Ученые ЮУрГУ придумали IT-технологии контроля за работой сердца

Фото: www.susu.ru

Сегодня спорт немыслим без инновационного тренировочного техарсенала, и именно он часто становится «испытательным тренажером» для обкатки новейших достижений науки.

Какие «умные» новинки IT-технологий предлагают спортсменам ученые? И что это дает? Об этом шла речь на прошедшей в Институте спорта, туризма и сервиса ЮУрГУ II Международной конференции «Инновации в спорте, туризме и образовании — icISTIS-2017». Ее участники с большим интересом ознакомились с разработками творческой группы инноваторов ИСТиС, которые без всякой «химии» помогут спортсменам контролировать свое здоровье. Один из авторов ноу-хау,  доктор  технических наук, профессор кафедры «Физическое воспитание и здоровье» Владимир Кодкин , рассказал  как современная наука раскрывает резервы организма, не допуская его износа от чрезмерных нагрузок.

Здоровье онлайн

— Участники форума заинтересовались вашей уникальной IT-технологией бесконтактной электрокардиограммы. Как вы пришли к этому?

— Традиционные пульсомеры, измеряющие пульс механическим способом, делают это с немалой степенью погрешности. У нас родилась идея создать регистратор, определяющий ЭКГ с высокой точностью, и мы сделали такой прибор. Потребность в нем огромная: он может принести большую пользу и в спорте, и в медицине. При этом регистратор будет работать по принципу модных сегодня у спортсменов фитнес-трекеров, анализирующих состояние организма в любой промежуток времени.

— Но не менее важно обеспечить восстановление спортсмена после изматывающих соревнований…

— После состязаний у спортсменов обычно идет период восстановления, где используются медикаментозные методы. Чтобы уменьшить риск перегрузок, с помощью нашего прибора можно во время тренировок отслеживать данные электрокардиограммы. Это позволит вовремя подсказать спортсмену, когда надо отдохнуть, снизить нагрузку или темп, в какие моменты усталость слишком высока. Это поможет улучшить спортивные результаты, предотвратить проблемы со здоровьем.

Футболка измерит пульс

— А получили ли ваши разработки свое продолжение?

— Творческая группа центра спортивной науки ИСТиС под руководством Алексея Смирнова разработала интеллектуальную ЭКГ-футболку, помогающую отслеживать состояние здоровья не только у спортсменов, но и у пожилых, у людей с высоким риском инфарктов и инсультов. Если случается приступ, футболка сразу передаст данные родственникам больного, и есть возможность ему спасти жизнь. В этом гаджете используется ткань с серебряным электродом и токопроводящими нитями, датчик с батарейками, контроллер и модуль ЭКГ. Микрочип фиксирует разность потенциалов, возникающую в ходе сокращения сердечной мышцы. По задумке, умный прибор будет считывать и анализировать данные о пульсе, интенсивности нагрузок, количестве шагов, отслеживать риски сердечно-сосудистых заболеваний.

Добавлю, что программное обеспечение для передачи ЭКГ без проводов в телефон в макетном образце ЭКГ-футболки разработано при участии школьника из лицея № 97 Александра Пасынкова . Этот проект вызвал огромный интерес на всероссийском форуме «Шаг в будущее».

К слову, сейчас мы работаем над тем, как уйти от проводов: регистратор ЭКГ будет встроен в одежду, а данные в режиме реального времени передаваться через bluetooth на смартфон.

Экзоскелет «в режиме тени»

— Какие еще спортивные инновации созданы за последнее время?

— В их числе — инновационная ортопедическая стелька для обуви Fiziostep, придуманная кандидатом биологических наук Виталием Епишевым . Проект сегодня вышел на промышленный уровень, и стельки пользуются популярностью и в России, и за рубежом. Они изготовлены из силикона, каучука и кожи, помогают избежать травм спортсменам, испытывающим большие нагрузки на стопу. Рессорная и опорная функции стоп заметно улучшились. Испытания на тренировках лыжников показали, что при этом снижается усталость, риск болезней позвоночника, артрита и артроза. Ортопедическая стелька хорошо показала себя и при поднятии тяжестей тяжелоатлетами.

