Ежегодно около 12,9 миллиона младенцев в мире появляется на свет раньше срока. Из них около миллиона умирает в течение месяца после рождения из-за осложнений. Чтобы своевременно принять меры, неонатологам и детским кардиохирургам необходимо оперативно диагностировать заболевания.

Ученые Пермского Политеха, ПГМУ имени академика Е. А. Вагнера и Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии имени С. Г. Суханова разработали диагностический алгоритм на основе методов вычислительной математики, который позволит выявить патологии сердечно-сосудистой системы у глубоконедоношенных детей и спрогнозировать их развитие.

Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Journal of Clinical Medicine, который входит в первый квартиль. Разработка реализована при поддержке РФФИ совместно с Пермским НОЦ мирового уровня «Рациональное недропользование».

«Преждевременные роды – причина почти половины всех случаев гибели новорожденных в мире и вторая по значимости причина смерти детей до пяти лет. Особенность состояния здоровья недоношенных состоит в том, что их органы и системы не подготовлены к внеутробным условиям жизни. Важная проблема — функционирующий артериальный проток, который свидетельствует о незрелости сердечно-сосудистой системы. В этом случае происходит сброс большого объема крови через сосуд, и это влияет на здоровье новорожденного», – рассказывает доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук Алексей Кучумов.

Алексей Кучумов, Анна Пермякова и Артем Породиков / ©Пресс-служба ПНИПУ

К четвертым суткам жизни у новорожденных с массой тела 1,5–2 килограммов проток закрывается в 93 процентов случаев. У недоношенных, которые весят менее 1,2 килограмма, это заболевание встречается в 85 процентов случаев. Оно может привести к таким последствиям, как поражение сердца, легких, головного мозга, глаз, кишечника и почек.

«Незакрытый» артериальный проток повышает тяжелую заболеваемость и смертность в три раза. С увеличением возраста ребенка медикаментозное лечение становится менее эффективным, в этом случае проводят хирургическое вмешательство. Поэтому чрезвычайно важно быстро диагностировать заболевание: по словам ученых, если провести лечение в первые сутки после рождения, то можно добиться закрытия протока у 85 процентов пациентов.

«Сейчас для выявления заболевания применяется эхокардиография с цветной допплерографией, но диагностику не всегда удается провести своевременно. По нашему мнению, важно определить дополнительные «сигналы» болезни. К ним относится уровень натрийуретического пептида – индикатор сердечной недостаточности. Проведение этого теста в 10 раз дешевле эхокардиографии и происходит быстрее», – поясняет врач-хирург Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии имени С. Г. Суханова, кандидат медицинских наук Артем Породиков.

Разработчики из Пермского Политеха с коллегами впервые создали единый алгоритм диагностики функционирующего артериального протока. Он основан на обобщении факторов риска, данных эхокардиографии и уровня натрийуретического пептида. Разработка была реализована в виде программного продукта.

«Наше исследование включает анализ 40 клинических, лабораторных, инструментальных и анамнестических факторов состояния ребенка с врожденным пороком сердца. Мы выявили три фактора, которые влияют на развитие патологии сердечно-сосудистой системы: уровень натрийуретического пептида, показатели оценки состояния здоровья новорожденного на пятой минуте жизни и шкалы оценки тяжести его дыхательных расстройств. Программный продукт позволит оперативно и с высокой точностью спрогнозировать, как будет развиваться заболевание. Это поможет практикующим врачам вовремя предпринять необходимые меры, – поясняет доцент кафедры детских инфекционных болезней ПГМУ имени Е. А. Вагнера, кандидат медицинских наук Анна Пермякова.

Разработка исследователей создана по инициативе сотрудников Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии имени С. Г. Суханова в рамках консорциума с Центром академического лидерства Пермского Политеха «Технологии для медицины и наук о жизни». По словам ученых, продукт можно использовать в клинической работе неонатологов и детских кардиохирургов.