Ученые подведомственного Минобрнауки России Пензенского государственного университета смогут усовершенствовать существующие медицинские приборы диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Установить отклонения в работе сердца станет возможным на ранних сроках. Предложение может лечь в основу системы поддержки принятия врачебных решений, чтобы снизить вероятность врачебной ошибки и ускорить процесс постановки диагноза. Кроме того, ноу-хау станет хорошим подспорьем для телемедицины и поможет спортсменам и всем любителям активного образа жизни контролировать физическую нагрузку. Об этом сообщило ТАСС.

Сердечный ритм каждого из нас многократно изменяется в течение дня. На него влияет наш образ жизни и даже обыденные действия, необходимые для жизнедеятельности. Прием пищи, занятия спортом, подъем по лестнице, эмоции радости или огорчения — все это и многое другое заставляет наше сердце биться иначе.

Изменения сердечного ритма могут указывать на заболевания сердечно-сосудистой системы. Для диагностики и профилактики заболеваний сердца снимают показания ЭКГ. Электрокардиография проводится в плановом или экстренном порядке.

Расшифровкой снятых данных занимается врач-кардиолог. Кардиограмма представляет график электрической активности сердца. Он непонятен для пациента. Но для специалиста прост и доступен. Врач оценивает электрическую активность сердца и анализирует вариабельность сердечного ритма (ВСР) по определенным параметрам.

ВСР оценивается по изменениям интервала времени между соседними сердечными сокращениями. Каждый зубец кардиограммы отражает работу определенного отдела миокарда (предсердий и желудочков сердца). Врач оценивает амплитуду и форму зубцов, длительность интервалов, по ним делает выводы: сердце пациента здорово или имеет место быть патология.

В Пензенском госуниверситете готовы предложить новый способ анализа электрокардиографических показаний. Способ — дополнение к аппаратам ЭКГ. Внедрение предложения поможет быстрее и точнее анализировать параметры работы сердца.

Научный коллектив ПГУ — д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Информационно-вычислительные системы» Андрей Кузьмин, канд. техн. наук, доцент кафедры «Информационно-измерительная техника и метрология» Виктор Баранов — анализирует изменчивость ЭКГ-сигнала и классическим способом (измерение длительности интервалов времени между R-зубцами, RR-интервалами), и с помощью нового технического подхода.

Ученые предлагают разработанный программный продукт встраивать в существующие аппараты ЭКГ и холтеровского мониторирования.

В основе оценки лежат статистические параметры сигналов. ЭКГ сигнал с помощью компьютерной программы переводится в гистограмму распределения данных. Одним из информативных статистических параметров, по которому ученые оценивают ЭКГ, выступает плотность распределения вероятностей.

Работать система может в двух режимах: офлайн и онлайн. При офлайн-режиме данные с аппарата ЭКГ или холтера по беспроводному каналу передаются на облачный сервис, где проходит их анализ. Врач-кардиолог на мониторе компьютера будет видеть предварительные результаты. При онлайн-режиме результат выводится сразу на монитор аппарата или в специальное приложение смартфона.

Прототип технической реализации предложенного способа существует в виде компьютерной программы. Она позволяет преобразовывать с цифрового ЭКГ сигнала, и сразу производить анализ. Все происходит в автоматическом режиме. Возможна и реализация способа в виде программы, запускаемой прямо на контроллере цифрового кардиографа.

Изобретение сможет стать хорошим подспорьем для телемедицины, системы поддержки принятия врачебных решений, для систем, относящихся к мобильному здравоохранению (mHealth).

В ПГУ провели лабораторные исследования. Научный коллектив проверил более 100 ЭКГ сигналов, взятых из открытой базы PhysioNet. Они показали действенность научной разработки. Программа указала на специфичные изменения оцениваемых параметров для условно здоровых людей и пациентов, имеющих в анамнезе заболевания сердечно-сосудистой системы.

Результат компьютерная программа выдает за несколько секунд.

Андрей Кузьмин добавил, их предложение можно распространить и на фитнес-браслеты. Так показания станут точнее:

Разработка ученых будет полезна людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями, которым нужен регулярный мониторинг ритмов сердца, а также профессиональным спортсменам и любителям спорта.

На изобретение получен патент. В планах научного коллектива — расширить исследование и проверить большее количество ЭКГ сигналов. В сотрудничестве с учеными Медицинского института ПГУ они смогут выделить предикторы для определенного вида сердечно-сосудистых заболеваний.