— А как восстановиться, если, к примеру, спортсмен получил травму?

— «Роботизированное» устройство ArmTech, созданное в научно-исследовательском центре спортивной науки ИСТиС, может принести большую пользу при реабилитации спортсменов. Команда ученых Алексея Смирнова разработала экзоскелет, который крепится на травмированную руку и поможет правильно срастить кость. Мало того, после инсульта он сможет заново «научить» движениям парализованную конечность! Врач с помощью пульта управления задает прибору нужную нагрузку, и мышцы привыкают к «рабочему режиму».

В сентябре этого года я побывал на международной конференции в Германии, на которой ученый из Уругвая представил систему диагностики здоровья футболистов. По его мнению, наш экзоскелет может стать тренировочным стендом для спортсменов. Он как «в режиме тени» копирует движения рук тренера, и в перспективе его можно будет применить для обучения футболистов, боксеров, каратистов.

Без иголок и проводов

— А возможно ли применить ваши изобретения в других сферах медицины?

— Почему нет?  В реанимации челябинской детской областной больницы испытывается наш инновационный прибор для бесконтактного мониторинга сердечного ритма. Ортопедическая ЭКГ-подушка с чехлом из посеребренной токопроводящей ткани позволяет проводить диагностику лежачих больных, инвалидов и даже плода беременных.

Получив грант Фонда Бортника, мы разработали регистратор, обладающий сверхвысокой чувствительностью — в 100 раз большей, чем традиционный электрокардиограф.  Он может отфильтровать посторонние шумы, с безошибочной точностью определив сердечный ритм будущего малыша. Обычный регистратор пульса это делает с помощью ультразвукового сигнала, но его данные неточные. А инвазивные технологии контроля ЭКГ из-за опасности повреждения плода в России не используются. Наш же прибор лишен этих минусов. 

Недавно мы совместно с челябинской фирмой «Росава» усовершенствовали прибор, совместив его с подушкой для новорожденных. Наряду с «эффектом памяти», когда синтетическая подушка принимает форму тела, это и ЭКГ-регистратор: для измерений пульса не нужно закреплять «присоски» на тело младенца. Это щадящий бесконтактный метод, без электродов и иголок.

Но мы пошли дальше: создав компьютерную программу считывания сердечного пульса, пытаемся выделить из него еще и частоту дыхания. Если случится сбой, ребенка спасут с помощью аппарата искусственной вентиляции легких.

«Батарейки» для сердца?

— Но одним конструкторам проблемы инновационной медицины не решить…

— Мы сотрудничаем с Уральским НИИ охраны материнства и младенчества Минздрава России и Уральским медуниверситетом (Екатеринбург). Эту сторону исследований проводит доктор медицинских наук, профессор Павел Цывьян , заведующий кафедрой физиологии УГМУ.

— А можно ли совместить ваш регистратор с кардиостимулятором?

— Доктор Бруно Измер , директор Института им. Петера Осипки, входящего в Университет прикладных исследований немецкого города Оффенбурга (он исследует проблемы электрокардиостимуляции), предлагает нам сотрудничество, и мы готовы работать в рамках международной научной кооперации. Уже запущен совместный проект с Российским научным фондом по созданию кардиостимулятора, который будет одновременно регистрировать ЭКГ и давать рекомендации медикам. Главный врач Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии Олег Лукин выразил готовность провести клинические испытания уникального прибора, который может спасти тысячи жизней.

«Автопилот» дальнобойщика

— Как сделать, чтобы сердце «билось ровно» не только у спортсменов?

— Спектр применения нашей технологии практически безграничен: ее можно использовать и для водителей-дальнобойщиков, моряков, летчиков, космонавтов.  К примеру, мы разработали систему бесконтактного мониторинга ЭКГ — встроенный в водительское кресло измеритель сердечного ритма. Она позволяет автомобилю реагировать на замедленный ритм сердцебиения, если водитель уснул, выявить повышенную нервную возбудимость человека. Этой IT-технологией, которая может снизить аварийность, уже заинтересовалась группа компаний «КамАЗ».

