Патенты и пациенты

02.03.2018

О плазменном скальпеле, медицинских стартапах, эмпатии и том, как меняет жизнь Высшая школа онкологии, рассказал Максим Котов.

О поступлении в Высшую школу онкологии

Тогда школы по сути ещё не было, был только конкурс, в котором разыгрывалось место в петербургской ординатуре. Когда я узнал о конкурсе, вообще онкологом быть не хотел — собирался стать челюстно-лицевым хирургом. Год готовился, на шестом курсе дежурил в больнице: вывихи, переломы, последствия криминальных разборок. Чисто случайно ВКонтакте гулял вечером и увидел объявление «Зарегистрируйтесь». Я люблю во всяких таких штуках участвовать, вот и зарегистрировался.

Потом мне сообщили: вы прошли во второй тур конкурса. Дали задание написать статью. Так совпало, что у меня почему-то была куча свободного времени, даже не знал, чем заняться. Всё написал. После проверки Илья Фоминцев позвонил, спросил, кто я, чем занимаюсь. Первый вопрос был: мне не поверили. 

В заявке нужно было указать индивидуальные достижения, и я указал свой патент на плазменный скальпель. Организаторы подумали, что кто-то другой его создал, а я просто вписал свою фамилию. 

На самом деле было ровным счётом наоборот. Я говорю: я вам привезу прототип, всё покажу и расскажу. И повёз: он поместился в рюкзак. Когда увидели, мне сказали: круто. А потом я узнал, что да, прошёл по конкурсу.

С чего началась работа над плазменным скальпелем

Это очень долгая история. Она началась с четвертого курса. Мне внезапно стало очень скучно учиться: всё одно и то же, всё надоедает. У нас как раз начался цикл хирургии, и я попал на операцию, уже не помню, какую, там что-то очень кровило. Я тогда толком не знал, как кровь останавливать. Начал копаться в теме: что за дела, почему так. Начал изучать электрические методы хирургического гемостаза (остановки кровотечения): как останавливать кровотечение при помощи различных приборов. И вышел на так называемую плазменную коагуляцию, понравилось. Интересно, что в моей области это не применяется. Потом начал разговаривать со своими преподавателями: смотрите, какая штука, почему мы её не используем. Они говорят: почему — используем. У нас просто закончился газ (аргон), и мы не знаем, где его заправить. И всё: эта штука у нас уже два года валяется, ржавеет.

Прототип скальпеля. Фото из архива Максима Котова.

При плазменной коагуляции высокочастотный электрический ток проходит через поток инертного газа. Это бесконтактный способ обработки ран, после которого заживление происходит быстрее. Инертный газ доступен: используется в аргоновых сварках в любом шиномонтаже. Но для медицинских целей не подходит: степень чистоты довольно низкая, около 95%. А медицинский аргон должен быть очень чистым, без примесей

Первое, что я придумал: давайте будем использовать не газ, а мелкодисперсную систему, которую получим из воды. Это очень удобно: вода есть везде, она дешёвая. Так я придумал свой первый прибор, в котором реализован метод гидроплазменной коагуляции биологических тканей. 

Плазма — штука, которая коагулирует — образовывалась путём ионизации мелких частиц воды электрическим током. То есть образовывался пар. Для этого я помещал в воду пьезоэлемент, он очень широко используется в электронике. По сути это кусочек кремния, который начинает колебаться, когда мы подаём на него ток определённой частоты. В результате вибрации мелкие частицы начинают от воды отходить, и мы получаем мелкодисперсную смесь, которую можно легко ионизировать, и она является достаточно электронейтральной.

Я пошел к профессору, заведующему кафедрой: смотрите, что я придумал. Он сказал: да, круто, давай поэкспериментируем. Оказалось, это очень сложно: животные, на которых можно было ставить эксперименты, были отданы под гранты кафедры физиологии. С ней нужно было договариваться. Это очень долго, я решил пойти своим путём: просто пошёл на рынок, купил кроликов, и по сути в домашних условиях лабораторию развернул. Я делал им внутримышечный наркоз, затем проводил небольшую операцию на печени, коагулировал рану, зашивал, наблюдал за кроликом в течение недели, потом выводил из эксперимента. Это подразумевает передозировку наркотическим препаратом: дыхание останавливается, и всё. Потом отдавал на морфологическое исследование участок печени в области раны.

