VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Ежегодно 17 миллионов смертей приходится на сердечно-сосудистые заболевания. 50% из них происходит из-за внезапной сердечной смерти, 80% которых начинается с аритмии. Выживаемость от внезапной сердечной смерти не более 1% [1]. Сердечно-сосудистые заболевания могут протекать бессимптомно, человек может находиться в группе риска и даже не подозревать о наличии нарушений.

В ответ на это создано множество устройств для диагностики нарушений сердца. Существенным ограничением этих приборов является использование по требованию, т.е. уже после того, как у человека появились какие-то симптомы.

Часто первичным признаком заболевания являются различные виды аритмии. И поскольку проявления аритмии носят эпизодический характер, для ее диагностики предпочтительно использовать постоянно носимые устройства.

Как возможное решение, существуют различные фитнес-трекеры и пульсометры, но они не позволяют снимать ЭКГ, в результате чего невозможно определить характер аритмии. Большинство пульсометров плохо работает в условиях нестационарного ритма и не адаптировано под медицинское применение. Преимущества и недостатки существующих устройств представлены в таблице 1.

Таблица 1. Преимущества и недостатки устройств

С учетом вышеперечисленных доводов, эффективным средством выявления аритмии и внезапной сердечной смерти представляется использование устройств постоянного ношения, регистрирующих ЭКГ и автоматически определяющих патологические эпизоды и жизнеугрожающие синдромы. Наравне с указанными функциями ключевыми факторами успешного применения являются простота эксплуатации и ценовая доступность.

Большинство патентов по данной тематике до сих пор являются открытыми. По тем открытым ресурсам, которые удалось найти, составить достаточно полную и корректную картину действительности вполне возможно.

Создаваемый прибор будет отличаться от существующих устройств.

Научная новизна решения:

1. Разработка метода регистрации эквивалента одноканальной ЭКГ с одной руки

Традиционно для стабильной регистрации ЭКГ используются точки на теле, расположенные друг от друга на достаточно большом расстоянии и находящиеся по разные стороны от электрической оси сердца. Разработка измерительного браслета же требует регистрации сигнала по одной точке и создания соответствующей измерительной системы. Ожидается, что форма такого сигнала будет значительно отличаться от первого стандартного отведения, но даст возможность определить фазы сокращения и расслабления сердечной мышцы и ее частей для диагностики аритмии.

Другим вариантом регистрации сигнала является использование двух браслетов, синхронизируемых по беспроводной связи. Такое решение позволяет получить стабильную ЭКГ в первом отведении, но гораздо сложнее технически, дороже и менее надежно.

2. Обеспечение стабильности измерения в разных условиях

Необходимо, чтобы датчик показывал стабильные измерения в разных условиях, т.е. никакие факторы не должны препятствовать снятию показаний, будь то активные действия совершаемые человеком, либо температура, влажность, волосяной покров и т.д.

3. Разработка миниатюрного низкоэнергопотребляющего устройства

Прибор предназначен в первую очередь для того, чтобы носить его в повседневной жизни. Поэтому устройство должно быть удобным и миниатюрным, чтобы не мешать человеку. Также, необходимо подобрать комплектующие таким образом, чтобы сохранить полноценный функционал, но при этом потреблять минимальное количество энергии. 3D модель браслета-монитора аритмии (рис.1) была разработана в системе автоматизированного проектирования «T-FLEX CAD».

Рис. 1. 3D модель браслета-монитора аритмии

В результате проведенных патентных исследований было установлено, что решаемая задача является актуальной на сегодняшний день. Разработки проводятся регулярно, в связи с повышением конкурентоспособности на производственном рынке всего мира. Разработчиками являются популярные зарубежные компании, включающие в свою продукцию новейшие технологии и решения.

1. Global Telemedicine Market (2015-2019), Mordor Intelligence, August 31, 2015

2. Camilia Andersson «Listen to your heart», http://www.emdt.co.uk/article/listen-your-heart

3. John Rogers «Stick-on electronic patches for health monitoring», http://www.kurzweilai.net/stick-on-electronic-patches-for-health-monitor

4. Солдатов В.С., Бояхчян А.А., Уваров А.А., Оверчук К.В., Обзор беспроводных датчиков для электрофизиологической диагностики, ТПУ,2015

Код для цитирования: Скопировать