Студенты Института физики разработали «умную повязку». Одна из потенциальных функций устройства – выявление мигрени. Изобретение создано в рамках федеральной программы «Стартап как диплом».

Сосуды, пронизывающие каждый миллиметр человеческого тела, выполняют очень важную функцию – они выступают в качестве путей, по которым движется кровь к органам. Состояние сосудов влияет на работу не только определённого органа, но и всего организма в целом. Кратковременные нарушения кровообращения могут привести к дискомфорту, а продолжительные – к серьёзным заболеваниям.

Так, хроническое нарушение мозгового кровообращения может стать причиной развития инсульта. На сегодняшний день в России регистрируется более полумиллиона случаев острого нарушения кровообращения в головном мозге. Согласно статистике, 40–45% больных, которые перенесли инсульт, умирают в течение года, а у каждого пятого в последующие годы развивается повторный инсульт.

Студенты Института физики Данила Ненашев и Михаил Аверин под руководством доцента кафедры инноватики Д.Н. Браташова ведут разработку инновационного устройства, с помощью которого можно отслеживать кровоснабжение головного мозга. В основе аппарата лежит технология функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS).

Технология fNIRS – новый неинвазивный метод визуализации коры головного мозга, основанный на измерении изменения поглощения крови на определённых длинах волн света. Метод позволяет изучать гемодинамику – количество протекающей крови и отслеживать активность отделов мозга. Технология основана на использовании света в инфракрасном диапазоне, где ткани хорошо пропускают свет, и измерения оптического поглощения гемоглобина. Во время активности мозга в нём происходят изменения кровотока и оксигенации – количества кислорода, которые отображаются за счёт изменения поглощения света.

«При взаимодействии света с движущимися клетками крови мы можем увидеть, во-первых, количество эритроцитов, а во-вторых, – измерить оксигенацию, то есть насыщенность крови кислородом. Ещё мы можем делать с помощью этой технологии допплеровские измерения – определить скорость течения крови», – объяснил Д.Н. Браташов.  

Актуальность изобретения заключается в том, что оно предполагает неинвазивный и быстрый способ мониторинга кровоснабжения головного мозга, что может быть полезным для медицинских учреждений, реабилитационных центров и спортсменов.

«Ожидается, что устройство, созданное на основе технологии fNIRS, будет иметь широкий спектр применения. В клинической среде оно может использоваться для диагностики и мониторинга неврологических состояний, оценки эффективности лечения и реабилитации пациентов с мозговыми нарушениями, в частности, при реабилитации после инсульта. В научных исследованиях оно будет инструментом для изучения мозговой активности и понимания механизмов познавательных процессов и эмоциональных реакций. С помощью устройства также можно будет проводить мониторинг физиологического состояния спортсменов», – рассказал Данила Ненашев.

Говоря простым языком, студенты развивают стартап-проект аналога функциональной МРТ, который способен выявлять мигрень, а также диагностировать внутричерепные травмы и нарушения кровоснабжения посредством искусственного интеллекта.

Изобретение представляет собой носимый головной убор в виде повязки. Данила Ненашев, рассказывая о своём проекте в качестве капитана молодой команды изобретателей, отметил простой и эргономичный дизайн аппарата.  Благодаря удобному ремешку с застёжкой на затылке устройство может адаптироваться под различные формы головы. «Умная повязка» довольно лёгкая. 

Для обеспечения удобного взаимодействия с устройством как для обычного пользователя, так и для медицинского работника, будет разработано мобильное приложение с интуитивно понятным интерфейсом. С помощью приложения можно отслеживать оксигенацию отдельных участков лобной доли головного мозга, измерять пульс, анализировать полученные данные и визуализировать их.

«Для людей, страдающих частыми приступами мигрени, повязка станет настоящим спасением, поскольку она сможет сообщать своему владельцу о приближающемся спазме, и он вовремя примет болеутоляющее. Если принять лекарство слишком поздно, через полчаса после зарождения мигрени, то, как считают медики,  оно будет абсолютно неэффективным, несмотря на силу препарата и дозы», – добавил Даниил Николаевич.

Стоить отметить, что устройство находится на стадии разработки. Создание MVP (минимально жизнеспособного продукта) и тестирование будет проведено в конце лета 2023 года.

В рамках маркетинговой стратегии проекта студенты создали лендинг-страницу по привлечению потенциальных покупателей устройства. С её материалами можно ознакомиться по ссылке.

Напомним, федеральная программа «Стартап как диплом» действует в России с 2019 года. Она служит альтернативной формой выпускной квалификационной работы или магистерской диссертации. По сравнению со стандартным ВКР «Стартап как диплом» предлагает протестировать в выпускной работе свои предпринимательские компетенции и сформировать траекторию успешного бизнеса. Учащийся должен понять, что в финале ему нужно создать не просто текст, в котором он отразит результаты своего тематического исследования, а готовый продукт – собственный бизнес-проект.

Аэлита Пономарёва