Инновация в диагностике и контроле лечения сколиоза у детей.

Владимир Путин  в Послании-2016 к Федеральному Собранию подчеркнул необходимость развития телемедицины. Что де-факто происходит с развитием современных медицинских технологий? Вот история недорогого  и доступного каждой сельской больнице, безопасного метода диагностики сколиоза. Об инновации разговор с одним из разработчиков – Маргаритой  Ивановной Кожевниковой, кандидатом биологических наук, ведущего научного сотрудника  московского НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН. 

Недаром говорят, что все гениальное – просто:  изобретение состоит из двух фотоаппаратов, компьютера и программы, а передача информации через интернет позволяет обеспечить доступность. Об инновации разговор с одним из разработчиков – Маргаритой  Ивановной Кожевниковой, кандидатом биологических наук, ведущего научного сотрудника  московского НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН.

Еще в 2000 году Маргарита Ивановна пришла  в   интернат № 76 с предложением внедрить метод Биологической обратной связи (БОС). Этот уникальный реабилитационный центр для детей с нарушениями опорно-двигательного аппарата был создан в Москве в 1965 г. Будучи физиком по образованию, она  наблюдала за методами отслеживания эффективности проводимых видов лечения, в том числе с помощью корсетов. А дети в корсетах, не понимая, что результат коррекции они смогут увидеть спустя годы и нужно быть терпеливыми, зачастую стремились избавиться от них. Поверить в пользу  корсетов могла помочь визуальная картинка позитивных изменений их фигуры. Так возникла мысль о необходимости создания метода получения доступной и яркой «картинки» изменения формы спинки ребенка для активного вовлечения  его в коррекционный процесс.  

–  С чего все началось?

–  Отслеживая эффективность различных методов оценки  хода лечения, включая и рентген (количество и периодичность),  попыталась оценить диапазон изменчивости (вариабельности) различных параметров и прежде всего основного показателя развития сколиоза – угла Кобба (по снимкам  рентгенографии), а также варианты сохранения информации в медицинской карте пациента.

В 2010г вышла  статья греческих специалистов  с анализом корреляции показателей разных современных диагностических методов, отражающих выраженность сколиоза. Из публикации следовало, что  чаще всего они слабо коррелируют как друг с другом, так и с углом Кобба  – золотым сечением этого вида патологии (т.е. углом пересечения линий, которые проводятся через позвонки в областях искривления позвоночника). 

      Анализ этой информацию начал формировать мысли о необходимости принципиально нового подхода к оценке динамики развития сколиоза и эффективности  его коррекции. Надо было найти вариант  отхода  от сравнительного анализа показателей, полученных разными методами.

        Развитие компьютерных технологий для медицины привело к появлению понятия «medical imaging» тела из т.н. «облака точек», получаемого с помощью десятков тысяч датчиков, устанавливаемых в специальных камерах  для проведения обследования. Их показания с помощью  программ преобразуются в координаты тела (или органа), формируя те самые «medical imaging», которые мы видим после посещения кабинетов КТ, МРТ и прочих томографических методов. Но все эти методы  имеют особенность – они не могут применяться так часто, как того требует развитие патологии или ее коррекция, т.к.  не безопасны и дороги, требуют специального помещения и подготовки персонала, т.е.  их доступность ограничена.

Поэтому нужен был  доступный метод, позволяющий из детской клиники  получить по интернету от врача информацию и обработать ее в Центре обработки, помогая  врачам  в доступной для них форме отслеживать эффективность лечения  типов патологии, сопровождающихся изменением формы тела. 

– Почему  выбрана стереофотосъемка?

– Возможность стереофотосъемки для  регистрации объекта в любом удаленном месте с  последующим получением стерео (или, как принято теперь говорить, 3Д) изображения после обработки фотоснимков я использовала еще во времена студенческих поездок на целину. Доступность этого метода привела меня на кафедру фотограмметрии Московского Государственного университета геодезии и картографии. Ранее  я там преподавала физику и была знакома с ее руководителем профессором и автором десятков  изобретений  Александром Павловичем Михайловым. Он воспринял идею с  воодушевлением. 

