Новую технологию регистрации частоты сердечных сокращений (ЧСС) плода запатентовали ученые ЮУрГУ. Предполагается применять кибернетические методы для анализа скрининговой диагностики состояния плода в сроках беременности от 30 недель до родов.
Предложен новый подход к скринингу беременных / ©Getty images
Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Sensors. Ранее изданные работы по этой теме ученые ЮУрГУ посвятили обоснованию теоретических подходов к повышению эффективности взаимодействия современных кибернетических средств и человека.
Основной способ скрининга состояния плода в дородовый период — кардиотокографию (КТГ) уже более 20 лет считают неизбежной «рутинной» технологией, применяемой в практике по необходимости. КТГ регистрирует отраженный от структур сердца и других внутренних органов плода сигнал. При этом сигнал остается не регламентирован никакими документами.
Совершенствованием этого метода продолжают заниматься во всем мире. В последние годы уклон делается в сторону искуственного интеллекта, который из сложного сигнала с многочисленными «ложными» импульсами выделяет «правильные» пиковые значения. В поисках решения проблемы анализировались обезличенные ультразвуковые сигналы, полученные более 15 лет назад в нескольких городах России на приборах, выпускаемых ОАО «Челябинское электротехническое предприятие».
Ученые ЮУрГУ предлагают измерять периоды сердечных сокращений и ЧСС по принципу «от удара к удару»: пики сигнала при таком расчете не берутся во внимание, но по нулевым значениям хорошо расчитываются интервалы и периоды ударов сердца. «Так называемые «чистые» сигналы сердца плода, полученные путем фильтрации звука, по форме близки к трапеции, что позволяет очень точно определять длительности положительной и отрицательной фаз без усреднений измерения.
В этих трапециях очень удобно определять положительные и отрицательные интервалы сигнала, соответствующие крупным фазам сердечного цикла плода (предположительно систолам и диастолам), и рассчитывать по ним упрощенный вариант индекса сократимости миокарда – это принципиально новый шаг в дородовом скриннинге», – рассказывает автор исследования Владимир Кодкин, профессор кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» ЮУрГУ.
Расчеты ЧСС по данному методу оказались очень эффективными по многим показателям, так, именно трапеции могут стать эталонным сигналом для расчетов ЧСС плода, а не любые переменные сигналы, как это предполагается сейчас. Другая перспектива — ввод новой меры сердечной активности — количество ударов сердца в час или несколько часов.
Метод обработки ультразвуковых сигналов повысит достоверность отличия сигналов, отраженных от крупных структур сердца плода, таких, как желудочки и предсердия от сигналов, отраженных от других сосудов и структур. Однако система диагностики усложняется участием в этом процессе врача по схеме: человек — машина — человек.
Одной из новых технологий может стать приближенный расчет отношений положительных и отрицательных полуволн ультразвукового сигнала, как упрощенного индекса сократимости, который необходим для определения сердечных патологий плода в дородовом состоянии. Ранее учеными ЮУрГУ проводились исследования на тему использования бесконтактной ЭКГ для непрерывной оценки состояния человека и без участия врачей.
Южно-Уральский государственный университет — это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Читайте нас:
• «Наука ЮУрГУ» в Яндекс.Дзен
• «ЮУрГУNews» в Telegram
• «Я люблю ЮУрГУ» в VK
• «Твой ЮУрГУ» в Одноклассники.ру
