Kaune sukurta technologija leis iš anksto prognozuoti hipotenziją

Mokslininkų pastangos, siekiant sukurti modernias automatines hipotenzijos krizių prognozavimo ir ankstyvojo perspėjimo kompiuterines sistemas, ilgą laiką nebuvo sėkmingos. KTU Sveikatos telematikos mokslo instituto direktoriaus teigimu, norint sukurti inovacinę ir tenkinančią klinikinės praktikos reikalavimus technologiją, buvo būtina išspręsti eilę netrivialių mokslinių-technologinių problemų.

KTU Sveikatos telematikos mokslo institute sukurta technologija leidžia nuo keliolikos minučių iki valandos prieš hipotenzijos epizodo pradžią prognozuoti krizę, tokiu būdu gydytojams sukeliant „aliarmą“, kad jie galėtų nedelsdami spręsti pacientui gresiančią problemą.

Hipotenzija gali kelti pavojų gyvybei

Žemas kraujospūdis daugeliui žmonių sukelia simptomus, tokius kaip galvos svaigimas ar alpimas, o sunkiais atvejais gali sukelti pavojų gyvybei. Žemo kraujo spaudimo priežastys įvairios – nuo dehidratacijos iki rimtų medicininių ar chirurginių sutrikimų.

Normalus suaugusio žmogaus kraujospūdis yra apie 120/80 mmHg. Hipotenzija nustatoma tuomet, kai kraujo spaudimas tampa mažesnis kaip 90/60 mmHg. Daugeliu atvejų hipotenzija pasireiškia dėl to, kad žmogaus centrinė nervų sistema negali sureguliuoti kraujospūdžio arba negali to padaryti pakankamai greitai.

Hipotenziją gali sukelti nėštumas, širdies ir endokrininės ligos, didelio kraujo kiekio netekimas, kraujo užkrėtimas, stipri alerginė reakcija, maisto medžiagų trūkumas mityboje. Sergantys Parkinsono liga, cukriniu diabetu ir kai kuriomis širdies ligomis, priklauso didesnei rizikos žmonių grupei, kuriems ateityje taip pat gali atsirasti hipotenzija. Žemą kraujo spaudimą įtakoja ir amžius, tam tikri medikamentai.

Pasireiškia intensyvios terapijos metu

Klinikinėje praktikoje galimybė numatyti krizinius pacientų sveikatos pokyčius yra vienintelis metodas, leidžiantis imtis tinkamų prevencijos priemonių. 

Hipotenzinė krizė pasireiškia tuomet, kai paciento arterinis kraujospūdis nukrinta žemiau leistinos fiziologinės ribos. Toks įvykis sukelia rimtą pavojų žmogaus sveikatai. Kraujo spaudimo nukritimas žemiau normalios ribos dažnai stebimas intensyviosios pacientų terapijos metu, kur pagrindinės rizikos: tachikardija, periferinė vazokonstrikcija, širdies išemija.

Anot profesoriaus A. Ragausko, automatiškai prognozuoti hipotenzijos atvejus būtų naudinga ne vien siekiant išvengti tokių krizių bei panaudojant prevencinį gydymą, bet tai leistų ir ženkliai sumažinti pacientų intensyvios terapijos trukmę. Europos Sąjungoje  vieno paciento vienos dienos intensyvios terapijos kaina yra vidutiniškai 1900 eurų. Hipotenzinių krizių sukeliami nuostoliai Europos Sąjungos sveikatos apsaugos sistemai yra vertinami milijardais eurų per metus.

„Vienintelis metodas, leisiantis sumažinti tokio lygio ekonominius nuostolius, yra prognozuoti intensyviosios terapijos pacientų hipotenzinius epizodus dar prieš jiems įvykstant. Mūsų sukurta technologija apie artėjančią hipotenzinę krizę leis iš anksto perspėti gydytojus, kurie galės pacientui parinkti specifines gydymo priemones“, – apie naujai sukurtą išradimą kalbėjo KTU profesorius.

Pažeidžiami visi gyvybiniai organai

Hipotenzinės krizės intensyviosios kardiologinių ar neurochirurginių pacientų intensyviosios terapijos metu, kuomet arterinis kraujospūdis smunka žemiau fiziologinės ribos, destruktyviai paveikiamos ne tik smegenys, bet ir kiti gyvybiniai organai.

