Уникальный прибор

В специальном конструкторском бюро «Смена» Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) с помощью разработанного имитатора дыхания проводятся исследования, направленные на создание прибора для бесконтактной и точной диагностики апноэ - кратковременной остановки дыхания во сне, в том числе, у младенцев.

Апноэ у детей являются основной причиной так называемого синдрома внезапной смерти младенцев, на долю которого в разных странах приходится до 30% в структуре причин детской смертности.

Заболевание апноэ характеризуется многочисленными остановками дыхания продолжительностью в несколько секунд, которые происходят во сне. Поэтому зачастую человек даже не подозревает о своём заболевании. Один из основных симптомов апноэ - храп, однако не все храпящие люди подвержены этому заболеванию. Чтобы поставить точный диагноз в настоящее время больному необходимо провести несколько ночей в больнице, где перед сном к его голове и телу присоединят множество датчиков, соединенных проводами с компьютером. Это достаточно дорогостоящая процедура, кроме того, она дискомфортная и не применима в ряде случаев, например, для диагностирования апноэ у младенцев.

Один из методов диагностики синдрома - радиолокационный - предполагается исследовать и совершенствовать в ходе экспериментов в ТУСУР. Он основан на анализе модуляции сигнала, которую исследователи получают при диагностике грудной клетки - с помощью сверхширокополосного радара отслеживается перемещение грудной клетки, с какой частотой и амплитудой оно происходит, т.к. изменения именно этих параметров говорит о нарушениях дыхания.

Среди очевидных преимуществ радарного метода исследователи называют бесконтактное проведение диагностики: прибор может получать сигнал и фиксировать изменения на расстоянии нескольких метров от человека. При этом он обеспечивает большую точность измерений в сравнении с другими методами, например, акустическим.

По словам разработчиков, для увеличения точности как приёма, так и анализа полученных данных, необходимо проводить много экспериментов, чтобы достаточно хорошо исследовать объект. Для этого в ТУСУР создали устройство, которое может имитировать дыхание человека - перемещать объект (пластину, которая заменяет грудную клетку человека) по заданному закону, описывающему процесс дыхания. Как пояснил разработчик имитатора дыхания, студент кафедры конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры ТУСУР Евгений Семенов, это позволит смоделировать перемещение с нужной периодичностью, характеризующей как нормальное дыхание, так и всевозможные отклонения от нормы.

В настоящее время исследователи осуществляют измерения с использованием экспериментального образца сверхширокополосного короткоимпульсного радиолокатора, для чего было специально разработано программное обеспечение. В ходе работы планируется создать компактное устройство, которое позволит с высокой точностью, автоматически производить измерения параметров дыхания человека бесконтактно, в режиме реального времени и сигнализировать об опасном для жизни состоянии.

- Самая главная задача, чтобы такое устройство не причиняло неудобств человеку, было мобильным, применимым даже в домашних условиях, но при этом выполняло измерения с высокой точностью, - говорит Евгений Семенов. - Это позволит проще диагностировать заболевания, связанные с нарушением дыхания. Тем более, что сегодня в России мало медицинских учреждений, где есть оборудование для диагностики апноэ.

Точная диагностика синдрома апноэ у взрослых людей позволит своевременно начать лечение заболевания, которое вызывает множество нарушений в организме, приводит к дневной сонливости, головным болям. Больные с тяжелыми формами апноэ имеют повышенный риск развития сердечно-сосудистых болезней. Ещё более важно оперативно получить информацию о возникновении проблем с дыханием у младенцев.