Создан новый метод диагностики кровообращения в капиллярах для изучения мигрени и инсульта

Российские учёные разработали методику неинвазивной оптической диагностики нарушений кровообращения в капиллярах, сообщается на сайте Университета ИТМО. Метод основан на видеосъёмке поверхности кожи и регистрации поглощения эритроцитов (они же красные кровяные тельца). С его помощью удалось зарегистрировать сбои в регуляции микро-кровообращения у людей, страдающих мигренью. Напомним, что капиллярное кровообращение, или циркуляция крови в мелких сосудах, играет ключевую роль в тканевом обмене веществ. Общее количество капилляров в теле человека превышает несколько миллиардов. Сбои в работе этой разветвлённой системы могут приводить, например, к инсульту или мигрени. Между тем механизмы координации работы капилляров до сих пор до конца не изучены. С этой целью учёные стараются предложить новые неинвазивные методы: одним из них стал метод оптической плетизмографии. Плетизмография позволяет графически регистрировать изменения объёма кровотока под влиянием нагрузок, чтобы оценить состояние сосудов. Обычно этот метод используют для оценки общего кровотока, однако специалистам удалось создать систему регистрации локального капиллярного кровообращения. Для этого они использовали зелёные светодиоды, видеокамеру с поляризационной фильтрацией и специальное программное обеспечение. Когда эритроциты освещают зелёным светом, они меняют поляризацию отражённой волны. Камера регистрирует только этот изменённый сигнал и по нему отслеживает, где эритроцитов больше всего. В этом месте интенсивность кровотока усиливается за счёт открытия дополнительных капилляров. Эффективность нового метода исследователи проверили в эксперименте по изучению капиллярного кровообращения при мигрени. В ходе работы проверялась гипотеза о том, что нервная регуляция капиллярного кровообращения у людей, страдающих мигренями, отличается от нормы. Чтобы выяснить, так ли это, учёные накладывали добровольцам на кожу перцовые пластыри. Содержащееся в них вещество, капсаицин, возбуждает нервные окончания и стимулирует у здоровых людей равномерное открытие дополнительных капилляров для усиления кровотока. "Мы обнаружили, что у страдающих мигренью отклик на капсаицин неравномерный. Это может быть свидетельством сбоев в молекулярных механизмах регуляции кровотока. Однако, прежде чем делать выводы, нужно глубже исследовать этот вопрос", — говорит Алексей Камшилин, сотрудник международного научно-технического центр "Вычислительная оптика, фотоника и визуализация изображений" Университета ИТМО. По его словам, теперь в руках учёных есть эффективный инструмент для такой работы. "Новая оптика позволяет одновременно оценить большой участок поверхности и всего за 30 секунд съёмки получить информацию о динамике распределения эритроцитов во всем поле видимости. Обычные датчики не дали бы такого результата", — добавляет он. К слову, исследования кровообращения при мигренях в Университете ИТМО ведутся уже давно. Но, по словам учёных, созданная система диагностики капиллярного кровотока универсальна и может быть использована не только при исследовании мигреней. Она также подходит для изучения инсультов или диабета, а при объединении системы с эндоскопом можно исследовать кровообращение внутренних органов. Кроме того, метод может быть перспективен для мониторинга кровоснабжения коры головного мозга при проведении неврологических операций. Результаты исследования опубликованы в издании The Journal of Headache and Pain.