В 2004 г была защищена дипломная работа по стереофотосъемке гипсового слепка торса ребенка с 4 степенью сколиоза, по результатам которой впервые получили поперечные сечения объекта фотосъемки, что позволяло в будущем оценивать  успешность коррекции формы тела и его скелета.

Татьяна Николаевна Скрыпицына, доцент кафедры предложила вариант построения карты рельефа тела как последовательности цветовых слоев с заданным шагом его высот, что усиливало восприятие нарушения симметрии тела и эффекта его динамики во времени. Под ее руководством продолжают  отрабатываться технология и  комплекс получения количественной информации о форме тела человека, изучаются возможности вновь создаваемых программных пакетов построения ЦМ (цифровой модели)  тела, ведутся работы по реализации аппаратно-программного экспериментального комплекса, включающего устройство регистрации давления каждой из ног. Все прошедшие годы стереофотосъемка  проводилась с помощью несложной  установки в виде двух цифровых фотоаппаратов, укрепленных на жесткой опоре. Ребенок стоял на фоне стены с опорными знаками,  расстояния между которыми  заранее измерялись. Вся фотосъемка занимает меньше минуты, после чего фотоснимки направлялись оператору на кафедре, который по полученным стереопарам с помощью программы  «Фотомод» (разработанной для топографических целей, т.е. для картографов) строил ЦМ  (цифровую модель) объекта по  совокупности значений х, у, z его поверхности. Таким образом, при построении модели тела использовались геометрические показатели координат.  Данный метод является единственным, который строит цифровую модель по прямым измерениям высот рельефа, без интерпретации различных технически измеряемых величин в медицинские показатели. 

Для построения цветовой карты рельефа по базе данных ЦМ использовалась программа «MapInfo», позволяющая получать выразительное изображение рельефа поверхности тела, отражающее  степень нарушения  симметрии. Общее время получения данных для медкарты пациента занимает около двух часов, они отсылаются заказчику и хранятся в его компьютере.  

– Исследовались ли здоровые дети?

– Параллельно с обследованием больных детей  коллектив провел съемки детей-спортсменов различных видов спорта и показал высокую эффективность выявления процесса формирования, так называемого «функционального» сколиоза у тех, кто занимается видами спорта с асимметричной нагрузкой на тело. Высокая точность метода,  воспроизводимость  позы детей при фотосъемке позволяют выявлять этот вариант сколиоза на  раннем этапе, помогая спортивному врачу вовремя вводить коррекционные упражнения. Не менее интересные материалы были получены при регистрации рельефов лиц, что  может заинтересовать хирургов-косметологов.  

–Что было дальше?   

–  По совокупности полученных результатов три  организации – НИИ Общей патологии и патофизиологии, Университет Геодезии и картографии и  Интернат №76,  подали заявку в Роспатент на «Способ оценки асимметрии формы тела человека по его рельефам»  и  в июне 2015г получили патент. 

–  В чем особенность метода?

–  Наш метод, прежде всего визуализационный. В живом организме все во времени меняется. Важность понимания этого явления резко возрастает  в случае развития патологии и при ее коррекции. Отсутствие знания диапазона изменчивости любого показателя часто лишает врача корректной оценки хода процесса, т.к. слишком часто данные очередного (чаще дорогого) анализа оказываются всего лишь в диапазоне вариабельности первоначальной его величины, т.е. в пределах ошибки  используемого метода обследования. Для наглядности вспомним ситуацию с артериальным давлением, которое  меняется в течение дня, в зависимости от условий  измерения. Поэтому мы попытались отойти от варианта сравнения конкретных чисел, перейдя к оценке развития или коррекции заболевания путем визуального сравнения двух и более  изображений поля данных, т.е. массивов координат рельефов поверхности тела – X,Y,Z,  выявляя, таким образом, случаи  отклонений от симметрии формы тела. 

Упрощенно говоря,  мы «ушли» от двухмерного рентгеновского снимка позвоночника к трехмерному изображению тела. Напомним, что рост человека изменяется в течение дня до 5 см, прежде всего за счет высоты самого позвоночного столба.  Каждый врач  знает и пытается учитывать этот аспект. Мой опыт показал, что ошибка расчета «золотого сечения» сколиоза – угла Кобба, может доходить до 5-10 градусов, что невольно вносит погрешность при оценке хода лечения.

