В проекте «Где рождается наукоемкий бизнес?» ученые в своих лабораториях рассказывают о перспективных исследованиях, разработках и их технологическом применении в различных сферах бизнеса. В этом выпуске беседа проходит с доктором медицинских наук, ведущим научным сотрудником Государственного научно-исследовательского центра профилактической медицины, президентом компании «АнгиоСкан» Александром Парфеновым.
Сам я врач, кардиолог, 25 лет заведовал Лабораторией функциональных методов диагностики в Институте физико-химической медицины. Работа государственного учреждения в советские времена представляла большой интерес, потому что за деньги государства можно было решать свои научные задачи, публиковаться. Но в какой-то момент перестало удовлетворять то, чтобы просто делать работу, ставить очередную статью на полочку.
О государственном финансировании и первых медицинских приборах
Возникла идея на основании того, что было сделано, — создать некое устройство, поскольку все время я занимался методами оценки, изучением сердечно-сосудистой системы. И как только появилась возможность, появились малые предприятия, в рамках работы в институте был сделан первый прибор, который достаточно успешно вошел в клиническую практику. Это был вискозиметр, прибор для оценки вязкости крови, что очень важно, особенно для больных сердечно-сосудистыми заболеваниями и ишемической болезнью сердца. Все об этом говорили, но померить реально было очень сложно. Мы сделали устройство, которое было инвазивно, то есть требовало малый образец крови. И мы увидели, что это направление оценки вязкости, гемореология, в России дало небывалый импульс. Это была первая прививка, которая полностью преломила мое представление о том, чем я буду заниматься дальше.
Второй прибор, который мы создали, или методика — это оценка содержания холестерина без взятия образца крови. Мы предложили определять таким образом самый нехороший холестерин — который накапливается в ткани. Для этого можно было не забирать образец крови из вены или из пальца, а поставить маленькую кюветку на кожу, провести простую реакцию и определить тканевой холестерин. Это второй проект, который был достаточно надежно реализован здесь, в России. И был получен отклик за рубежом. Одна канадская компания купила лицензию на это направление. Это были 1995–1998 годы. И во время поездок в Канаду и США мы увидели, что наш прибор появился в аптеках. Было очень приятно осознавать, что разработанный в России прибор признан и международной медицинской общественностью.
Когда я уходил из государственного медицинского учреждения, в 2000 году, была особенно тяжелая ситуация с финансированием, сотрудники массово покидали лаборатории. И тогда было принято решение отойти от государственной поддержки и пойти в собственное плавание.
О Госдепе США и клетках эндотелия
Помимо прочего, я занимался определением в коже не только холестерина, но и наркотических веществ, и Государственный департамент США в рамках программы Фулбрайта дал грант на исследования в любом университете США. И я поехал в славный город Балтимор в лабораторию флуоресцентной спектроскопии, где проработал в итоге три года.
Работа в США еще более меня подвигла на то, что нужно находить прорывные возможности и решения и их внедрять в практику.
В это же время трем американцам дали Нобелевскую премию за расшифровку поведения эндотелиальных клеток. Это клетки, которые лежат внутри сосуда и защищают артерию от всяких неприятностей.
И все, кто в этой области работал, начали думать, как сделать устройство, достаточно простое, надежное, неинвазивное, для оценки состояния этих эндотелиальных клеток.
Мы тоже подали патентную заявку на прототип такого прибора, в котором использовалась оптическая сенсорика: регистрировалась пульсовая волна, ее амплитудные и временные характеристики. И на основании этого было сделано устройство, которое мы очень активно продвигали здесь, в России.
Об ишемической болезни сердца и устройстве «АнгиоСкана»
Бич современных индустриальных обществ — ишемическая болезнь сердца, например. И лечили от этой болезни оперативными средствами — стентированием, шунтированием. Была идея, что всем, у кого будет развиваться ишемическая болезнь сердца, поставят стент, и они будут живы и здоровы, и все об этой болезни забудут.
Оказалось, что все совершенно не так. Тот же стент через какое-то время довольно часто зарастает атероматозными массами, становится плохопроходим. И ясно, что в этой проблеме решающее значение имеет профилактика, когда мы достаточно рано можем выявить испытуемого, еще не ощущающего никакой клиники — у него не болит сердце ни в покое, ни при нагрузке, — проведя некий тест и определив снижение сосудистого резерва. И тогда, если мы переключаем внимание на человека, еще не больного, но с высокой вероятностью угрожаемого, то эту ситуацию можно преломить. И оценка функций эндотелия позволяет это делать наиболее адекватно.
В первом приборе по оценке функций эндотелия, который мы сделали, использовался оптический сенсор. Работала практически одна автопара и использовался ближний инфракрасный свет и стандартный кремниевый фотоприемник, который может располагаться либо на кончике пальца, либо на любом участке поверхности кожи. Прототип делался и тестировался на первом приборе, который был собран мной самим.
