Бесконтактная магниторетинография: ученые LIFT представили инновационный метод функциональной диагностики заболеваний сетчатки глаза

Российские ученые представили инновационный метод функциональной диагностики заболеваний сетчатки глаза — магниторетинографию (МРГ), способную заменить традиционную электроретинографию (ЭРГ) и сделать обследование более комфортным и безопасным для пациентов.

Сахарный диабет остается одной из ключевых медицинских проблем XXI века. Всемирная организация здравоохранения назвала это заболевание эпидемией третьего тысячелетия. Даже если жизнь больному удается сохранить, то от осложнений он практически не застрахован. И одно из самых опасных – диабетическая ретинопатия. Именно эта патология становится основной причиной слепоты среди людей трудоспособного возраста. Ранняя диагностика и мониторинг увеличивают шансы на выздоровление. Российские ученые из научного центра LIFT нашли способ делать это безболезненно, заменив традиционную контактную и не всегда безопасную процедуру электроретинографии.

Магниторетинография как бесконтактная альтернатива электроретинографии

Сегодня для диагностики заболеваний глаз используют электроретинографию — золотой стандарт оценки функционального состояния сетчатки. Суть процедуры в регистрации сигналов электрического поля, которое создают чувствительные клетки сетчатки в ответ на световую стимуляцию. Чтобы  уловить сигналы, врач размещает измерительный электрод прямо на поверхности роговицы глаза. Это зачастую вызывает неприятные, даже болезненные ощущения, повышает риск инфекций и воспаления и требует последующего восстановления тканей. Пациенты часто избегают и откладывают эту процедуру, а проходить ее нужно постоянно.

Ученые группы «Вычислительная нейровизуализация и МЭГ» научного центра LIFT разработали альтернативный метод диагностики – магниторетинографию. Это бесконтактная технология диагностики глазных заболеваний на основе магнитометров с оптической накачкой (OPM) и новых методов обработки сигналов, которая позволяет регистрировать магнитные поля сетчатки, не касаясь поверхности глаза. Вместо электрических сигналов ученые регистрируют магнитные поля, возникающие в нейронах сетчатки при их активации. Это позволяет оценить скорость и силу ответа – ключевые диагностические параметры. Дополнительно технология позволяет отслеживать прохождение сигнала от сетчатки до зрительной коры головного мозга, что открывает возможности диагностики не только офтальмологических, но и неврологических нарушений.

Как выглядит само устройство?

Устройство напоминает шлем или маску для глаз, внутри – магнитные сенсоры, которые улавливают сверхмалые магнитные поля.  Также датчики располагаются на обратной стороне головы — рядом со зрительной корой. Это может помочь диагностике нарушений не только на самой сетчатке, но и внутри головного мозга, где зрительные сигналы передаются и обрабатываются. 

С помощью магниторетинографии ученые регистрируют ответы клеток сетчатки глаза на световую полнопольную стимуляцию. В пилотных экспериментах на 5 здоровых испытуемых они продемонстрировали схожую форму сигналов МРГ и ЭРГ.  Результаты подтверждают возможность высококачественной регистрации функциональной активности сетчатки глаза без использования роговичных электродов и подчеркивают потенциал дальнейшего клинического применения метода магниторетинографии.

Сейчас технология магниторетинографии находится на стадии верификации принципа: ученые совместно с НИИ глазных болезней им. М.М. Краснова сопоставляют данные МРГ и традиционной ЭРГ, чтобы подтвердить  диагностическую ценность метода.

В планах ученых создать компактную автоматизированную систему магниторетинографии для массового использования. Планируется, что пациенту нужно будет просто зайти в безмагнитную камеру и надеть шлем для магниторетинографии, после чего программа сама будет записывать и обрабатывать сигнал для постановки диагноза врачом-офтальмологом.

Особые надежды связаны с тем, что новая технология сможет помочь пациентам, которые не переносят стандартную процедуру: «Существует большая группа пациентов, для которых электроретинография затруднительна или невозможна. Мы рассчитываем, что магниторетинография станет для них полноценной альтернативой», – подчеркивает Татьяна Вячеславовна Смирнова (к.м.н, врач-офтальмолог НИИ ГБ им. М. М. Краснова).

Генеральный директор научного центра LIFT Михаил Насибулин отмечает, что ключ к созданию подобных технологий – тесное взаимодействие ученых и врачей: «Когда врачи приходят к нам с определенными запросами на такие проекты, как магниторетинография, мы собираем команды ученых из разных сфер: материаловедов, биологов, физиков. И именно такой подход позволяет придумывать совершенно новые изобретения и создавать абсолютно новые продукты в медицине». 

Помимо магниторетинографии, команда центра уже реализует и другие проекты в офтальмологии, включая разработку искусственной роговицы. Разработчики подчеркивают: главная цель проекта — не просто научный результат, а улучшение качества жизни пациентов.

Магниторетинография может стать важным шагом к более доступной, безопасной и комфортной диагностике заболеваний зрения — особенно в условиях растущей распространенности хронических заболеваний, таких как диабет.

Недавно в программе «Конструкторы будущего» на телеканале ОТР вышел сюжет о созданной в нашем центре технологии магниторетинографии. Алексей Осадчий, руководитель научной группы «Вычислительная нейровизуализация и МЭГ», подробно рассказал о разработке и продемонстрировал прототип шлема, который уже сейчас используют для верификации метода. Научные сотрудники группы Алексея Осадчего показали лабораторию, где тестируют устройство и проводят анализ собранных данных, а также провели процедуру магниторетинографии для корреспондента программы «Конструкторы будущего» Ангелины Грохольской.

Более подробно вы можете ознакомиться с репортажем на сайте ОТР: Диагноз без страха | Программы | Общественное Телевидение России

*Эксперименты проводятся в лаборатории ИКН НИУ ВШЭ.