Ученые из Университета Колорадо и Университета Сан-Паулу решили проблему, которая мешала использовать ультразвуковую томографию (УЗТ) в реанимациях и экстренной медицине. Теперь врачи смогут получать четкие изображения легких у тяжелых пациентов без вредного излучения и лишних перемещений.

Результаты опубликованы в издании IEEE Transactions on Biomedical Engineering.

Главная сложность УЗТ — датчики крепятся на тело пациента, а значит, их положение меняется с каждым вдохом. Это искажает картинку. Команда математиков, инженеров и геофизиков нашла неожиданное решение, позаимствовав метод из сейсмологии — статическую коррекцию.

Статическая коррекция — математический метод, который учитывает помехи от неровностей среды (например, смещение датчиков на коже пациента или геологические слои в земле) и «чистит» сигнал, чтобы получить точное изображение.

В сейсмологии так корректируют данные, учитывая неровности рельефа и геологические слои. Применив тот же подход к ультразвуку, ученые научились компенсировать смещение датчиков. Это как очки, которые мгновенно настраиваются под движение пациента.

Эксперименты на искусственных манекенах и животных подтвердили: метод работает. Теперь изображения стали четче, а значит, врачи смогут точнее оценивать состояние легких — например, при COVID-19 или во время искусственной вентиляции.

Почему это важно

• Безопасность: УЗТ не использует рентген, а значит, можно делать частые снимки без риска.
• Мобильность: аппарат можно привезти к пациенту, даже если он подключен к аппаратуре.

Этот метод — шаг к реальному мониторингу у постели больного, — говорит профессор Дженнифер Мюллер.

Исследование может преобразить реанимационную практику. Сейчас КТ — золотой стандарт, но он требует транспортировки пациента и дает лучевую нагрузку. УЗТ позволит:

• Контролировать динамику отека легких в реальном времени.
• Быстрее корректировать ИВЛ, снижая риск баротравмы.
• Обследовать пациентов с политравмой, которых нельзя двигать.

Особенно ценно для педиатрии и неонатологии, где радиация критична.

Метод пока тестировали только на фантомах и свиньях. Неясно, как он поведет себя у людей с ожирением или подкожной эмфиземой — эти факторы могут искажать сигнал. Кроме того, алгоритм требует мощных вычислений: сможет ли обычный больничный компьютер справиться?

Ранее в России создали первую в мире установку для исследования извержения магмы.