Урология будущего

Проследить основной вектор развития лечебных и диагностических технологий несложно: происходит переход от громоздких устройств, сложных и дорогих в эксплуатации, к портативным персональным приборам. Специалист может быстро и эффективно использовать их как в медицинском учреждении, так и дома у пациента. Подобные разработки появляются с завидной регулярностью, поэтому в одном материале рассказать обо всех невозможно. Сегодня мы знакомим читателей с наиболее интересными и перспективными инновациями в урологической практике.

Среди новейших разработок, предназначенных для диагностики инфекционных заболеваний мочевыводящих путей (ИМП), — диагностический спиннер, созданный индийскими и корейскими разработчиками. Прибор напоминает популярную одноименную игрушку. Это устройство с резервуаром для 1 миллилитра мочи, не нуждающейся в предварительной обработке. При раскручивании в руке бактерии под действием центробежной силы оседают на встроенных мембранах и в результате последующего добавления красителя окрашиваются, что позволяет оценить наличие и концентрацию микроорганизмов. Весь процесс занимает 50 минут, не требует лабораторных условий и больших затрат. При необходимости можно провести повторный анализ, добавив в мочу антибактериальный препарат для определения микробной чувствительности. Прототип успешно испытан на 39 добровольцах, отчет опубликован в Nature Biomedical Engineering.

Говоря о диагностике в урологии, сложно переоценить значение ультразвукового исследования (УЗИ). Традиционно для него необходим отдельный кабинет со стационарным оборудованием. Ситуация стала меняться с 2017 г., когда американской компанией Butterfly Network была создана карманная (размерами 185 х 56 х 35 мм и массой 313 г) УЗИ-приставка Butterfly iQ, оснащенная цветным допплерографом для iPhone. Ее рабочий полупроводниковый чип содержит 9000 емкостных ультразвуковых микропередатчиков, обеспечивающих высокое разрешение изображений и соответствующих стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Глубина сканирования составляет от 1 до 30 см.

Butterfly iQ поставляется с программным обеспечением, имеющим предустановки для исследования различных анатомических областей. Полученные результаты с данными пациентов передаются по защищенному протоколу в облачное хранилище, доступное на любом устройстве. Как следует из информации на сайте производителя, приобрести гаджет (по цене 2500 долларов) пока могут только врачи, практикующие в Соединенных Штатах.

Более сложный и высокотехнологичный, но и более точный экспресс-метод оценки антибиотикочувствительности при ИМП предложили сотрудники Калифорнийского технологического института (США). В ходе исследования образец мочи разделяют пополам и смешивают с растворителями, один из которых содержит антибиотик. После 15-минутной инкубации степень репликации бактериальной ДНК (при чувствительности к препарату она резко снижается) оценивают в течение 7 минут, используя цифровую петлевую изотермическую амплификацию в реальном времени (dLAMP, digital Loop Mediated Isothermal Amplification). Результаты визуализируют на универсальном портативном микрофлюидном устройстве SlipChip. Подобный подход позволил уменьшить время исследования до получаса, что и было целью разработчиков.

Как говорится в публикации на страницах Science Translational Medicine, новая диагностическая методика не уступает по точности ”золотому стандарту” — полимеразной цепной реакции. В настоящее время прибор распознает лишь различные штаммы E. coli, однако его можно ”перенастроить” на любые виды бактерий.

Другая американская исследовательская группа представила еще одну систему микрофлюидного анализа, который также требует не более 30 минут и оценивает риск возникновения почечных камней. Компактный аппарат, названный SLIPS-LAB (Slippery Liquid-Infused Porous Surface Laboratory — лаборатория со скользящей жидкостной пористой поверхностью), представляет собой полимерную пластинку с системой внутренних пор-каналов и полостей, покрытых поверхностно-активным веществом. Последние заполняют необходимыми реагентами и смешивают с образцом мочи. Все жидкости передвигаются под действием поверхностного натяжения и геометрии каналов без дополнительных насосов, а также источников энергии. Метаболиты, свидетельствующие о риске камнеобразования, выявляют колориметрическим и ферментным методами.

Авторы статьи в Science Advances пишут, что им существенно помогло изучение скользких поверхностей, с помощью которых хищные растения (например, кувшиночник) ловят садящихся на них насекомых.

Оригинальную инновацию для помощи пациентам с дисфункцией мочевого пузыря (МП) представила на страницах Science Advances группа исследователей из Сингапура, Японии и США. Гибкий датчик-актуатор, накладываемый на стенку органа, выполнен из полимерного композита с компонентами из имеющего память формы сплава. 

Прибор снабжен электродами, управляющими степенью натяжения с возможностью его фиксации. Подобная конструкция позволяет отслеживать в реальном времени степень наполнения пузыря и при достижении критической отметки сокращаться, обеспечивая его опорожнение.Пользователь, получая информацию от датчика, активирует мочеиспускание самостоятельно. Пока испытания прошли только на крысах. Эксперименты показали, что методика обеспечивает опорожнение МП на 71-100%.

Новый подход к минимально инвазивному лечению доброкачественной гиперплазии предстательной железы разработала известная фирма Olympus. Ее устройство iTind в виде проволочного каркаса из титано-никелевого сплава (нитинола) тоже обладает памятью формы. При помощи специального проводника его в сложенном виде вводят через мочеиспускательный канал в увеличенную простату. Там iTind расправляется, расширяя просвет уретры, при этом давление на ее стенки вызывает ишемию и склерозирование тканей. Через 5-7 дней приспособление извлекают.

В связи с проблемой сохранения и поддержания сексуальной активности следует упомянуть о новейшей разработке американского стартапа Morari Medical для коррекции преждевременной эякуляции. 

Экспериментальное одноразовое нейромодулирующее устройство наклеивают на промежность. Оно генерирует трансдермальные электрические микроимпульсы, снижающие активность ответственных за семяизвержение нервов. Степень такого воздействия, а, следовательно, продолжительность полового акта можно регулировать через приложение на смартфоне, подключаемом к ”пластырю” по Bluetooth. Сейчас проходит клинический этап испытаний, и предположительно продажи начнутся в 2021 г.

Современный уролог может пополнить свой арсенал и портативными аппаратами для эндоскопии. Так, в 2020 г. еще одна американская фирма — Ambu предложила одноразовый гибкий цистоскоп Ambu aScope 4 Cysto с углом обзора 210°. Помимо того, что диагностику можно проводить практически в любых условиях, отпадает необходимость ожидания исследования, а также затрат на стерилизацию, обслуживание, амортизацию и ремонт

Безусловно, не все из перечисленных приспособлений могут войти в повседневный обиход уролога уже сегодня. Однако это может произойти уже в недалеком будущем, и вероятность этого весьма велика.

Олег Лищук