А.Е. Герасименко1

1 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (Санкт-Петербург, Россия)
1 sasha_grsmnk@mail.ru

Постановка проблемы. Развитие нейрохирургии сталкивается с ключевым ограничением – отсутствием высокоточных методов оперативного контроля состояния церебральных тканей, что приводит к рискам повреждения функциональных зон или неполного удаления патологических очагов. Данная проблема требует разработки принципиально новых биотехнических решений, способных объективно характеризовать состояние нервной ткани на клеточном и субклеточном уровнях непосредственно во время хирургического вмешательства.

Цель. Разработать биотехническую систему (БТС) диагностики состояния тканей головного мозга in vitro, которая позволит обеспечивать нейрохирургов информацией о состоянии тканей во время проведения операций по резекции опухолей головного мозга.

Результаты. Проведено научное обоснование возможности использования метода импедансометрии для диагностики состояния тканей головного мозга in vitro. Разработана схема БТС для диагностики состояния тканей головного мозга in vitro, использующая в основе данный метод. Описаны составляющие БТС и объяснен выбор блоков и элементов. Приведены первые результаты, полученные с использованием разработанной системы.

Практическая значимость. Предложенная и описанная в работе БТС позволит провести первичные эксперименты по апробации метода определения состояния тканей головного мозга in vitro и разработать систему для интраоперационного определения границ опухоли за счет анализа функционального состояния окружающих тканей, что минимизирует риски неполной резекции или повреждения здоровых структур. Она поможет снизить послеоперационные осложнения и улучшить прогноз выживаемости за счет максимально полного удаления опухолевой ткани с сохранением критически важных зон мозга. Кроме того, система может быть интегрирована в нейронавигационные комплексы, обеспечивая хирурга объективными данными в реальном времени.

Герасименко А.Е. Разработка биотехнической системы диагностики состояния тканей головного мозга in vitro // Биомедицинская радиоэлектроника. 2026. T. 29. № 3. С. 71−75. DOI: https:// doi.org/10.18127/j156 04136-202603-12

1. Ромащенко П.Н., Майстренко Н.А., Криволапов Д.С., Вшивцев Д.О. Радионавигационные и фотодинамические методики интраоперационной визуализации околощитовидных желез (обзор литературы) // Вестн. Хир. 2020. №3.
2. Герасименко А.Е. Результаты экспериментальных исследований изменения во времени частотных характеристик импеданса опухолей головного мозг // Биотехносфера. 2023. № 1 С. 30–34.
3. Kenerson H.L., Sullivan K.M., Labadie K.P., Pillarisetty V.G., Yeung R.S. Protocol for tissue slice cultures from human solid tumors to study therapeutic response // STAR Protocols. 2021. V. 2. № 2. Art. № 100574.
4. Krivtsun I.V., Pentegov I.V., Sydorets V.M.,Rymar S.V. A technique for experimental data processing at modeling the dispersion of the biological tissue impedance using the Fricke equivalent circuit. ЕіЕ. 2017. №5 (eng).
5. Гончаров В.Д., Самочерных К.А., Воинов Н.Е., Куканов К.К., Герасименко А.Е., Яшкардин Р.В., Гореликова М.А. Теоретические основы использования спектроскопии импеданса в медицине // Российский нейрохирургический журнал им. проф. А.Л. Поленова. 2023. № 15(4). С. 35–41.
6. Куканов К.К., Зрелов А.А., Самочерных К.А., Олюшин В.Е., Потемкина Е.Г., Улитин А.Ю. Сравнительный анализ стереотаксического и эндоскопического методов биопсии опухолей головного мозга (обзор литературы) // Российский нейрохирургический журнал им. проф. А.Л. Поленова. 2020. № 12(1). С. 64–70.