Ученые СПбПУ разработали устройство для диагностики сердечно-сосудистой системы с помощью смартфона - Информационный портал

Ученые СПбПУ разработали устройство для диагностики сердечно-сосудистой системы с помощью смартфона

17 Августа 2022

Ученые СПбПУ разработали устройство для диагностики сердечно-сосудистой системы с помощью смартфона

В Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого создали прототип устройства, которое позволит пациенту самостоятельно следить за состоянием сердечно-сосудистой системы.

Технология разработана на основе волоконно-оптических датчиков, данные с которых поступают на обычный смартфон. Благодаря использованию простых деталей портативное устройство выходит в 4 раза дешевле, чем классические фотоплетизмографы.

Для диагностики сердечно-сосудистой системы волоконно-оптический чувствительный элемент располагают на коже человека неподалеку от сонной или плечевой артерии. С помощью фонарика смартфона в волокно направляется луч света. Во время выброса крови сердцем пульсовая волна распространяется от аорты по сосудам, вызывая их расширение. Изменение кровенаполнения сосудов приводит к деформации волоконно-оптического чувствительного элемента, что, в свою очередь, влияет на интенсивность и задержку отраженного света. Отраженный свет, несущий информацию о параметрах сердечного цикла, регистрируется камерой смартфона. Далее специалисты проводят детальную обработку и интерпретацию полученных сигналов.

Результаты анализа позволяют рассчитать частоту сердечных сокращений, выявить нарушения сердечного ритма, предупредить об аномалиях в форме пульсовой волны. Благодаря этим данным врачи смогут диагностировать гипертензию, тромбоз, атеросклероз, а также варикозное расширение вен. Если пациент здоров, то стенки артерий эластичны и пульсовая волна распространяется с низкой скоростью, около 5 м в секунду. Если же в работе сердечно-сосудистой системы есть нарушения, то в пульсовой волне происходят изменения: повышается ее скорость или увеличивается отражение.

"Как традиционные устройства анализа пульсовой волны, так и фитнес-браслеты и смарт-часы не так точно считывают информацию. Плетизмографы и пульсоксиметры оказывают давление на кожу, пережимают сосуды, из-за чего пульсовой сигнал искажается. А умные часы измеряют сигнал в малых кровеносных сосудах поверхностных слоев кожи, что тоже влияет на точность данных. Кроме того, в фотоплетизмографии нет возможности разделить световые сигналы, рассеянные в кровеносных сосудах и окружающих их тканях, что также приводит к искажениям сигнала, - рассказал руководитель проекта Николай Ушаков, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории "Волоконная оптика" Института электроники и телекоммуникаций СПбПУ. - Волокно, используемое в нашей разработке, очень мягкое и гибкое. Оно контактирует с кожей локально в местах прохождения артерий и не оказывает давления на сосуды, благодаря чему искажение сигнала минимальное, а считываемые данные более точные».

В ближайшее время ученые планируют модифицировать технологию, обеспечив возможность неинвазивного измерения уровня глюкозы, что крайне важно для контроля сахарного диабета. Проект по разработке волоконно-оптических датчиков поддержан программой Минобрнауки России «Приоритет 2030».
Источник:  https://www.spbstu.ru/
Короткая ссылка на новость: https://www.nstar-spb.ru/~Ni2Wk


Газета «Санкт-Петербургский вестник высшей школы»

Санкт-Петербургский вестник высшей школы

музыкальный вестник


 

Информационное агентство  Северная Звезда

С 01.12.2021 19:10:00 по 10.12.2022 20:10:00 «Вне истеблишмента»
С 19.05.2022 19:10:00 по 04.10.2022 20:10:00 «Первые биографы Блока. Мария Бекетова» и «Первые биографы Блока. Корней Чуковский»
С 27.05.2022 22:50:00 по 23.10.2022 23:50:00 «Люблю тебя, Петра творенье…»
С 30.06.2022 11:20:00 по 23.10.2022 12:20:00 «Театр балета Эйфмана. Только любовь»
С 19.08.2022 09:10:00 по 10.10.2022 10:10:00 «Кресло, стул, табурет в русском искусстве XVIII-XX веков»
С 25.08.2022 19:00:00 по 26.09.2022 20:00:00 «DIONYSUS» («DIONYSIA»)
С 25.08.2022 22:20:00 по 11.10.2022 23:20:00 «Краски города»