–  Таким образом,  вы разработали метод доступный, простой и точный, в русле развития цифровых технологий и интернета.  Почему о нем,  практически,  не знают ни специалисты, ни пациенты?

–  Причин достаточно. Мы легко получили патент на изобретение, но у нас до сих пор нет лицензии от Минздрава. На днях на наш запрос  Министерству здравоохранения России  о  получении Лицензии на  инновационный и  безопасный метод,  мы получили странный ответ. В нем   указаны два  непреодолимых фактора для внедрения этого метода в медицину – это  отсутствие в перечне методов, разрешенных к применению в медицине, стереофотосъемки,  и   прекращение в  России регистрации медицинских технологий в связи с принятием Федерального закона № 323-ФЗ « Об основах охраны здоровья граждан в РФ».  

– Какие действия будете предпринимать в интересах граждан, ведь пациентам нужны современные технологии диагностики? 

–   Будет продолжен процесс получения лицензии на наш инновационный метод.  Сейчас собираю отзывы  по результатам наших обследований более 100 детей, в том числе и от их родителей. Продолжается работа по усовершенствованию руководства по  применению «Фотомода» для построения рельефов. Идет поиск предприятия, которое примет к изготовлению недорогой платформы для оценки распределения давления ног и т.д. К сожалению, пока так и не удалось найти  даже одного медика, кто захотел бы освоить сам метод. Я не сдаюсь, т.к. я дочь танкиста Ивана Кожевникова, поднимавшего  батальон  в атаку девизом: «Трусы на месте. Остальные за мной!». Отдавать технологию   иностранным инвесторам не станем. Уроки изобретателя радио Попова усвоили. Мне не нужна никакая слава. Но я очень хочу помочь, прежде всего, нашим детям со сколиозом.

От редакции: Мы будем отслеживать ситуацию, и информировать общественность,  как на деле  пробиваются отечественные инновации в жизнь, кто мешает, а кто помогает процессу, как реально происходит импортозамещение.

Литература:

1. Блинов H.H. Биомедицинские изображения в современной медицине // Медицинская техника. - 2010. - №15. - С. 5-9. 

2. Аль Фарес Мухаммад. Применение стереофотограмме¬ трии для определения рельефа поверхности // Изв. вузов. «Геодезия и аэрофотосъемка». - 2008. - №6. - С. 48-53.

3. Theodoros Pañas et al. A review of the trunk surface metrics used as Scolosis and other deformities evaluation indeces // Scoliosis. - 2010. - v.5. -№ 12. - C. 1-72. 

4. Кожевникова М.И., Михайлов А.П., Скрыпицына Т.Н., Иванова Е.Р. Визуализация рельефа тела человека методом стереофотосъемки и количественная оценка его параметров // Бюл. экспер. биол. и мед. - 2012. - Т. 154. - № 10. - С. 526-528.

5. Кожевникова М.И., Скрыпицына Т.Н. Возможности и особенности современного этапа применения компьютерных технологий в медицине // Патогенез. - 2012. - Т.10. - № 1. - С . 44-50. 

6. Кожевникова М.И, Михайлов А.П., Скрыпицына Т.Н. и др. Способ оценки асимметрии формы тела человека по его релье¬ фам: Патент РФ № 2552884 от 14 мая 2015г. 

7. Сарнадский В.Н. и др Способ компьютерной оптической топографии тела человека и устройство для его осуществле¬ ния; Евразийский патент № 000111, 1998

Вопросы задавала Виктория Соцкова

Фото предоставлено  М.И. Кожевниковой

Российское информационное агентство «Национальный альянс» 

Еще на эту тему:Проблемы здравоохранения в регионах: больница в поселке Борок Ярославской области

День борьбы с остеопорозом: сделай пять шагов и сохрани здоровье

Старт Первой Всероссийской GMP конференции в Ярославле

История пациента: берегите кости смолоду!

Бизнес в медицине: саморегулирование или лицензирование?