Тромбоз – патологическое образование тромбов в кровяном русле – является серьезной угрозой здоровью и даже жизни человека. В нашей стране ежегодно количество пациентов с венозными тромбоэмболическими осложнениями увеличивается почти на 100 тысяч человек. Все эти пациенты нуждаются в особенно тщательном контроле состояния свертывающей системы. При этом, во многих случаях своевременная диагностика позволила бы предотвратить тромботические осложнения.
Ранняя диагностика рисков тромбообразования и кровотечений особенно важна при подборе антитромботической терапии, при лечении и профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, тромбозов после хирургических операций. Наиболее эффективным для такой диагностики сегодня является тест тромбодинамики. В основе теста – многолетние исследования свертывающей системы крови, которые проводились на базе Гематологического научного центра РАМН. Компания «ГемаКор Лабс», резидент кластера биомедицинских технологий фонда «Сколково», работает над вторым поколением теста - «Тромбодинамика-4D». Недавно грантовый комитет фонда принял решение о предоставлении гранта на 60 млн. рублей для его разработки и клинической апробации.
Свойства крови
Одно из свойств нашей крови – способность своевременно сворачиваться, то есть образовывать сгусток – тромб, чтобы прекратить кровотечение. Если этот механизм нарушен, свертывающая система работает некорректно. Самый известный для всех нас пример – различные типы гемофилии, однако медики прекрасно знают, что нарушения свертывания крови сопровождают множество различных заболеваний и состояний, и могут очень серьезно осложнить лечение и прогноз.
Свертывание крови само по себе является процессом очень непростым. Кровь содержит в себе много различных компонентов, которые определенным образом взаимодействуют между собой. И в частности, если кровеносный сосуд повредить, то контакт крови с молекулами белка, которые находится в толще стенки этого сосуда, немедленно запускает поэтапное формирование сгустка крови. Сначала образуется«пробка» из тромбоцитов. Дальше в этот процесс вступают белки, находящиеся в составе плазмы крови, и в итоге тромбоцитарная пробка «уплотняется» особым фибриновым гелем. Процесс этот развивается во времени и в пространстве как, условно говоря, эстафета. За эстафетой свертывания крови неотрывно следует эстафета остановки этого процесса, в итоге в поврежденной области сосуда возникает сгусток крови достаточного размера, чтобы перекрыть место травмы, но при этом не нарушить кровоток.
Схема взаимодействия факторов свертывания крови (Пантелеев М. и др. // Biophys. J. 2010 V.98. 9. P.1751—1761.)
Однако спасительное свойство крови может превратиться в угрозу. Если по каким-то причинам способность крови к свертыванию усилена, это увеличивает риск образования тромбов. Тромб может перекрыть кровоток, оставив ткани без нормального кровоснабжения. Иногда тромбы могут оторваться от стенки сосуда и попасть в кровоток, неся в себе угрозу жизненно важным органам – сердцу, легким. Это явление называется эмболией.
Фотография фибринового сгустка, полученная с помощью сканирующей электронной микроскопии. Увеличение в 6500 раз.
Последствия тромбообразования
Нарушения свертывающей системы крови очень часто сопровождают самые различные не относящиеся к крови заболевания, или вызываются целым комплексом причин. И такие нарушения свертывания не менее, а по своей распространенности даже более опасны. В первую очередь тем, что это приводит к тромбозам, которые являются одной из главных причин смертности в развитых странах, в России это примерно 57% случаев среди всех причин смертности.
Инфаркты миокарда, ишемические инсульты, тромбоэмболия легочной артерии – все эти, а также многие другие заболевания становятся следствием того, что в каком-то сосуде образовался тромб. По данным американских врачей, тромбоэмболия легочной артерии возникает в год у 1 человека из 1000 – это очень высокий показатель. Приблизительно в половине случаев пациент умирает. В менее развитых странах уровень смертности от этого заболевания еще выше. И чем старше мы становимся, тем выше риск столкнуться с проблемами, вызванными тромбозом сосудов.
Существует множество факторов риска, которые могут провоцировать избыточное тромбообразование в крови. Это инфекции, повышенный уровень холестерина в крови, длительная малоподвижность, онкологические заболевания и гормональная терапия. Еще один фактор риска, не предусмотренный природой – хирургические вмешательства и восстановительный период после них. И во всех этих случаях врачам необходимо найти то идеальное состояние свертывающей системы крови, которое сохранит пациенту здоровье.
Поэтому своевременная оценка состояния свертывающей системы у пациента чрезвычайно важна. Она поможет в случае необходимости вовремя принять профилактические меры, назначить соответствующий препарат. Лекарства, снижающие активность свертывающей системы крови (антикоагулянты), назначают больным уже перенесшим, например, ишемический инсульт, инфаркт миокарда, тромбоз глубоких вен. Но эффект антикоагулянтов, в том числе и самых современных, может иметь сильные индивидуальные различия у разных пациентов. А недостаточное или избыточное их действие опасно для пациента. Поэтому действие препарата необходимо тщательно проконтролировать, и основной инструмент для этого – лабораторная диагностика свертывания.
Оценка нарушений системы свертывания крови – тест тромбодинамики
Существует множество лабораторных методов диагностики свертывающей системы крови. Однако подавляющее большинство из них принципиально устарели. Например, для запуска свертывания в них используется слишком большое количество «активирующего реактива», а затем вся система еще и перемешивается. Конечно, небольшое изменение в крови пациента, которое угрожает ему усиленным тромбообразованием, на фоне такой постановки исследования просто теряется.
