В ПГУ создают систему мониторирования ЭКГ и артериального давления, способную непрерывно следить за состоянием пациента
Версия для печати
В Пензенском государственном университете медики совместно с ИТ-специалистами разработали программу, способную диагностировать и предупредить развитие артериальной гипертензии. Ученые смогут обойти недостатки существующих систем бифункционального мониторирования ЭКГ и артериального давления. Преимущества их способа в том, что программа «берет» в мониторинг только пригодные электрокардиосигналы. О разработке рассказала «Российская газета».
Сердечно-сосудистые патологии на сегодняшний день являются ведущей причиной инвалидности и смертности в России. Артериальная гипертензия (АГ) — одно из самых распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Длительное повышение артериального давления ведет к развитию сердечной недостаточности, инфаркта миокарда, инсульта и многих других патологий.
Один из разработчиков программы, старший преподаватель кафедры «Медицинская кибернетика и информатика» Медицинского института Пензенского госуниверситета Дмитрий Папшев рассказал, что существующие системы бифункционального мониторирования ЭКГ и АД имеют ряд недостатков. Самые значительные — низкая точность, плохая воспроизводимость результатов, отсутствие непрерывного контроля, громоздкость конструкции.
Научный коллектив ПГУ — студенты Медицинского института ПГУ Станислав Лёвин и Ольга Демочкина, д-р техн. наук, доцент кафедры «Медицинская кибернетика и информатика» ПГУ Леонид Кривоногов, старший преподаватель кафедры «Медицинская кибернетика и информатика» ПГУ Дмитрий Папшев — смогли обойти эти недостатки и зарегистрировали программу, которая базируется на использовании связи давления с различными физиологическими сигналами и их параметрами.
«Такие сигналы должны регистрироваться неинвазивно, просто и удобно для пациента, а их параметры должны иметь тесную корреляционную связь с артериальным давлением», — рассказал Дмитрий Папшев.
Ученые обучили компьютерную программу на основе математической модели. Для этого они брали записи ЭКГ пациентов из открытых медицинских источников данных. Подборку делили на две группы: здоровых и больных ССЗ. Параметры вносили в программу — так создавалась математическая модель, способная по загруженным данным считывать новые и определять, здоров человек или болен. К тому же такой способ открывает возможность непрерывно и без помех регистрировать артериальное давление у человека. Математическая модель определяет опорные точки и показания, необходимые для правильного считывания сигнала.
Зарегистрированные сигналы будут проходить проверку качества. При непригодности для дальнейшего анализа последует запрос на изменение условий регистрации. Например, лучше закрепить датчики, снизить физическую нагрузку, перейти в состояние покоя (прилечь или присесть) и так далее. При пригодности качества сигнала он отправится на первичную обработку.
Точность данных, выданных программой, — около 93%. По словам Дмитрия Папшева, в их планах встроить эту программу в умные смарт-часы. Безманжетный способ измерения артериального давления позволит уменьшить дискомфорт при измерении и обеспечить непрерывный контроль за состояние артериального давления у пациента.
«Мы работаем над созданием беспроводной телеметрической системы. Она будет состоять из носимых устройств, расположенных на запястье и торсе пациента, мобильного приложения для смартфона», — поделился планами Папшев.
Вскоре пензенские ученые приступят к обучению искусственной нейронной сети. Они уверены, что к каждому пациенту необходимо подбирать и индивидуальный подход, и параметры оценочной модели.
В основу будущей разработки будет положен принцип телемедицины — удаленного мониторинга за состоянием пациента. Умный смарт-браслет будет и сам давать рекомендации человеку, и отправлять сообщения лечащему врачу при угрозе жизни и здоровью обследуемого.
«Ни одна из существующих систем бифункционального мониторинга состояния сердечно-сосудистых заболеваний не может осуществлять непрерывный контроль за состоянием артериального давления. Разрабатываемая система в ПГУ дает текущую информацию и рекомендации — это и позволяет круглосуточно мониторить артериальное давление. В режиме реального времени человек получает рекомендации, а значит врачи получают „чистый” сигнал», — добавил Дмитрий Папшев.