Первые деньги

Через заведующего кафедрой я познакомился со студентом на два курса старше. Он тогда успешно занимался (и сейчас занимается) биомедицинскими стартапами. В то время он имел хорошую грантовую поддержку и предложил подать заявку на грант. Я подумал: ладно, всё равно мне скучно и нечего делать. Первое, на что я подал, был самый простой студенческий грант: ты можешь описать идею на десяти страницах и отнести в научный отдел, что я и сделал. Получил 25 тысяч на исследование, закупил пару деталей, доработал прототип, сдал отчёт. Но с этой суммой далеко не уедешь, нужно было гораздо больше, и я стал думать дальше.

Медицина + экономика

Я написал заявку на грант «Умник» от фонда Бортника (Фонда содействия инновациям). Там уже нужно очно представить свой проект перед экспертами. 

В итоге я подавался пять раз, и только с шестого раза у меня получилось. 

Самое главное в проекте — описать коммерческую составляющую, что было сложно для человека, который ни бум-бум в экономике. Мне пришлось читать об этом, даже купил книжку про стартапы.

Грант достаточной большой был — 200 тысяч рублей. Собрал команду небольшую и начал работать. К сожалению или к счастью, я решил немножко поменять концепцию скальпеля. Теперь вместо воды я хотел использовать воздушно-озоновую смесь. Подключал озонатор — это прибор, который из атмосферного кислорода производит озон. В результате определенной химической реакции образовался монооксид азота, который тоже нейтрален. Есть куча исследований о том, что он эффективен, им можно коагулировать, обрабатывать незаживающие раны, ожоги, язвы при сахарном диабете. Я решил пойти по этому пути, потому что он проще. Дело в том, что с водой оказалось достаточно сложно по уровню технической реализации. У меня не было соответствующего образования — я просто не знал, что делать.

Битва стартапов

Потом в конце шестого курса я решил поучаствовать в конкурсе Russian Start Up Tour. Ближайший город, где он проводился, — Казань. От меня из Ульяновска четыре часа туда, четыре часа обратно. Я представил проект и неожиданно для себя занял третье место. Неожиданно, поскольку со мной соревновались уже готовые стартапы, где команды состоят из профессоров. Но третье-то место ладно. Главное, что там фонд Бортника разыгрывал грант в миллион рублей по программе «Старт». Их я и получил на разработку. И если «Умник» выдаёт деньги физическому лицу, то «Старт», чтобы освоить грант, требовал создать компанию. Сам я регистрировать не умел, обратился за помощью в местный инновационный кластер нашей области — мне дали компанию, и я в течение полутора лет ею как-то управлял. Сейчас, после переезда, времени уже не хватает, на второй год по грантовой программе не стал переходить.

Патент не гарантирует разработку

За время работы я получил три патента на плазменный скальпель. Но это патенты на полезную модель, а не на изобретение. Если цитировать Гражданский Кодекс, в изобретении есть элемент неочевидности, это что-то принципиально новое. Патентный поиск я с помощью Сколково проводил: не нашёл ничего похожего на мой принцип работы. Но на что давать патент, решают эксперты, которые работают в Федеральном институте промышленной собственности. Откуда они там это знают — другой вопрос. Ещё тут проблема технической реализации: для внедрения технологии нужен завод и площадь, всё это не так просто. Даже компании не всегда могут довести препараты до продажи.

В России патент даёт некое научное первенство в пределах страны, защищает тебя в течение одного года. Дальше нужно поддерживать его патентную силу — платить пошлину. Если этого не делать, любой другой может зарегистрировать такой же патент. Если ты изобрёл что-то реально крутое, нужно составлять уже международную заявку и регистрировать патент в США, Японии и Европе.

Распространенность и факторы риска

В литературе к «плоскоклеточному раку головы и шеи» обычно относятся рак полости рта, ротоглотки, гортани, шейного отдела пищевода. Эти заболевания объединены, потому что имеют одинаковую этиологию, патогенез, генетические особенности. Также специалисты по хирургии опухолей головы и шеи занимаются лечением опухолей щитовидной железы и слюнных желез, а также рака кожи. Локализация нужна больше для хирургов и лучевых терапевтов.

Опухоли головы и шеи относятся к редким болезням в отличие от рака лёгкого, молочной железы или колоректального рака. 

