Совместное исследование резидентов «Сколково» компаний «АлгоМост» и «АнгиоСкан Электроника» доказало нестабильность сигнала волны сердечно-сосудистого ритма человека. Эта работа стала началом исследований, которые приведут к появлению новых методов функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы, говорится в сообщении компаний.
Рис: Algomost.com.
Команда «АлгоМост» в течение года разрабатывала алгоритм расшифровки сигналов для прибора «АнгиоСкан Электроникс», который позволяет диагностировать заболевания сердечно-сосудистой системы на ранней стадии на основании данных о сердечном пульсе. Прибор просвечивает с помощью светодиода палец руки и измеряет степень поглощения света датчиком с противоположной стороны пальца. Полученные значения отражают плотность кровяного потока в органе, которая коррелирует с давлением в кровеносной системе.
При проверке оказывалось, что через два часа результаты обследования одного и того же человека сильно разнятся. Благодаря многочисленным фокус-группам и опытам ученые пришли к выводу, что прибору в разное время удается зафиксировать различные волны сердечно-сосудистого ритма человека.
Сначала у исследователей было подозрение, что проблема поиска зависимости заключается в нестабильности работы прибора. Но в ходе исследования выяснилось, что вариабельность сигнала обусловлена физиологическими особенностями организма человека. У 30% людей показатели постоянны, а у 70% наблюдается динамика в зависимости от возраста, уровня стресса и других показателей.
Для проведения полноценного исследования специалисты «АлгоМост» сформировали широкую выборку данных, чтобы получить репрезентативные результаты. В показателях каждого из участников выборки датамайнеры искали стабильные волны, которые не меняются, если измерить человека прибором сейчас и через 2 часа. Была выдвинута гипотеза о том, что если найти эти характерные волны, то «шум» будет отфильтрован, потому как они будут ориентиром, своеобразным маяком. Для нахождения этих характерных волн специалисты «АлгоМост» написали 3 разных алгоритма. Это дало возможность апробировать сразу несколько подходов и получить интеллектуальный срез по проблематике.
Датамайнеры брали «куски» волн и искали похожие — вычисляли усредненную волну. Ноу-хау состоит в правильном методе усреднения, объясняют в «Алгомост». Изначально среди специалистов по обработке сигналов не было уверенности в том, что волны можно «сжимать» и «растягивать», однако, команда «АлгоМост» доказала эффективность подхода деформации волн.
«Появление новых медицинских знаний о регуляции состояния сердечно-сосудистой системы человека, а также развитие микроэлектроники сделали необходимым и возможным мониторинг важнейших витальных показателей. При этом стало ясно, что вариабельность основных показателей системы кровообращения — частоты сердечных сокращений, величины артериального давления — претерпевает серьезные изменения в течении суток. Соответственно, при этом меняются и свойства артериальной стенки и это имеет большое самостоятельное диагностическое значение. Наша совместная работа с АлгоМост является началом исследований, которые приведут к появлению новых методов функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы», — заявил доктор медицинских наук, профессор, президент и акционер компании «АнгиоСкан-Электроникс» Александр Парфенов.
Вариабельность сигнала сердечнососудистого ритма в течение дня становится важным фактором для диагностирования состояния человека — например, как на него влияют стрессы, связанные с теми или иными ситуациями и событиями, что происходит при отказе от курения, есть ли у человека патологии сердечной мышцы, физиологические нарушения и прочее. Дальнейшие исследования в этой сфере помогут формировать индивидуальные рекомендательные системы по образу жизни и улучшению и поддержанию состояния здоровья на основе динамики показателей.
«Данное партнерство стало для мировой общественности подтверждением того, что анализ данных способен совершать прорывы в абсолютно разных областях, таких как медицина, финансовые рынки, телеком, интернет и так далее. Мы находимся в предвкушении еще больших прорывов в новых индустриях. Мы очень вдохновлены достигнутыми результатами, их глубиной и ценностью практической применимости», — заявил генеральный директор «АлгоМост» Михаил Левиев.