Часто бывает так, что в руках исследователя все получается хорошо, но как только отдаешь прибор на сторону — вот тут начинают выползать какие-то огрехи: не так прижали, не так притянули. Поэтому идея была сделать устройство «дуракоустойчивое», чтобы операторы были абсолютно независимы. Поэтому мы нашли тех, кто очень хорошо занимается микропроцессорной техникой. И мы начали серийное производство прибора, который получил название «АнгиоСкан». Мы его зарегистрировали в разделе медицинской техники, сертифицировали производство. И сейчас достаточно активно занимаемся продвижением этого прибора и этой методики в жизнь.
Изначально «АнгиоСкан» планировался как устройство для профессиональной медицины, которое может стоять в любом поликлиническом отделении, в месте приема для первичной профилактики.
Но когда мы сделали устройство, получили все документы, которые позволяют применять его в медицинской практике, то первыми потребителями оказались, как ни странно, научные подразделения: кардиологический центр, центры неврологии. Писались диссертационные работы.
Сейчас наши «АнгиоСканы» достаточно широко используются в клинической практике, достаточно много наших приборов стоят в центрах здоровья.
Идея здесь в том, что если испытуемого проверили и он попал в зону риска, то врач ему выдает на месяц персональный прибор, который был создан для этой цели, чтобы пациент каждый день проводил измерения.
Но тут же наш коммерческий отдел предложил продавать это устройство отдельно, как некий гаджет. Сейчас мы производим 3 тыс. таких устройств, и они расходятся. Благодаря этому в большей степени находимся на плаву.
О конкуренции и альтернативных технологиях
Нам сильно помогают конкуренты на Западе, которые используют близкие подходы по оценке функций эндотелия. Это израильская компания Itamar Medical и австралийская компанияAtCor Medical с прибором SphygmoCor. Эти авторитетные конкуренты, с которыми мы стоим рядом на одних и тех же выставках, повышают степень доверия к нашему продукту у консервативного медицинского сообщества.
В наиболее близких к нам конкурентных приборах датчик размещают также на кончике пальца. Он представляет собой такую пневмоманжетку. То есть это пневматический напалечник, который поддувается до давления 60 мм ртутного столба.
Наше направление — оптическое, и прохождение пульсовой волны мы регистрируем по изменению оптической плотности. А они регистрируют прохождение пульсовой волны через пневматическую составляющую. Через маленькую манжетку, облегающую палец, проходит пульсовая волна, которая меняет не только оптические характеристики, но и объем пальца. Это называется «сфигмометрия». То есть пришла пульсовая волна, принесла кровь, и чуть-чуть, допустим, окружность пальца увеличивается.
AtCor пошли по другому пути. Они тоже регистрируют пульсовую волну, но с привычного врачу места, которое называется «чертова табакерка». Это место проекции артерии радиалис на запястье, где врач всегда ощущает пульс.
О перспективных разработках
Все знают, что чрезвычайно важно определять уровень глюкозы. Для этого разработано большое количество глюкометров; используя их, человек, больной диабетом 1-го, а то и 2-го типа, должен прокалывать подушечку пальца копьем, собирать капельку крови, капать на электрод и измерять уровень глюкозы. Вроде бы все достаточно просто, надежно. Но если это нужно делать три, а лучше пять раз в день, особенно детям, то может возникнуть большая проблема. Инвазивность вроде бы малая, но пальцы все исколоты, и люди начинают избегать этой процедуры, в результате чего теряется контроль за уровнем гликемии. А от этого зависит, колоть инсулин или не колоть, и если колоть, то сколько.
Поэтому во всем мире в медицине сегодня есть тенденция к созданию устройства для определения глюкозы без взятия крови. Перед нами такая задача тоже стоит. И решение мы ищем с помощью лазера. Чаще используем ближний инфракрасный лазер (785 или 730 нм) для регистрации комбинационного рассеяния. Допустим, светим лучом лазера на поверхность кожи в нужной области, и каждый миллионный фотон претерпевает особые изменения, которые связаны с рамановской спектроскопией (комбинационным рассеянием), благодаря которой мы можем определить содержание глюкозы. Глюкоза имеет свой отпечаток по оптическим характеристикам. И таким образом можно неинвазивно, через кожу определять ее содержание.
Второе направление более простое. Молекула глюкозы оптически активна, она меняет свойства ткани, и для ее регистрации не нужно использовать такую тяжелую технику, как лазерная, или мощные монохроматоры. Для получения информации можно использовать длинную оптику в видимом диапазоне, начиная с 600 нм, заканчивая 1000 нм. Но этот прибор должен быть портативным и обучаемым. Необходимо, чтобы эта техника не требовала предварительной калибровки, а позволяла, размещая испытуемого, сразу определять уровень глюкозы. Сначала пациенту необходимо будет одновременно определить оптический сигнал и взять капельку крови, затем занести в таблицу данные по уровню глюкозы. Через сутки, необходимые на анализ, можно отказаться от проколов и определять только оптически.