Недавно видел в приложении UpToDate последние данные по миру: ежегодно фиксируют примерно 550 тысяч новых случаев таких опухолей и 380 тысяч смертей. Мужчины болеют этим видом рака чаще. Распространённость зависит от региона. По разным данным, соотношение 3:1 (Европа) или 4:1 (Юго-Восточная Азия). Например, в Китае высокое распространение рака носоглотки. Если у нас ориентировочно 2-7 случаев на 100 000 человек, в Китае — 35. Это значимо. Именно на китайской популяции проводили исследование, в котором предлагали скрининг назофарингеального рака (рака носоглотки) путём определения в крови ДНК вируса Эпштейна-Барр . Поскольку этот вирус — фактор риска.

Если человек родился в Китае, а потом переехал, непонятно, сохраняется ли у него риск развития рака носоглотки. Это не меланома, когда известно: если человек жил в Австралии, где самый высокий уровень заболеваемости, а потом переехал, риск снижается. В случае рака носоглотки сложно построить исследование, и выводы пока сделать нельзя.

Если мы берём орофарингеальный (плоскоклеточный) рак, там фактор риска — это вирус папилломы человека. Остальными факторами являются курение, употребление алкоголя, жевание табака. Поэтому мужчины и болеют чаще. Они чаще пьют крепкие напитки: виски, коньяк, что-то 40-процентное.

Кто поможет распознать симптомы

При раке гортани первый симптом — осиплость голоса. Пациент замечает (а чаще его знакомые), что у него как-то голос изменился. Он идёт к лору, и дальше зависит от врача. Если он умеет делать непрямую ларингоскопию хорошо, он найдёт новообразование. Если нет, поставит хронический ларингит и будет лечить его травками и антибиотиками. Так чаще всего и бывает: полгода хронический ларингит лечат-лечат, а лучше не становится. Потом уже отправляют к онкологу. Хотя этот рак хорошо лечится на I и II стадии.

Источник: shutterstock.com

Самое сложное в процессе операции — пластика

Операции длятся от пяти минут до 14 часов. Если мы оперируем щитовидную железу, то полностью её удаляем — это часа два - два с половиной. Если что-нибудь с поражением лимфатических узлов, то в зависимости от количества пораженных уровней лимфатических узлов— четыре-пять часов. Проблема операций опухолей головы и шеи в том, что после удаления возникает дефект тканей, который нужно закрыть, потому что человек с этой раной жить не может. Помимо классического использования кожных лоскутов и металлоконструкций, пластическая хирургия в онкологии сейчас позволяет:

• Оперировать то, что раньше не могли оперировать.

К примеру, заднюю поверхность глотки практически невозможно оперировать классическим методом. Есть такой хирургический робот — аппарат da Vinci. Он широко используется в урологии при раке простаты. Его модификация TORS (TransOral Robotic Surgery) применяется для операций в полости рта: вставляется штука с лазерами, зажимами. Робот позволяет действовать более точно, без лишних разрезов. В России только в Москве, наверное, такой есть.

• Уменьшать объём операции.

Например, объём лимфодесекции. На шее, по классической оценке, есть семь уровней лимфатических узлов (некоторые отмечают девять). Классическая традиция диктует удалять вместе с опухолью все лимфоузлы, потому что они могут быть поражены. Сейчас за рубежом получила распространение концепция сигнального лимфатического узла. При помощи методов радионуклидной диагностики в первичную опухоль вводят радиоколлоиды. Это нужно, чтобы избежать лишнего удаления лимфоузлов. Определили первый узел, который засветился, отправляем его на биопсию. Этот узел называют сигнальным: он первым накапливает контраст на пути лимфотока. При меланоме и раке молочной железы это золотой стандарт в мире, но пока не в России. В области опухолей головы и шеи концепция внедряется. Например, эффективность метода доказана при ранних стадиях рака полости рта: диагностическая точность составляет 92%.

О научных интересах и щадящей лучевой терапии

Тема моей диссертации — «Клиническое значение метода биопсии сигнального лимфатического узла у пациентов со злокачественными опухолями». Сейчас мы (в НМИЦ онкологии имени Н.Н. Петрова) как раз проводим поисковое исследование. Мы хотим оценить:

• Как разработать алгоритм выбора объёма лимфодесекции, чтобы удалять только поражённые лимфатические узлы, а не все.  
• Как ограничить площадь для лучевой терапии, чтобы не облучать в том числе здоровые зоны. Это важно, потому что терапия у наших пациентов проходит очень тяжело, они мучаются, возникают побочные явления.