Ряд тестов определяют нарушения только в отдельных звеньях каскада свертывания (вспомните первый рисунок) или реагируют на концентрацию назначенного пациенту препарата, но при этом не отражают итоговую «суммарную» картину свертывания. В итоге, довольно часто врач оказывается в ситуации, когда анализы противоречат состоянию пациента. Нужен более точный и более информативный способ оценить состояние свертывающей системы крови у пациента. Для решения этой задачи специалисты из компании «ГемаКор», разработали оборудование, на котором делается новый интегральный тест гемостаза – тест тромбодинамики. В основу этого метода положены исследования, проводившиеся в Гематологическом научном центре РАМН.
В тесте тромбодинамики процесс свертывания реализован максимально близко к естественным условиям. Фактически, мы берем образец крови у пациента и помещаем небольшое количество плазмы крови в специальную кювету. Затем мы вставляем в кювету специальную пластину с локально нанесенным активатором, имитирующим поврежденную стенку кровеносного сосуда. То есть мы не добавляем какое-то количество реагента, а точно воссоздаем реальную картину, практически как в организме. А затем, не вмешиваясь больше в этот процесс, просто наблюдаем за всеми этапами формирования сгустка крови в нашем искусственном «поврежденном сосуде». Скорость образования сгустка и его размер являются результатом всех сопутствующих реакций, и наступает момент, когда рост сгустка замедляется и, наконец, останавливается.
Наблюдение, а затем автоматическая обработка этого процесса дают информацию обо всех существенных характеристиках свертывания: время задержки роста сгустка, скорость роста сгустка, наличие спонтанных сгустков и ряд других параметров. Это позволяет одновременно и независимо регистрировать нарушения свертывания на любых стадиях, и дает врачу итоговую картину состояния свертывания у пациента.
Рост сгустка в поврежденном сосуде и в тесте тромбодинамики.
Важным достоинством метода служит не только его высокая чувствительность к нарушениям в различных фазах свертывания. Отдельные кадры и видео роста сгустка очень наглядно визуализируют имеющуюся у пациента патологию.
Фотографии фибринового сгустка при разных диагнозах, полученные прибором «Регистратор тромбодинамики Т-2» на 30-й минуте исследования. Слева направо: норма, гипокоагуляция, гиперкоагуляция, гиперкоагуляция со спонтанными сгустками, гиперкоагуляция со спонтанными сгустками и фибринолизом.
Данные, полученные таким методом, позволяют диагностировать различные нарушения свертывания, осуществлять персональный подбор терапии, в том числе для новых анти-тромботических препаратов, и существенно снижать стоимость лечения при использовании дорогостоящих лекарственных препаратов (например, при гемофилии). За счет высокой чувствительности к предтромботическим состояниям, этот метод делает возможной разработку нового поколения антитромботических препаратов.
Тест тромбодинамики позволяет выявлять нарушения системы свертываемости крови, отслеживать действие лекарств, проверять эффективность терапии, направленной как на уменьшение, так и на усиление свертывания.
Прибор «Регистратор тромбодинамики Т-2», на котором проводится этот тест, уже получил сертификацию Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития, он используется в медицинских учреждениях Москвы, Екатеринбурга и Новосибирска. «Регистратор тромбодинамики» выходит и на международный рынок. Первые приборы куплены в Великобритании, Голландии, Германии, а также ужеиспользуются в исследовательских лабораториях США, Франции, Швеции.
Сейчас специалисты дочерней компании ГемаКора – «ГемаКор Лабс» – работают над созданием следующего поколения прибора, который получил название«Тромбодинамика-4D» и фиксирует не только плазменное, но и тромбиновое звено свертывания, уточняет представитель компании Татьяна Федулова. Такой прибор не имеет близких аналогов на мировом рынке. Создаваемый в рамках проекта отечественный прибор будет представлять собой альтернативу используемым сейчас в клиниках импортным устройствам для диагностики свертывания (таким, как тромбоэластография, тест генерации тромбина и другим). Важное достоинство этого исследования – его быстрота. При наличии необходимого оборудования тест можно будет проводить, например, в машине «Скорой помощи» или операционной. Предполагается, что разработка и клинические испытания прибора второго поколения будут завершены «ГемаКор Лабс» в 2016 году.
Комментарий
Руслан Алтаев, руководитель направления «Медицинские изделия и оборудование, ИТ в здравоохранении», кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково» прокомментировал разработки «ГемаКор»:
- С помощью Фонда «Сколково» компания разрабатывает второе поколение Тромбодинамики. Новый прибор дает информацию также о тромбоцитарном звене гемостаза, и кроме того, время на проведение исследования сократится до 15 минут, что очень важно, когда врачу нужно оценить ситуацию и принять решение быстро – например, для реанимации или операционной комнаты. Это расширит клиническое использование прибора и даст новую важную информацию врачу для принятия лечебного решения.
Также, к безусловным преимуществам нового метода «Тромбодинамика-4D» следует отнести возможность оценить эффективность действия препаратов антикоагулянтной терапии последнего поколения, которые только недавно появились на рынке. Это позволит врачу заранее, еще до назначения, спрогнозировать будет ли эффективно то ли иное лекарство, не теряя драгоценное время и деньги на неэффективную терапию.
Фактически, компания «ГемаКор» возрождает производство медицинской техники в России, причем делает это на мировом уровне. Прекрасно понимая уникальность научной идеи, компания привлекает ведущих европейских специалистов для решения некоторых технических задач. При разработке промышленной версии прибора главной задачей является добиться стабильности и качества оборудования.