Шоферское кресло планируется оснастить датчиками ЭКГ. Автомобиль «узнает» состояние водителя и будет следить за ним, сам снизит скорость или остановится. Если водителю стало плохо, система пошлет сигнал в ГИБДД, вызовет скорую. Подобную технологию разрабатывает только концерн Ford, но в массовое производство она еще не запущена.

— Почему бы не создать целый комплекс диагностики «сердечного» здоровья?

— Мы над этим работаем. Это так называемая поликардиография. Идея в том, чтобы создать универсальное «диагностическое кресло», способное измерять ЭКГ, акустический, ультразвуковой кардиосигналы. В этом году уже построили макет такого кресла с компьютерной диагностикой состояния здоровья беременных. Но этот комплекс еще нужно доработать, провести испытания.

А в перспективе, думаю, есть резон создать общероссийскую глобальную систему контроля «здоровья» сердца. На Западе уже работают над этим, и нам нельзя отставать! Такие датчики смогут передавать информацию в единый центр, где ее будут анализировать, давать рекомендации, как улучшить «кардиообстановку» в масштабах страны.

по материалам сайта up74.ru
 
По теме
Магнитогорск. Выпуск скандальной программы уже можно посмотреть в Сети. Прошло четыре месяца с тех пор, как в Магнитогорске побывала съемочная площадка скандальной программы «Ревизорро: Медицинно».
23.06.2018
 
Легкая пробежка в выходные только на пользу! Фото: Мария ЛЕНЦ - КП Челябинск Нарколог, кардиолог и уролог рассказали, как не стать пьяницей, не умереть от инфаркта, какие трусы носить и где проверить свое здоровье [полезные адреса и телефоны] Любовь СЛАВИНА Медики знают,
23.06.2018
 
Легкая пробежка в выходные только на пользу! Фото: Мария ЛЕНЦ - КП Челябинск Нарколог, кардиолог и уролог рассказали, как не стать пьяницей, не умереть от инфаркта, какие трусы носить и где проверить свое здоровье [полезные адреса и телефоны] Любовь СЛАВИНА Медики знают,
23.06.2018 КП Челябинск
В Миассе трудится большой отряд медиков, подавляющее большинство которых заслуживают сердечной благодарности и высокого уважения.
22.06.2018 Глагол
В Металлургическом районе легковушка снесла трамвайную остановку - Агентство новостей Доступ В Металлургическом районе Челябинска автомобиль на большой скорости влетел в трамвайную остановку – фотографиями с места происшествия горожане поделились в соцсети, передает корреспондент Агентства новостей «Доступ».
24.06.2018 Агентство новостей Доступ
Кнопочки баянные - Красный уралец Творчество. В Степном поселении на сценической площадке в парке Гогина прошёл 17-й районный конкурс «Играй гармонь».
23.06.2018 Красный уралец
В залах картинной галереи экспонируется персональная выставка графики заслуженного художника России Юрия Люкшина (6+).
22.06.2018 Магнитогорский металл
В июне крупнейшая негосударственная телекомпания Челябинской области отметила своё 25-летие.
22.06.2018 Магнитогорский металл
Южноуральский бадминтонист выиграл Клубный Чемпионат Европы - Телекомпания ОТВ Спортсмен выступал в составе приморской команды. Челябинец Владимир Иванов в парах с Иваном Созоновым и Алиной Давлетовой принес победу своей команде «Приморье Владивосток» на Клубном Чемпионате Европы.
24.06.2018 Телекомпания ОТВ
Южноуральский бадминтонист выиграл Клубный Чемпионат Европы - Телекомпания ОТВ Спортсмен выступал в составе приморской команды. Челябинец Владимир Иванов в парах с Иваном Созоновым и Алиной Давлетовой принес победу своей команде «Приморье Владивосток» на Клубном Чемпионате Европы.
24.06.2018 Телекомпания ОТВ
Жить, чтобы помнить - Магнитогорский металл Двадцать второго июня 77 лет назад началась самая кровопролитная в истории человечества война.
22.06.2018 Магнитогорский металл