Ученые международной лаборатории моделирования физических процессов в биологии и медицине ТГУ создают первую в мире трехмерную физико-математическую модель вестибулярного аппарата человека, которая поможет больным подбирать индивидуальные настройки вестибулярных имплантов, а также улучшит технологию изготовления этих устройств. Об этом сообщается на сайте вуза.
Вестибулярный аппарат человека — сложная система, отвечающая за равновесие и ориентацию человека в пространстве. Нарушения в его работе могут привести к полной потере возможности двигаться, при этом вестибулярные расстройства встречаются довольно часто: они поражают каждого десятого человека в преклонном возрасте, а также могут быть вызваны травмами и заболеваниями мозга. Частично восстановить утраченную функцию способны вестибулярные импланты, однако пока в мире проведено всего 11 операций по их установке.
«Вестибулярные импланты, как и любые искусственные органы, пока еще далеки от совершенства, — рассказал замруководителя лаборатории проректор ТГУ Владимир Демкин. — Их передаточная функция, то есть способность передавать импульс в мозг по нервным каналам для восстановления функциональности вестибулярной системы, не стопроцентна, а именно от этого зависит, правильно ли мозг воспримет сигналы от импланта».
По его словам, каждому пациенту необходима персональная настройка импланта, это касается и частоты, и формы передаваемых импульсов. Однако до сих пор не существует прямых методов измерения передаточной функции, а косвенные измерения, например вестибуло-окулярного рефлекса, не дают достоверной информации. Эффективным методом для решения задачи совершенствования импланта является математическое моделирование. Детализированная модель вестибулярного аппарата, которая разрабатывается в лаборатории ТГУ, поможет решить эту проблему.
«В лаборатории разработана комплексная физико-математическая модель, в которой учитываются анатомические особенности строения внутреннего уха, гемодинамика сосудов головного мозга, чувствительность живой ткани к электрическим импульсам», — пояснил Владимир Демкин.
Проректор подчеркнул, что пока остается актуальной проблема проверки полученных с помощью численного моделирования результатов. Для этого ученые лаборатории и их коллеги из других стран проводят тестирование пациентов, уже перенесших установку имплантов. Они пытаются найтистратегии оптимальной стимуляции вестибулярного нерва. Вот одно из последних предположений, выдвинутое руководителем лаборатории ТГУ Германом Кингма совместно с коллегами из Нидерландов, Австрии и Швейцарии, — различная электрическая стимуляция вестибулярного нерва способна заметно менять походку больного.
