Ученые конструкторского бюро "Смена" ТУСУР разработали имитатор дыхания для проведения исследования по созданию бесконтактного прибора для диагностики сонного апноэ – кратковременной остановки дыхания во сне, в том числе, у младенцев, сообщает пресс-служба вуза.
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 характеризуется многочисленными остановками дыхания продолжительностью в несколько секунд, которые происходят во сне. Поэтому зачастую человек даже не подозревает о своем заболевании.
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.
Учены ТУСУР предлагают исследовать радиолокационный метод диагностики, который основан на анализе модуляции сигнала, которую исследователи получают при диагностике грудной клетки – с помощью сверхширокополосного радара отслеживается перемещение грудной клетки. Измеряется частота и амплитуда перемещения грудной клетки, так как изменения 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 приема, 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. Предполагается, что 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. Это позволит проще диагностировать заболевания, связанные с нарушением дыхания. Тем более, что сегодня в России мало медицинских учреждений, где есть оборудование для диагностики апноэ", - пояснил разработчик имитатора дыхания, студент кафедры конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры ТУСУР Евгений Семенов.