В ритме сердца

В ритме сердца закодирована работа всего организма. Фото: YAY/TASS

Владимирские ученые создают приборы, по которым можно поставить диагноз в домашних условиях

Наталья Горяйнова

5 июня, 2016 20:00

6 мин

Экспресс-диагностика сердца и сосудов сможет стать доступней для многих россиян вне зависимости от того, как далеко они находятся от врачей и медицинских учреждений. Ученые кафедры «Биомедицинских и электронных средств и технологий» (БЭСТ) Владимирского государственного университета имени А.Г. и Н.Г. Столетовых работают над созданием мобильного устройства на основе смартфона, которое в домашних условиях будет проверять состояние сердечно-сосудистой системы и выдавать рекомендации своему владельцу. Данное изобретение уже протестировал детский кардиохирург Лео Бокерия и высоко оценил его технические характеристики.

Семь лет работы

Аппарат стал продолжением многолетнего труда над системой анализа кардиосигналов, нейросетевым кардионализатором. Официально работы по созданию системы интеллектуального анализа кардиосигналов начались в 2009 году, когда доцент кафедры БЭСТ института информационных технологий и радиоэлектроники ВлГУ Романа Исакова получил президентский грант для исследований по приоритетным направлениям науки. Сам же 35-летний ученый говорит, что эта тема интересует его со студенческой скамьи:

— В ритме сердца закодирована работа всего организма. Сигнал сердца несет в себе много информации. Мы получаем данные не только о состоянии самой сердечно-сосудистой системе, мы получаем информацию о мозге, о функционировании органов. Это не только мое предположение, об этом уже давно ученые говорят. Если есть отклонения в сердечном ритме, то можно определить, что у человека болит.

Сейчас система, которая создана Исаковым, может дать заключение о выявленных аритмиях, эластичности кровеносных сосудов и состоянии полостей и клапанов сердца, отклонениях от нормы в проводящей системе сердца. Прибор не просто оценивает работу сердца, а анализирует состояние человека: испытывает ли он какие-либо физические нагрузки или находится в состоянии стресса. Самый сложный этап, признается Исаков, поместить все эти знания в прибор и создать базу данных. Исаков «научил» машину анализировать сигналы сердца. Как и врач, кардиоанализатор накапливает опыт, поэтому, чем больше людей он протестирует сейчас, тем точнее будут его заключения для отдельного конкретного пользователя. Кроме того, кардиоанализатор способен к доучиванию.

— Все основано на искусственных нейросетях, которые являются моделью нейронных сетей мозга человека. Нельзя говорить, что это искусственный интеллект, это просто модель человеческого мозга, перенесенная в математический аппарат, хотя и был использован подход к созданию искусственного интеллекта. Прибор регистрирует различные параметры сердечного ритма, электроактивность сердца, его механическую работу. Затем анализирует в программной части все эти данные, которые постоянно накапливаются. Прибор сам покажет и пометит зоны, на которые нужно обратить внимание в будущем. Это не диагноз, это экспресс-оценка состояния.

Прибор регистрирует различные параметры сердечного ритма, электроактивность сердца, его механическую работу

Прибор регистрирует различные параметры сердечного ритма, электроактивность сердца, его механическую работу. Фото: из личного архива Романа Исакова

И для врачей, и для пациентов

По словам Исакова, его разработка может применяться как в медицинских центрах при первичном осмотре пациентов, так и для самоконтроля. Сейчас каждый параметр работы сердца анализируется отдельным прибором. Система интеллектуального анализа кардиосигналов Исакова позволяет это сделать сразу в комплексе. Такой экспресс-мониторинг, по словам ученого, позволит сразу выделить группы риска по сердечно-сосудистым заболеваниям, поможет интерпретировать данные суточного наблюдения ЭКГ. Также прибор определит состояние человека: испытывает ли он стресс в данный момент, склонен ли к каким-либо зависимостям, например, курит ли пациент.

— В отличие от специализированных кардиографов, которые требуют расшифровки данных, наш прибор сделает все быстро. Его применить сможет не только кардиолог. По идее, сразу будет выдан результат, где и на что нужно обратить внимание. Но, конечно, прибор не заменит врача, хотя может дать некую рекомендацию. И тогда нужно обращаться к специалисту и делать полное исследование. Иногда людям неочевидно, что у них что-то не в порядке. Симптомов нет, человек пропускает начальную стадию заболевания. Таким образом, сердечно-сосудистые заболевания лидируют в причинах смертности россиян.

Прибор Романа Исакова позволяет распознать первые признаки сердечно-сосудистой патологии на ранних стадиях. Экспресс-диагностика на нейросетевом кардиоанализаторе длится не более пяти минут. Сейчас на время процедуры специальные электроды закрепляются на руках и ногах пациента. В дальнейшем будет достаточно данных от одного пальца руки — Исаков работает над созданием мобильной версии своей системы.

— Для задач профилактики сердечно-сосудистых заболеваний главное иметь мобильность, чтобы любому человеку удобно было вынуть этот прибор и в любой ситуации себя исследовать. Поэтому сейчас делается попытка перейти к мобильной реализации — подключение к смартфону. Сейчас мы активно сотрудничаем с медицинским проектом, который занимается производством мобильных устройств. Эти устройства позволяют регистрировать данные прямо на смартфоне. Потом они анализируются на сервере. Результат выдается человеку в любую точку. Сейчас мы разрабатываем для них систему анализа данных.

Внедрение нейросетевых технологий в анализ биосигналов и изображений, по словам Исакова, позволит современным гаджетам не только быть средством коммуникации, но и личным медконсультантом.

— По сигналам сердца и электрокардиографической информации можно выявить многие заболевания человека, которые пока неочевидны. Но над этим мы будем работать в ближайшее время.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе