Ученые ЮУрГУ запатентовали новую технологию регистрации частоты сердечных сокращений плода (ЧСС). Предполагается применение кибернетических методов для анализа скрининговой диагностики состояния плода с точки зрения течения беременности с 30-й недели до родов.
Результаты исследования были опубликованы в авторитетном журнале Sensors. Ранее опубликованные работы на эту тему были посвящены учеными ЮУрГУ обоснованию теоретических подходов к повышению эффективности взаимодействия современных кибернетических средств и человека.
Уже более 20 лет основной метод скрининга плода в пренатальном периоде — кардиотокография (КТГ) — считается неизбежной «рутинной» технологией, используемой в практике по мере необходимости уже более 20 лет. КТГ регистрирует сигнал, отраженный от структур сердца и других внутренних органов плода. При этом сигнал никакими документами не регламентируется.
Этот метод постоянно совершенствуется во всем мире. В последние годы наблюдается тенденция к искусственному интеллекту, который получает «правильные» пиковые значения из сложного сигнала с многочисленными «ложными» импульсами. В поисках решения проблемы были проанализированы обезличенные ультразвуковые сигналы, полученные более 15 лет назад в нескольких городах России на аппаратах производства ОАО «Челябинское электротехническое предприятие».
Исследователи ЮУрГУ предлагают измерять периоды сердечных сокращений и частоту сердечных сокращений по принципу «удар за ударом»: при таком расчете пики сигнала не учитываются, а интервалы и периоды ударов сердца хорошо рассчитываются от нулевых значений.
— Так называемые «чистые» сигналы сердца плода, полученные путем фильтрации звука, имеют форму, близкую к трапеции, что позволяет очень точно определять длительность положительной и отрицательной фаз без усреднения измерений.
В этих трапециях очень удобно определять интервалы положительного и отрицательного сигнала, соответствующие основным фазам сердечного цикла плода (вероятно, систоле и диастоле) и вычислять по ним упрощенный вариант индекса сократимости миокарда — это принципиально новый шаг в пренатальном скрининге, — говорит автор исследования Владимир Кодкин, профессор кафедры электропривода, мехатроники и электромеханики Южно-Уральского государственного университета.
Расчеты частоты сердечных сокращений с использованием этого метода оказались очень эффективными во многих отношениях, например, трапеции могут стать опорным сигналом для расчета частоты сердечных сокращений плода, а не какие-либо переменные сигналы, как предполагается в настоящее время. Другая перспектива — введение нового измерения сердечной деятельности — количества ударов в час или несколько часов.
Способ обработки ультразвуковых сигналов позволит повысить достоверность различения 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 врача в этом процессе по схеме: человек — машина — человек.
Одной из новых технологий может быть приблизительный расчет соотношения положительных и отрицательных полуволн ультразвукового сигнала, как упрощенного показателя сократимости, что необходимо для определения кардиальных патологий плода во внутриутробном состоянии. Ранее ученые ЮУрГУ проводили исследования по использованию бесконтактной ЭКГ для непрерывной оценки состояния человека без привлечения врачей.
Южно-Уральский государственный университет — университет трансформации, в котором ведутся инновационные исследования по наиболее приоритетным направлениям развития науки и технологий. В соответствии со стратегией научно-технического развития Российской Федерации университет ориентирован на развитие значимых научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ стал победителем конкурса по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен