Чан Чонг Хыу Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет Email:

НОСИМАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ СИНДРОМА
ОБСТРУКТИВНОГО АПНОЭ НА ОСНОВЕ СМАРТФОНЕ
ПЛАТФОРМЫ АДРОИД
Чан Чонг Хыу
Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет
Email: [email protected]
В современном мире отмечается увеличение количества людей,
страдающих нарушениями дыхания во времени сна, в частности синдрома
обструктивного апноэ (СОАС). Заболевание апноэ приводит к
уменьшению качества жизни, развитию сердечно-сосудистых заболеваний,
а иногда и к внезапной смерти во время сна.
В стационарных условиях диагностику СОАС обычно проводят
полисомнографическим методом. Использование полисомнографии
ограничено из-за стоимости исследования, небольшого спектра
предлагаемых приборов и требованиями участия обслуживающего
персонала. В домашних условиях для определения СОАС обычно
используют
респираторный
мониторинг
и
компьютерную
пульсоксиметрию. К сожалению, эти методы доставляют неудобства
пациенту и чувствительны к помехе при регистрации физиологических
сигналов во время сна.
Эксперименты, проводимые во время сна у здоровых и больных
людей с СОАС, показали, что значение мощности низкочастотного
компонента вариабельности сердечного ритма (ВСР) зависит от наличия
REM (rapid eye movement) фазы сна и различных видов дыхательных
нарушений, в том числе апноэ. Одной из основных причин изменения
частоты сердечных сокращений и показателей ВСР во время сна были
микропробуждения головного мозга, сопровождавшие указанные выше
нарушения [1, 2]. При многофакторном анализе доказано, что индекс
апноэ-гипопноэ (частота приступов апноэ/гипоноэ в течение часа)
коррелирует только с параметрами ВСР. Высокочастотный компонент
сигнала ВСР соотносится с респираторной синусовой аритмией,
соответственно характеризует влияние дыхания. Низкочастотный
компонент соотносится с краткосрочной регуляцией кровяного давления.
Однако, у пациентов с СОАС значения мощности низкочастотного
компонента спектра были выше, по сравнению с пациентами без
нарушения дыхательной системы. Значения спектра низкочастотного
компонента возрастают с увеличением тяжести СОАС (259±23,5; 310±28,1
и 385±31,2 мс2), соответственно для легкой, средней и тяжелой степени
СОАС [3].
Нами предложен аппаратно-программный комплекс (АПК),
позволяющий на основе «умной одежды» и мобильного приложения на
платформе Андроида производить диагностику СОАС путём регистрации
1
респираторных сигналов и электрокардиосигнала и формировать сигнал
тревоги об опасной ситуации во время сна. В данной ситуации
целесообразно использовать два эластичных датчика, закрепленные в
верхней и нижней частях грудной клетки в ткани майки. Сопротивление
датчиков при дыхании изменяется с фазами дыхания и определяется по
l
, где  - удельное сопротивление, l – длина датчика,
S
изменяющаяся при дыхании, S - площадь сечения датчика. Провода
формуле: R  
изготовлены на основе нанотехнологии и способны удлиняться в
некоторых раза, но не терять свойств проводника. Носимая часть АПК
разработана на основе 32-разрядного контроллера STM32L1, который
характеризуется низким потреблением энергии. Передача данных
осуществляется через Bluetooth модуль 4.1 SPBTLE. Для питания носимой
части АПК используется аккумулятор, емкостью не менее 250мА, что
позволяет осуществлять мониторинг в течении времени не менее 10 ч. Для
уменьшения риска смертности пациента в сне используется критическое
значения объёма кислорода в организме человека, определяющее ЭКГ
сигналом (RR интервалы и компоненты низких и очень низких частот). В
случае превышения критического значения блок сигнатуры воспроизводит
звуковой сигнал для микропробуждения и организм восстанавливает
дыхательную систему. Данные из носимой измерительного модуля АПК
через Bluetooth поступают смартфон Андроид. Программное обеспечение
разработано на Eclipse на языке программирования Java.
Использование аппаратно-программного комплекса позволяет
повысить точность определения фаз дыхания и уменьшить риск
смертности во сне у пациентов с СОАС.
Библиографический список
1.
Калинкин
А.Л.
Циклические
вариации
показателей
вариабельности ритма сердца во время сна // Вариабельность сердечного
ритма: Теоретические аспекты и практическое применение, тезисы
докладов IV всероссийского симпозиума с международным участием,
Ижевск - 2008 г, с. 126-128.
2. Ростороцкая В.В. Артериальная гипертензия и синдром
обструктивного апноэ сна: резистентность к лечению и роль дисфункции
вегетативной нервной системы // Кардиоваскулярная терапия и
профилактика, 2012. -№ 5. - с.11-17.
3. Свиряев Ю.В. Синдром обструктивного апноэ во сне у больных с
артериальной гипертензией и ожирением. Автореферат дис. докт. мед.
наук: ФГУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии имени
В.А. Алмазова, Санкт-Петербург. 2010.
4. Садыкова Е.В., Чан Чонг Хыу Аппарат-программный комплекс
диагностики синдрома обструктивного апноэ сна // Биотехносфера, 2015 г.
- № 4/40. – с. 47-49.
2
Сведение об автора
Чан Чонг Хыу, аспирант кафедры «Биотехнических систем» СанктПетербургского государственного электротехнического университета
«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина).
Служебный адрес: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 197376, Санкт-Петербург, ул.
Профессора Попова, д. 5.
Телефон: +7952-369-67-89.
E-mail: [email protected]
Вид доклада: стендовый
3