Іван Єлістратов, Київ-Вінниця-Київ
№ 50. 19 листопада 2004 року, стор. 6

Нещодавно відбулася презентація Інтернет-сайту, що дасть змогу точно розраховувати концентрацію фармакологічного препарату в органах і тканинах людини. А це, у свою чергу, уможливить реалізацію індивідуальної лікарської терапії - з мінімальним ризиком передозування й побічних явищ, а також із економічно обгрунтованими витратами при застосуванні лікарських засобів.

Цьому передувала нелегка праця людей, які на початку роботи навіть і не здогадувалися, що йдуть "попереду планети всієї". Саме так - їхня робота виходить далеко за рамки вищеозначеної теми. Тож слово ініціаторам і практичним виконавцям теми - ректору Вінницького національного медичного університету ім. М. Пирогова, Герою України, доктору медичних наук професору Василю МОРОЗУ та завідуючому кафедрою біофізики, інформатики й медапаратури, доктору технічних наук, керівнику кафедри нових інформаційних технологій професору Ігорю ХАІМЗОНУ.

Василь Мороз:

  • В Україні немає жодної комп'ютерної програми, яка б давала можливість проаналізувати функції всіх систем і органів людського організму. Ми поставили собі за мету створити таку програму і 6 років над цим працювали наші вчені й програмісти. Задумувалося це як навчальний посібник. Уже в процесі роботи зрозуміли, що таку програму і її фрагменти можна використовувати як для навчального процесу, так і для наукових розробок, і, що найголовніше, - для практичної охорони здоров'я. Нині готуємо таку розробку, якою могли б користуватися лікарі. Вже підготували систему моделювання процесів фармакокінетики (FarmKin Pro), що дуже важливо при лікуванні хворих різними препаратами (як вони між собою взаємодіють, які бувають наслідки лікування, дозування ліків тощо).

Наша програма дає можливість проводити теоретичну роботу з практичними результатами і достовірними даними розрахувати в теорії, як працюють органи й системи людини.

Ігор Хаімзон:

  • Ми ставили собі за мету використовувати цю роботу для навчального процесу. Спочатку розробляли програми для окремих органів, тканин, але, оскільки організм людини - це цілісна система, то лише системний підхід може пояснити той чи той фізіологічний процес. Однак і сьогодні чітко й достеменно невідомо, як працюють усі органи людини. Однак ми постаралися внести до програми всі сучасні наукові відомості про роботу людського організму, об'єднавши це все в систему.

Наприклад, у нашій програмі враховано місце проживання людини на будь-якій широті чи довготі земної кулі, барометричні тиски різних широт (для параметрів дихання). Також береться до уваги кут стояння Сонця відносно до певної точки Землі, адже всі частоти сонячного спектру змінюються залежно від нашого місцезнаходження. Затим - їжа, яку вживає людина. Наприклад, з'їдаємо яблуко. Програма видає поетапно, як в організмі під час їжі змінюється склад жирів, білків, вуглеводів, калію, натрію, всіх сполук, що потрапляють в організм людини разом з цим фруктом. Тобто моделюється весь біохімічний процес. Ми можемо вибрати будь-який орган і побачити вплив абсолютно всіх хімічних елементів, які потраплять до нього внаслідок споживання тих чи інших продуктів: що надійде у кров, буде всмоктуватись в органи, тканини в різні проміжки часу. Скажімо, глюкоза: в програмі відстежуються всі цикли, які вона пройде в організмі. Зрозуміло, що всі люди різні, й можна моделювати все це індивідуально, в залежності від того, яка в кого ферментна активність і фізичні характеристики.

Тобто перед тим, як лікувати людину, можна буде змоделювати, як її організм поведе себе. Досі такі процеси імітувалися диференційними рівняннями, які могли дати лише загальну, приблизну картину. Тепер зможемо побачити не теоретично, а практично - що ж насправді відбувається в людському організмі чи його окремому органі. Можна задати всі фізичні характеристики - від зросту, віку, ваги та параметрів печінки, серця тощо до кількості клітин у певному органі включно і змоделювати роботу абсолютно всіх органів.

Якщо змінимо вхідні дані, відповідно змінюються дані й для всіх органів. Такий метод відрізняється від томографії тим, що останній відображає стан, який людина вже має, а ця модель показує, як ці процеси відбулися і чому.

Василь Мороз:

  • Дуже важливо для навчального процесу змоделювати, як функціонує певний орган чи система. Комп'ютерна томографія може дати відповідь, які органи як уражені, а чому - такої відповіді не дає. Цим недоліком страждають усі сучасні методи обстеження, що констатують те, що вже відбулося і не показують причин, з яких та чи та хвороба трапилася. Ми ж можемо побачити, як від органу до органу передається тепло чи вода, змоделювати роботу будь-якого обладнання, скажімо анестезіологічного. А це вже має велике практичне значення, бо навіть досвідчений профільний фахівець обирає засіб анестезії та дозування, виходячи лише з теорії та власного досвіду. Для кожного конкретного хворого і кожного конкретного випадку розрахувати все це дуже важко. Тим більше спрогнозувати, як дія наркозу позначиться, скажімо, через років десять - такої відповіді вам поки що ніхто не дасть. От вам страшний приклад, коли при трагедії на Дубровці в Москві для врятування заручників дали газ для наркозу. Наслідки були страшними. Адже крім загальних антропометричних даних - обсягу легень, стану серцево-судинної системи, є ще й індивідуальні особливості кожного організму.

Сказане - лише частина тієї величезної роботи, яку виконав малочисельний колектив кафедри біофізики Вінницького медуніверситету. Вся ця величезна робота, в принципі, є інструментом, на базі якого можна будувати конкретні речі, необхідні практикуючому лікарю. Найперше, що було зроблено на базі цієї системи, - побудовано фармакокінетику. При надходженні будь-якого препарату до людського організму можна точно розрахувати, в яких органах і за який час він буде накопичуватися. Теоретично це ще ніким не було досліджено. Такі дані добуваються лише клінічними випробуваннями, надзвичайно трудоємкими і дорогими, із залученням добровольців. Методика подібних випробувань - перевірка через аналізи крові. Але ніхто не зможе дати вам дані по кожному органу чи окремій системі організму. Поки що діють умовні таблиці й моделі, ті ж таки диференційні рівняння, коефіцієнти, які також підбираються умовно. Можна все це вираховувати з великою точністю.

Для того, щоб оцінити працю вінницьких медиків, достатньо сказати, що вона настільки божевільна, що за неї ніхто в світі досі не брався. Коли про цю розробку дізналися американські вчені, - не повірили. Але, побачивши результат, зробили замовлення на систему моделювання процесів фармакокінетики. Вже практично готова й система анестезіології. Взагалі за допомогою цього інструменту можна вирішувати безліч практичних завдань до моделювання патологічних процесів включно. Тепер стоїть завдання готувати спеціалістів, які могли б працювати з такою програмою. А з фрагментами працюватимуть студенти.

Робота вже отримала гран-прі на виставці високих технологій в Одесі 2003 року, організаторами якої були зокрема Національна академія наук України та Міністерство освіти і науки. Яке майбутнє чекає на вінницьке ноу-хау? Інтернет покаже. А ми розповімо читачам.