Нову модель вестибулярного імпланта створив хірург з голландії на базі тгу та університету маастрихта

20

Завідувач лор-відділенням госпіталю університету маастрихта (нідерланди) раймонд ван де берг захистив на базі томського державного університету докторську дисертацію (phd) з біофізики вестибулярного апарату. Результатом дослідницької роботи голландського хірурга, проведеної під керівництвом професора фізичного факультету тгу володимира демкіна і професора університету маастрихта германа кінгми, стала комплексна фізико-математична модель вестибулярного імпланта. Вона допомагає оптимізувати роботу вестибулярного протеза, необхідного для відновлення втрачених вестибулярних функцій, таких як орієнтація в просторі, підтримання рівноваги і стабілізація погляду.

— зараз для 30 мільйонів людей у світі, які втратили вестибулярну функцію, не існує ефективного терапевтичного лікування. Відновлення вестибулярної функції часто можливо тільки за допомогою імплантації штучного вестибулярного органу, – пояснює завідувач кафедри загальної та експериментальної фізики, керівник міжнародної лабораторії моделювання фізичних процесів в біології та медицині фф тгу володимир демкін . — однак наявні сьогодні зразки вестибулярних імплантів поки ще далекі від досконалості. Для розробки нового вестибулярного імпланта необхідні фундаментальні знання про електричну провідність біологічних тканин, електрофізіології периферичного вестибулярного лабіринту і вестибулярних нервів.

Докторська робота раймонда ван де берга , підготовлена під подвійним науковим керівництвом, присвячена вирішенню наукових проблем, пов’язаних з роботою імпланта як біотехнічної системи. Запропоноване ним пристрій складається з сенсорної системи – гіроскопів-детекторів прискорень при русі голови людини, генератора електричних імпульсів і електродів, що передають імпульси безпосередньо в вестибулярні нерви. Ці імпульси через синаптичний зв’язок по нервах надходять в головний мозок, де обробляються для формування сигналів, що забезпечують стабілізацію очей і положення тіла.

Пряма електрична стимуляція вестибулярних нервів замінює роботу вестибулярного органу і допомагає повернути людині втрачену вестибулярну функцію. Проблема полягає в тому, що електричні імпульси при проходженні через живу тканину вестибулярного органу спотворюються, що призводить до появи «шумів» та інших перешкод, дезорієнтують мозок хворої людини. Для вирішення цієї проблеми необхідно було вирішити ряд наукових і технічних завдань, пов’язаних з електрофізіологією периферичного вестибулярного лабіринту і знаходженням оптимального режиму електричної стимуляції вестибулярних нервів.

– результатом роботи раймонда ван де берга, проведеної на базі тгу і університету маастрихта, стало створення комплексної фізико-математичної моделі вестибулярного імпланта, яка дозволяє технічно доопрацювати пристрій і оптимізувати його функціонал, – розповідає володимир демкін . — зокрема, запропонована нова форма електродів і їх оптимальне розташування у внутрішньому вусі людини, змінена форма стимулюючого електричного імпульсу. Проведені клінічні експерименти з вимірювань вестибуло-окулярних ефектів, що відображають кореляцію руху голови і очей пацієнта, показали переваги такого комплексного підходу до вирішення завдання вдосконалення вестибулярного імпланта. В кінцевому підсумку це дозволить значно підвищити ефективність медичної допомоги пацієнтам і повернути їм нормальну якість життя.

Додамо, що зарубіжні дослідники все частіше вибирають томський державний університет в якості майданчика для захисту наукового ступеня. Так, за останній час в диссоветах тгу захистили свої дисертації вчені з індії, руанди, алжиру, нідерландів та інших країн. Наукові роботи виконані за напрямами » історія та філософія», «радіофізика», «системний аналіз, контроль та обробка даних», «біофізика».

У першій половині 2022 року пройти підсумкову атестацію і представити phd-дисертацію до захисту мають намір аспіранти з китаю, сирії, в’єтнаму, іраку і лаосу.