссии о школьном образовании на ВЭФ