Основной проблемой в области здравоохранения является своевременная диагностика пациента. Выявить заболевания необходимо на ранней стадии, пока еще есть возможность предотвратить его развитие и вернуть человека к здоровому состоянию. Эта проблема является весьма актуальной для Украины, где нет реальной программы для ранней диагностики населения таких болезней, как: онкологические заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет, вышедших на первые места по причине смертности населения. Эта проблема является актуальной и для развитых стран. Современные и достоверные системы диагностики, такие как томографические методы исследования, являются или достаточно вредными для организма человека и создают дополнительный фактор риска, или слишком дороги для массового внедрения. Также при всей точности, эти системы не способны зафиксировать патологию на уровне одной клетки или группы клеток организма. Но именно онкозаболевания и начинают развиваться из одной клетки.
Онкологическое заболевание не развивается сразу. Злокачественные новообразования появляются постоянно в каждом органе каждого человека, но опухоль не образуется до тех пор, пока иммунная система способна обезвреживать новообразования. Однако в том органе, где может образоваться опухоль, частота возникновения новообразований больше. Поэтому так важно иметь метод, который был бы способен проводить диагностику организма на уровне клетки или групп клеток.
Жизнедеятельность любого организма связана с постоянным обменом веществ, энергии и информации как в самом организме, так и между организмом и окружающей средой (метаболизм). При этом в организме и в ближайшей окружающей среде возникают физические поля различной природы - электрическое, магнитное, электромагнитное, тепловое, акустическое и тому подобное. Отклонение метаболизма от нормы (патология) вызывает изменение параметров полей, при наличии корреляции между измеренными отклонениями и заболеваниями позволяет врачу установить обоснованный диагноз (классифицировать сигнал). При этом, чем выше точность измерений и количество параметров, что их оценивают, тем выше вероятность правильного диагноза.
Каждая клетка организма имеет на собственной мембране заряд, образованный противоположно заряженными ионами, и является источником электромагнитного излучения, частота которого зависит от толщины мембраны, размеров клетки, ее температуры и от других факторов. Это излучение можно снять с любого участка поверхности организма.
В рамках выполнения НИР №14 / 4, которая осуществлялась при поддержке департамента науки и инноватики, авторами начата разработка метода дистанционной диагностики, при котором на поверхности кожи бесконтактным методом регистрируется электромагнитное излучение в миллиметровом диапазоне волн. Были разработаны и исследованы математические модели клеток различных типов тканей и строения. Математические модели позволили теоретически определить высокочастотные параметры живых клеток, их емкостные и резистивные свойства. Такие модели клеток позволят в дальнейшем сопоставить экспериментальные данные с теоретическими.
Также было исследовано стенд для измерения электромагнитных сигналов сверхмалой мощности. В основе работы стенда является СВЧ калориметр с поглощающей стенкой. В среде MathLab было промоделирована работу стенда. Также были разработано и предложено электромеханический блок томографического типа.
Дальнейшие исследования могут позволить разработать метод для неинвазивной диагностики организма на уровне клетки и органов, создать техническое решение метода и провести первые исследовательские клинические эксперименты по выявлению этим методом патологических состояний пациента.
М.Д.Живолуп, О.В.Малуш, О.В.Миронова, студенты, Я.В.Савенко, ассистент, каф. РК и ВРА, РТФ
Джерело фото - http://www.eurolab.ua