Научная группа Института автоматики и процессов управления ДВО РАН под руководством доктора физико-математических наук Алексея Камшилина разработала новый метод визуализирующей фотоплетизмографии и применила его для количественного сравнения васкулярного тонуса у людей с длительным стажем курения и тех, кто не курит.

В данном методе небольшой участок кожи предплечья пациента постепенно нагревается до температуры 42 °С специально разработанным устройством, а видеокамера регистрирует изображение исследуемого фрагмента в зелёном свете синхронно с записью электрокардиограммы.

Записанные сигналы содержат наполненный частотный спектр колебаний кровотока, включающий пять диапазонов активности: кардио (0,86–1,36 Гц), респираторный (0,21– 0,35 Гц), миогенный (0,07–0,12 Гц), нейрогенный (0,023–0,046 Гц), эндотелиальный (0,007–0,017 Гц). Анализ последнего диапазона позволил выявить статистически значимую разницу в уровне колебаний у здоровых людей и курильщиков. Так, было установлено, что при локальном нагреве эндотелиальные колебания у курящих людей примерно на 40% ниже, чем у некурящих.

Научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Наталья Подолян рассказала, что исследование пациентов выполнено при сотрудничестве врача-терапевта, кандидата медицинских наук Анастасии Саковской (Институт терапии и инструментальной диагностики Тихоокеанского государственного медицинского университета, Владивосток) на базе медицинского учреждения ЧУЗ «КБ «РЖД -Медицина», Владивосток, тестирование проводила младший научный сотрудник Анжелика Белавенцева. В исследовании приняли участие 38 добровольцев: мужчины в возрасте 35–60 лет некурящие и с длительным стажем курения (средний стаж 28 лет). Регистрация кровотока осуществлялась во время теста локальной гиперемии через стекло, нагреваемое при помощи токопроводящего слоя. В результате обработки данных получены карты распределения пульсаций крови, анализ которых в базисе вейвлетов выполнен совместно с доктором физико-математических наук Ириной Мизевой (Институт механики сплошных сред филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, г. Пермь).

«Нами достоверно установлено, что курение только одной табачной сигареты за 12 часов снижает выработку оксида азота. В результате эндотелиальная функция снижается, что, несомненно, сказывается как на микроциркуляции крови в дистальных отделах, так и на состоянии сердечно-сосудистой и дыхательной систем, что приводит к ухудшению здоровья в целом», — отметила Наталья Подолян.

Полученные результаты могут быть использованы для неинвазивной оценки и других кардиометаболических факторов риска (артериальной гипертензии, нарушения толерантности к глюкозе, высокого уровня холестерина, ожирения и т.д.) с целью раннего прогнозирования заболеваний и назначения соответствующего лечения. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Biomedical Signal Processing and Control.

Источник: «Дальневостоный учёный».