„Tokiu atveju žmogaus organizmas negauna kraujo atnešamo deguonies ir maisto medžiagų, kurių neįsisavinus, neuronai smegenyse žūsta per minutes. Metabolizmas sutrinka visuose organuose – pažeidžiamos ne tik smegenys, bet ir plaučiai, kepenys, ir t.t.“, – hipotenzijos pasekmes vardijo A. Ragauskas.

Anot mokslininko, įvykus hipotenzijos epizodui, žmogus gali tapti neįgaliu arba net mirti. Po hipotenzinės krizės, kraujospūdį bandoma didinti farmacinėmis priemonėmis, bet pažeidimai jau egzistuoja. 

Moksliniais tyrimais patvirtinta technologija

Siekiant prognozuoti arterinės hipotenzijos epizodus buvo sukurtas taikomasis matematinis modelis, tenkinantis klinikinius jautrumo ir specifiškumo reikalavimus. Šis modelis buvo validuotas tiek retrospektyvinėmis, tiek prospektyvinėmis klinikinėmis studijomis. Anot profesoriaus A. Ragausko, prognozės jautrumas ir specifiškumas, kurių pavyko pasiekti, yra rekordiškai aukšti ir visiškai tenkina klinikinius reikalavimus.

„Trijose Lietuvos medicinos įstaigose atlikome šešiasdešimties pacientų prospektyvinę studiją. Pagal įrodymais pagrįstos medicinos metodologiją – procesą, kurio metu sistemingai peržiūrimos, vertinamos ir naudojamos klinikinių tyrimų išvados, siekiant optimalios klinikinės priežiūros pacientams, ši studija yra pirmas įrodymas, kad technologija veiksminga. Rezultatai parodė, kad ji iš tiesų veikia labai gerai“, – pažymėjo A. Ragauskas.

KTU mokslininko teigimu, sukurta technologija – informacinė. Tam, kad ji veiktų, nereikia papildomų prietaisų ar įrenginių, užtenka įdiegti programinę įrangą  į esamas pacientų fiziologinio monitoringo sistemas. Trys patentinės šios technologijos paraiškos jau užregistruotos Jungtinėse Amerikos Valstijose (JAV), Europoje ir Pasaulio intelektinės nuosavybės organizacijoje (angl. WIPO).

„Artimoje ateityje šios technologijos laukia tarptautinės daugiacentrės prospektyvinės klinikinės studijos Europos Sąjungos centruose ir sukurtos inovacijos perdavimas klinikinei praktikai“, – teigė A. Ragauskas.

Apie Sveikatos telematikos mokslo institutą

KTU Sveikatos telematikos mokslo instituto direktorius Arminas Ragauskas buvo pirmasis nepriklausomos Lietuvos mokslininkas, kuriam kartu su bendraautoriais buvo suteikti patentai JAV ir Europoje.

Vienas pažangiausių Kauno technologijos universiteto institutų išaugo iš profesoriaus A. Ragausko iniciatyva 1993 metais įsteigtos Telematikos mokslo laboratorijos. Institute vykdomi fizikinių ir biologinių procesų matavimų ir stebėsenos problemų tyrimai, kuriamos radikaliai inovatyvios neinvazinių industrinių ir fiziologinių matavimų bei procesų stebėsenos technologijos.

Instituto mokslininkai bendradarbiauja su kitų sričių specialistais Lietuvoje, ES, JAV ir Kinijoje . Sveikatos telematikos mokslo instituto mokslininkams priklauso daugiau nei 150 išradimų intelektinė nuosavybė.

Institute vykdomus projektus finansavo ir finansuoja Europos komisija, JAV Gynybos departamentas, JAV Armijos departamentas, ES Struktūriniai fondai, NASA, JAV Nacionalinis erdvės biomedicininių tyrimų institutas, Vokietijos aerokosminių tyrimų centras ir kitos institucijos bei organizacijos. 

„Institute kartu su mokslininkais nuolat generuojame idėjas, diskutuojame, testuojame hipotezes, organizuojame ir įvairiose šalyse atliekame klinikinius prospektyvinius tyrimus. Praėjus šį kelią gimsta technologinės inovacijos, kurios sprendžia svarbias medicinos problemas“, – sakė profesorius A. Ragauskas.