Пока мы используем стандартный метод: удаляем все лимфоузлы. Нас интересует непосредственно морфологический ответ. Если поймём, что остальные узлы после сигнального не поражены опухолью, тогда концепция сигнального узла применима. В противном случае нет. Ожидаемая выборка — 100 человек. Небольшая, потому что, во-первых, форма рака редкая. Во-вторых, не всех мы оперируем: встречаются ранние стадии или наоборот уже неоперабельные случаи. К тому же не все пациенты хотят оперироваться из-за побочных эффектов: после лимфодесекции может перестать подниматься плечо, пациент может потерять голос и так далее.

Как не бояться пациентов

Большинство врачей в России не умеют общаться с пациентами. Боятся, что не смогут ответить на все их вопросы или что не смогут справиться с эмоциями при общении, особенно в случае с онкологией. 

Хотя для этого уже разработаны международные протоколы и даже онлайн-курсы. Например, в MD Anderson Cancer Center при Университете Техаса. Общество ASCO (American Society of Clinical Oncology) выпускает гайдлайны по общению с пациентами: начиная от того, как постучаться в палату, до того, какие способы коммуникации эффективнее. В зарубежных университетах студенты сдают экзамены по этой теме.

Основные шаги такие:

• Рассказать о всех вариантах лечения, какие существуют в мире, а не только в конкретной клинике: об их преимуществах и недостатках.
• Выяснить предпочтения пациента. В одном исследовании опросили около тысячи пациентов и оказалось, что 92% хотят знать всю информацию о методах лечения, стоимости, сроках наблюдения и так далее.
• На основании предпочтений выстроить общение с пациентом.

Некоторые приёмы из рекомендаций я использую в своей работе, но проблема вот в чём. Классически любое общение начинается с первого пункта: настройте беседу. Это значит, вам нужно найти тихую комнату, где доктор, пациент и его близкие могут поговорить. На практике разговор очень часто происходит на пути к операционной или из операционной в перевязочную, когда вокруг много людей и ты пытаешься отвечать на вопросы между делом, потому что очень много работы. Не получается уделить каждому должное внимание.

Но мне удаётся общаться с эмоциональными пациентами. 

Одна пациентка готова была убить всех, потому что долго стояла в очереди. Моей вины в этом не было. Мне удалось предсказать её действия и успокоить так, чтобы она осталась без претензий. Уже не помню, что конкретно сказал тогда, но общий посыл такой: «Я тоже ненавижу стоять в очередях, прекрасно вас понимаю. Что я могу сделать, чтобы решить вашу проблему?». В такой ситуации нужен эмпатический ответ. 

Это не сочувствие, а интеллектуальный ответ на эмоции пациента. Мы должны узнать эмоцию, даже если пациент не говорит о ней прямо. Затем выявить причину эмоции и обязательно отреагировать на неё.

Как не ошибиться, учитывая результаты чужих научных работ

Если ты читаешь медицинскую литературу, обязательно нужно разбираться в статистике. Потому что статистические показатели можно интерпретировать очень по-разному в зависимости от уровня знаний. Если говорить о доказательной медицине в целом, важно верно задать клинический вопрос, получить на него ответ, оценить его, применить в своей практике и также оценить, как ты его применяешь. У всех проблема с четвёртым пунктом: как данные исследования экстраполировать на тех пациентов, с которыми ты работаешь. Например, если мы читаем китайское исследование и хотим применить результаты у нас, нужно учитывать, что оно было проведено на китайской популяции.

Чем коллеги в Высшей школе онкологии отличаются от остальных

Тут можно обсудить любую идею и получить поддержку или наоборот здравую аргументированную критику. Это очень круто. Потому что я долго искал критику. Со своим проектом плазменного скальпеля долго не мог найти человека, который не просто сказал бы «это не работает», а объяснил бы, почему, и это раздражало. Большинство людей, как я вижу, делают выводы просто так, не основываясь на доказательствах, и очень категоричны в своих суждениях. Это касается и авторов российских учебников: там пишут стандартные фразы. В отличие от англоязычных, где используется принцип вероятности: если ты будешь делать так, то в таком проценте случаев получишь это.

Веселая жизнь хирурга

Мой рабочий день начинается с 8:20 и продолжается минимум до 20 часов. Иногда операции идут до семи вечера. Когда дежуришь, то вообще двое суток там. По выходным нужно ходить на перевязки: у болезней-то выходных не бывает. А всякие неприятные вещи обычно и случаются на выходных: осложнения, травмы. Но привыкаешь ко всему. Одно время я хотел стать молекулярным биологом, генетиком, очень сильно. Но в лаборатории сидеть, пробирки переливать... Как-то не очень весело. А у хирурга жизнь более динамичная: всё время бегать нужно.