Исследователи Института информационных технологий, математики и механики (ИИТММ) Новосибирского государственного университета получили патент на изобретение аппаратно-программного комплекса для измерения ЭКГ. Автоматизированная система диагностики сердца в режиме реального времени «Кардиомаяк» позволяет выявлять различные поражения сердца, регистрировать аритмии, прогнозировать вероятность внезапной сердечной смерти и т.д. без участия врача.
Программно-аппаратный комплекс состоит из нескольких модулей. Электрокардиограф, прикрепленный к груди пользователя, считывает данные о работе сердца. ЭКГ-исследования могут проводиться от одного до двенадцати отведений. С помощью мобильного приложения данные передаются на сервер Яндекса, где информация обрабатывается. Описание состояния сердца и результаты ЭКГ-диагностики можно увидеть в специальном веб-сервисе. Устройство передает ряд данных в режиме реального времени по беспроводному каналу. Информация передается без потери или искажения исходного сигнала ЭКГ. Результаты могут быть просмотрены как врачом, ведущим пациента, так и самим пациентом.
Возможности программно-аппаратного комплекса расширяют методы ранней диагностики заболеваний системы кровообращения и дистанционного контроля состояния здоровья пациента. Даже сейчас его выводы максимально приближены к выводам врача. Устройство способно одновременно записывать новые данные и считывать сохраненные данные. Это особенно важно, когда медицинские осмотры проводятся в режиме реального времени.
Программное обеспечение устройства использует базу данных, содержащую около 36 700 записей ЭКГ. Это ЭКГ пациентов в возрасте 17-80 лет. По каждому случаю имеется заключение врача, которое было составлено. Благодаря технологии машинного обучения прибор автоматически строит диагностический алгоритм на основе этого образца. Анализ результатов автоматизированной расшифровки ЭКГ показал, что возможности нейронных сетей могут быть успешно применены для автоматизированного анализа работы сердца. Диагностическая точность прибора составила 86,9-95,1%.
Григорий Осипов, главный научный сотрудник лаборатории искусственного интеллекта и обработки больших данных Университета Лобачевского и один из авторов проекта разработки, сказал. «С помощью Cardiobeacon мы можем собирать и передавать данные непрерывно в течение трех дней. Этот комплекс работает на основе методов машинного обучения. Сложные математические расчеты и передовые цифровые технологии позволяют ставить точные диагнозы и определять медицинские состояния. Хочу отметить, что в перспективе прибор можно будет использовать не только в медицинских центрах, но и дома, так же, как мы используем офтальмометр. Если человек склонен к сердечно-сосудистым заболеваниям, такой прибор просто необходим. Сейчас мы изучаем возможность производства большого количества устройств для домашнего использования.
Комплекс постоянно модернизируется. Развивается аппаратная структура прибора, увеличивается база ЭКГ, повышается точность прибора. Кроме того, авторы разработки планируют расширить его функциональность с помощью датчиков температуры и насыщения крови, а также акселерометров, не только для диагностики проблем с сердцем, но и для понимания общего состояния организма. В проекте участвуют медицинские учреждения: Кардиомаяк проходит испытания в клинике Нижнего Новгорода, а также в Государственном хирургическом медицинском исследовательском центре имени Вишневского (Москва) и Государственном медицинском исследовательском центре имени В.А. Алмазова (Санкт-Петербург).