Вселенная сердца
В ТГТУ планируют создать приложение для самостоятельного отслеживания уровня стресса
Современный и беспокойный ритм жизни значительно повышает уровень социального стресса. По данным ВЦИОМ, примерно две трети россиян постоянно испытывают тревогу. Студентка ТГТУ Александра Назарова не просто решила изучить вселенную сердца, но и вместе с единомышленниками создать умную систему контроля сердечного ритма. Год назад молодой учёный уже успешно презентовал разработку, направленную на улучшение здоровья населения. В этом году проект «Разработка системы контроля сердечного ритма на основе биологической обратной связи» победил в конкурсе грантов «умники», организованном фондом содействия инновациям.
Эксперименты с фобиями
Изучением сердечных ритмов Александра Назарова увлеклась два года назад. Согласно исследованиям социологов, стрессовые состояния переживают больше половины россиян. При этом речь идёт не столько о стрессе, связанном конкретно с работой, а, скорее, о некоем перманентном состоянии, охватывающем все сферы жизни. Как считает студентка, по этой причине тревожность важно контролировать, чтобы, с одной стороны, предотвратить эмоциональные последствия, а с другой — не позволить усугубиться существующим сердечно-сосудистым заболеваниям.
— Работая с системами биологической обратной связи, стала изучать работу ЭЭГ совместно с виртуальными тренажёрными комплексами. То есть мы к человеку подключали ЭЭГ-электроды и надевали VR-шлем, который транслировал определённый видеоряд. Электроды считывали мозговые волны, а далее эти волны нужно было обработать таким образом, чтобы проанализировать общее состояние человека. По волнам электроэнцефалограммы далее определяли: пугается он или нет. Так мы оценивали наличие фобий. С этого и началось моё увлечение анализом электрических сигналов человека, — поясняет Александра Назарова.
Александра НАЗАРОВА, студентка ТГТУ
— Сегодня существует множество приложений, которые считывают сердцебиение человека. Но в большинстве они не имеют высокой точности. Плюс те же наручные часы и пульсометры обладают одной особенность: зачастую они хорошо считывают данные невысокого сердцебиении, а вот при зашкаливающемся сердцебиение выдают погрешности и ошибочные данные. Поэтому стоит задача развивать программную платформу, чтобы распознавать уникальные паттерны на поведение сердца.
Далее появился проект «Разработка системы контроля сердечного ритма на основе биологической обратной связи». К слову, в акселерационной программе «Техносфера»-2023 он вошёл в число лучших. А вот в процессе общения с экспертами, связанными с медицинской областью, проект был значительно изменён: отпал слишком сложный функционал и аппаратное обеспечение. Поэтому на грант «Умник» студентка заявлялась уже с узконаправленной идеей и очевидной научной новизной — определение уровня стресса человека по сердечному ритму.
Территория без тревоги
Александра в ближайшие годы совместно с командой университета планирует создать приложение, где человек самостоятельно может отслеживать уровень стресса. Внедрение таких технологий в медицинскую практику, по мнению молодого учёного, способствует цифровизации сферы здравоохранения, развитию передовых интеллектуальных технологий в области систем обработки и анализа больших объёмов данных для решения задач персонализированной медицины.
— Разобраться с уровнем тревожности и стресса в рамках нового проекта нам поможет эксперт — врач функциональной диагностики, который вместе с нами работает в этой же области исследований. По электрокардиограмме медик определит, где человек действительно испытывает стресс, а где находится в нормальном состоянии, но, к примеру, в данный момент немного волнуется. На этих данных, то есть за счёт обширного сбора дата- сета (большой набор данных, собранный с разных людей — прим, ред.), и будет производиться машинное обучение, — уточняет Александра Назарова.
Разработкой программной платформы займутся учёные ТПГУ на базе «Техносферы». В целом концепция приложения уже есть: она появилась примерно год назад. В конечном итоге это должна быть максимально простая и удобная мобильная версия, чтобы даже люди пенсионного возраста способны были в ней разобраться, а заодно определить: есть ли у них стресс или нет.
— Человек хочет контролировать уровень- стресса, чтобы не допустить развитие сердечно-сосудистых заболеваний, либо ему уже поставлен диагноз, а потому не рекомендуется усугублять ситуацию, мобильное приложение поможет в этом. Как это работает? ЭКГ-устройство синхронизируется с мобильным приложением, которое содержит в себе алгоритмы машинного обучения. Эти умные алгоритмы умеют распознавать уровень стресса, а потому в случае необходимости подскажут, что с организмом что-то не так.
Если встанет вопрос о масштабной коммерциализации проекта, как поясняет Александра, то с разработкой предстоит обращаться в компании, которые ведут мониторинг здоровья человека. По словам молодого учёного, цифровизация медицины — самая актуальная и перспективная на сегодняшний день тема.
— Есть необходимость в индивидуальном подходе к мониторингу состояния здоровья человека. И такие приложения позволят это осуществить. Разработку можно включить и в уже существующие программно-аппаратные комплексы, например, в реабилитационные тренажёры. Чтобы считывать, например, достаточно ли нагрузки получает человек,— поподытожила Александра Назарова.
Елена ГРИДЧИНА
фото Алексея БУЧНЕВА
Притамбовье.2024.№20.С.22
Скачать
