Аспирант кафедры биотехнических систем (БТС) СПбГЭТУ “ЛЭТИ” Никита Антипов
Артериальное давление — один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Стойкое повышение или понижение артериального давления может быть симптомом различных опасных сердечно-сосудистых заболеваний, таких как ишемия, инфаркт миокарда, стенокардия и пр.
Наиболее распространенным и простым устройством для регулярного измерения артериального давления является сфигмоманометр - устройство со специальной манжетой и стетоскопом. Однако для измерения давления с помощью такого устройства требуется много времени, кроме того, точность измерений относительно невысока.
«Мы разработали систему, которая автоматически определяет артериальное давление человека по данным фотоплетизмограммы, собранным с помощью датчика, встроенного в чехол смартфона. Такие датчики сегодня активно используются и производятся различными компаниями. Для работы системы мы обучали “ансамбль” нейросетей на основе данных, собранных датчиком российской компании “CardioQVARK”. Устройство имеет сертификацию», - рассказывает разработчик системы, аспирант кафедры биотехнических систем (БТС) СПбГЭТУ “ЛЭТИ” Никита Антипов.
Сначала ученые сформировали базу данных информации для обучения нейросети. Для этого они с помощью чехла с датчиком получали сигналы ЭКГ и ФПГ у одного пациента. Всего было сделано около 500 записей человека в различных условиях (например, при физической нагрузке или в состоянии покоя). Данные, полученные с датчика, содержали большое количество помех, поэтому исследователям потребовалось провести большую работу по предварительной обработке сигналов.
Ученые работали с двумя типами нейронных сетей - полносвязной сетью прямого распространения и сверточной. Оказалось, что их уровень точности различался в зависимости от ситуаций, в которых проводилось измерение. Поэтому для улучшения точности системы было принято решение применить оба варианта нейросетей в виде «ансамбля».
«Полученная система может быть настроена на параметры организма конкретного пользователя. Сам процесс не требует манжеты и больших затрат времени, может проводиться в любом месте и в любое время, а система работает автоматически. Для ее работы необходим только чехол с датчиком, а информация об измерении будет выводиться на смартфон пользователя. По нашим данным, точность измерения артериального давления составляет около 96%», - добавляет Никита Антипов.
Сейчас ученые работают над расширением базы данных для обучения нейросети. Эта работа позволит повысить точность работы системы.
Источник информации и фото: СПбГЭТУ “ЛЭТИ”
Разместила Ирина Усик
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Journal information