Мы – в нацпроектах «Наука» и «Образование»
Наука
20 Апреля 2022
1420

В СПбПУ разработали ультразвуковую технологию остановки кровотечений

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого предложили использовать фокусированный ультразвук высокой интенсивности (HIFU) для остановки кровотечений. Для этих целей в СПбПУ разработали специальное программное обеспечение и собрали стенд для HIFU-воздействий на сосуды в биологических тканях. Проект выполняется в рамках программы «Приоритет 2030».

В СПбПУ разработали ультразвуковую технологию остановки кровотечений

Предложенная исследователями ультразвуковая технология управления гемостазом (гемостаз — биологическая система в организме, функция которой заключается в сохранении жидкого состояния крови, остановке кровотечений при повреждениях стенок сосудов и растворении тромбов, выполнивших свою функцию) заключается в использовании HIFU для остановки кровотечений. Имеются указания на эффективное применение HIFU для остановки острого кровотечения в боевых условиях, а также при обширных онкологических операциях, когда есть опасность повредить крупные сосуды.

«Макет мобильного устройства для ультразвуковой диагностики и HIFU-терапии, разрабатываемый в СПбПУ, имеет ориентировочную стоимость 4,5 млн рублей и принадлежит к следующему поколению приборов. Изделия нового поколения имеют лучшую точность фокусировки, а также более плотный и надежный контакт ультразвукового блока с телом пациента», — пояснила инженер СПбПУ Анастасия Белякова.

Среди основных преимуществ устройства можно выделить мгновенный контроль и визуализацию характерных изменений ткани при HIFU, использование собственного диагностического модуля в составе комплексов с применением HIFU-технологий. Прибор компактный, имеет малый вес, а его стоимость ниже аналогов.

Для повышения эффективности акустического гемостаза предлагается производить воздействие HIFU на сосуд на фоне предварительного введения активаторов тромбоцитов и свертывания крови. Факторы, стимулирующие гемостаз, можно «упаковывать» в термолипосомы, которые вводятся внутривенно. В зоне воздействия HIFU термолипосомы разрушаются, выделяющиеся из них факторы усиливают агрегацию тромбоцитов и их адгезию к эндотелию, а также ускоряют процесс образования фибрина и, в конечном счете, формирование тромба.

Новизна проекта, помимо создания стенда и ПО, заключается в разработке состава нанокапсул и способа их упаковки. В механизме остановки кровотечения большое значение имеют активация тромбоцитов, свертывающей системы крови и тромбоз сосудов в области повреждения. Для стимуляции этих процессов предлагается доставка нанокапсул, содержащих индукторы активации тромбоцитов и человеческие рекомбинантные прокоагулянты.

Механизм работы выглядит следующим образом: нанокапсулы вводятся внутривенно и с током крови попадают в зону повреждения, где с помощью HIFU они разрушаются, выделяя при этом факторы, стимулирующие гемостаз. Воздействие фокусированным ультразвуком высокой интенсивности производится на стенку и полость сосуда проксимальнее места повреждения при локальном снижении скорости кровотока с помощью пневмоманжеты. После достижения плотного тромбирования сосуда под контролем УЗИ давление в пневмоманжете снижается, что обеспечивает восстановление кровотока по коллатералям и отток венозной крови и продлевает срок жизни конечности до доставки в стационар.

Медицинским соисполнителем проекта выступает Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова.