• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19 июня
ПНИПУ
345

В Пермском Политехе разработали метод ранней диагностики болезни Альцгеймера

4.5

Нейродегенеративные заболевания трудно поддаются точной диагностике, особенно на ранних стадиях. Несмотря на возможность выявления людей, генетически подверженных развитию болезни Альцгеймера, чаще всего предварительный диагноз ставится, когда нарушения когнитивных способностей человека становятся очевидными для врачей. Из-за отсутствия сегодня доступной терапии для предотвращения болезни Альцгеймера, раннее ее выявление по-прежнему имеет первостепенное значение для отсрочки начала заболевания. Ученые ПНИПУ создали быстрый способ для диагностики болезни на различных этапах, в том числе, и на раннем.

Снимок головного мозга / © Александр Алексеев, ПНИПУ

Исследования последних 20 лет отмечают, что все больше людей подвержены заболеваниям, связанным с головным мозгом, в том числе и болезни Альцгеймера. По данным 2020 года во всем мире насчитывается около 50 миллионов человек, страдающих этим заболеванием. Для сравнения: в 2015 году их было около 33,9 миллионов, в 2008 году — менее 30 миллионов человек. Цифры указывают на стремительное прогрессирование болезни. Ее распространенность, как ожидается, утроится в течение следующих 40 лет.

Ученые ПНИПУ создали быстрый способ для диагностики болезни Альцгеймера на различных этапах. На разработку выдан патент. Разработка ученых Пермского Политеха позволяет диагностировать болезнь Альцгеймера, когда ее еще можно замедлить или предотвратить. Способ основан на данных магнитной восприимчивости (МВ) вен головного мозга – физической величине, которая характеризует толщину вен. Магнитные свойства зависят от белка (гемоглобина). Сам по себе он обладает низкой МВ, и малое значение показателя означает, что кровь хорошо циркулирует по венам. В обратном случае – значение будет высоким: из-за утолщенных стенок вена становится узкой, и по ней проходит мало белка.

Эту характеристику можно определить с помощью контрастного вещества и магниторезонансного исследования определенного типа (необходим специальный режим и мощность МРТ-установки). «Мы проанализировали данные 81 пациента, давших согласие на публикацию их медицинских сведений, и выяснили, что есть две вены, которые являются наиболее информативными. А именно: базальные вены и вены таламуса в левом и правом полушариях головного мозга. Ранее это было неизвестно. В этом заключается первое принципиальное отличие нашего метода от существующих», – поделился начальник управления организации научных исследований ПНИПУ Александр Алексеев.

Пример диагностирования болезни Альцгеймера / © Александр Алексеев, ПНИПУ

Далее с информацией о магнитной восприимчивости используются функциональные зависимости и с помощью специальных алгоритмов определяется корень принятия решений. Это математический объект, который связывает большой объем данных и сводит их к нескольким значениям. В изобретенном способе они принимают три возможных варианта: CON (control) – человек не болен, AD (Alzheimer’s disease), то есть присутствует болезнь Альцгеймера, и CON/AD, что соответствует неопределенности. В третьем случае пациенту необходимо дополнительное обследование с помощью других известных способов.

«Второе важное отличие – имея томографический снимок, мы смотрим не на конкретное значение магнитной восприимчивости, которое измеряется числом, например, 178, а на категорию этого показателя – низкая, средняя или высокая. И затем по набору значений МВ вены таламуса и базальной вены в левом и правом полушариях, мы последовательно определяем их сочетание и качественное состояние мозга, которому соответствует три возможных значения корня принятия решения», – дополнил ученый.

Следует отметить, что из 81 варианта всего лишь четыре сочетания показателей будут приводить к результату CON/AD. Это означает, что только в пяти процентах случаев потребуются дополнительные исследования, соответственно в 95 процентов случаев диагноз будет поставлен с помощью корня принятия решений.

«Рассчитанная по реальным данным пациентов функция устанавливает связь между 256 возможными сочетаниями МВ в четырех венах. Врачу очень сложно запомнить столько вариантов, среди которых нет общего правила. Например, нельзя однозначно судить, что высокое значение МВ у какой-то одной вены означает наличие болезни у пациента. Головной мозг устроен намного сложнее, и в своем исследовании мы это доказали. Необходимо смотреть на обе вены в комплексе, причем учитывать их состояние в левом и правом полушариях», – объясняет Александр Алексеев.

Политехники разработали специальную таблицу. Врач, анализируя показатели МРТ, определяет категорию магнитной восприимчивости (1 – малая, 2 – средняя, 3 – высокая) у каждой из четырех вен. Получается комбинация из четырех цифр, которую остается расшифровать по готовому простому алгоритму. Так получается итоговое значение. Но окончательный диагноз все равно ставит врач, поскольку метод носит вероятностный характер, и его достоверность составляет 78 процентов. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

Позавчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно