В СевГУ создают бесконтактный датчик частоты дыхания и сердцебиения
Датчик, который может располагаться на расстоянии от полуметра до двух с половиной метров от грудной клетки пациента, способный измерять частоту дыхания и сердцебиения пациента с точностью до нескольких ударов в минуту, разрабатывают ученые Севастопольского государственного университета (СевГУ), 10 марта сообщает пресс-служба вуза.
Такой датчик может быть использован в том числе для мониторинга состояния младенцев. В зависимости от места установки он может одновременно измерять жизненные показатели у четырех пациентов, а также определить занятость больничной койки.
Научный сотрудник Инжинирингового центра изделий микро- и наноэлектроники СевГУ Иван Кравченко рассказал подробности о конструкции разработанного ими изделия:
«Датчик крепится на потолок или специальный штатив, располагается над пациентом и измеряет жизненные показатели без каких-либо проводных подключений к телу человека. При этом одежда и радиопрозрачные материалы не виляют на измерения».
Основой датчика служит однокристальный радиолокатор с линейной частотной модуляцией, обладающий малым радиусом действия и малой излучаемой мощностью, работающий в диапазоне частот 60–64 ГГц. Он помещается в пластиковый радиопрозрачный корпус размерами 66×51×21 мм.
«Прибор излучает радиоимпульсы и принимает отраженный от груди пациента сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн. С помощью разработанных алгоритмов цифровой обработки сигналов из отраженного сигнала выделяется перемещение грудной клетки, на основании которого определяется частота дыхания и сердцебиения», — пояснил Кравченко.
Текущие показания сравниваются с заданными пороговыми значениями частоты дыхания и сердцебиения. В случае, когда жизненные показатели пациента не соответствуют норме, соответствующее оповещение придет на пост медсестры или в личный кабинет врача.
Разработчик уточнил, что «датчик оснащен модулем беспроводной связи с поддержкой Wi-Fi и Bluetooth, при помощи которого выполняется его настройка и подключение к системе мониторинга пациентов».
Такую систему можно развернуть в сети любой организации. «В ней регистрируются пациенты, врачи, установленные датчики, а также сохраняются и обрабатываются данные мониторинга, доступ к которым осуществляется через веб-интерфейс. Система является масштабируемой, датчиков можно подключить достаточно много», — рассказал Кравченко.
Ученые СевГУ уже разработали основные алгоритмы, программное обеспечение, в том числе серверное ПО, и печатную плату, в которой используются российские комплектующие, а конструкция учитывает российские технологии производства. На следующем этапе разработки будут изготовлены опытные образцы датчиков и проведено их клиническое испытание в медицинских учреждениях.
Работу датчика по мониторингу состояния младенцев проверят с помощью специально разработанного имитатора дыхания ребенка, выполненного в виде куклы, в которую встроен механизм перемещения грудной клетки, управляемый по радиоканалу.