По статистике, каждая четвёртая в мире смерть — от сердечно-сосудистых заболеваний. В 2016 году от болезней сердца умерло 17,9 миллионов человек — а это 31% от всех случаев. Инсульт/сердечный приступ в 85% случаев заканчиваются летальным исходом.
Сколько жизней можно было бы спасти, будь у нас прибор своевременной диагностики сердечных неполадок? Вещь, которая заменит громоздкие больничные ЭКГ-аппараты и сможет регулярно отслеживать состояние пациента, находящегося в группе риска… Возможно, скоро такой аппарат появится на прилавках аптек — благодаря российским учёным. Но давайте по порядку.
Какие сердечно-сосудистые заболевания бывают?
Под сердечно-сосудистыми заболеваниями подразумеваются болезни сердца и кровеносных сосудов. Существуют следующие болезни:
- ишемическая болезнь сердца — при ней проблемы затрагивают кровеносные сосуды, через которые в сердечную мышцу поступает кровь;
- болезнь сосудов головного мозга — при ней не в порядке кровеносные сосуды, снабжающие кровью мозг;
- болезнь периферических артерий — заболевание кровеносных сосудов, через которые поступает кровь в руки и ноги;
- ревмокардит — проблемы с сердечной мышцей и сердечными клапанами, появляющиеся после ревматической атаки, вызваной стрептококковыми бактериями;
- врождённый порок сердца — деформации строения сердца, наблюдающиеся в организме с рождения;
- тромбоз глубоких вен и эмбология лёгких — появление в ножных венах сгустков крови, которые могут двигаться к сердцу/лёгким.
- инфаркт и инсульт — острые заболевания, результат (как правило) закупоривания сосудов. Состояние, при котором затруднён ток крови к сердцу или мозгу. Обычно вызывается образованием жировых отложений на стенках кровеносных сосудов, но причинами могут стать и сгустки крови, и кровотечение из сосуда в мозге.
Инфаркт миокарда и инсульт связывают с такими факторами риска, как табакокурение и употребление алкоголя, нездоровое питание и ожирение, отсутствие физической активности, высокое кровяное давление, сахарный диабет или гиперлипидемия (повышенный уровень липидов в крови человека).
Люди, страдающие этими заболеваниями, нуждаются в регулярном тщательном контроле со стороны доктора. Также в своевременном консультировании нуждаются люди из группы риска: диабетики, люди с повышенным кровяным давлением, гиперлипидемией — они в любой момент могут столкнуться с сердцечно-сосудистым заболеванием, и для ранней диагностики им нужно оказывать помощь: регулярные консультация доктора, назначение лекарств.
Сердце в смартфоне
Кардиорегистратор «Светлячок» — прибор, который может посчитать пульс и сердечный ритм, определить индекс активности или стресса своего обладателя. Он интегрирован со смартфоном, куда и выводятся все данные. Приложение «Киберсердце» позволит оперативно обнаружить признаки аритмии или нарушения проводимости сердца и сможет самостоятельно доложить о проблемах лечащему врачу.
Алгоритмы программы обучаются: нейросеть анализирует данные пациентов, чтобы затем классифицировать патологии. Сейчас за «Светлячком» присматривает врач: он проверяет правильность постановки диагноза.
Над «Киберсердцем» работают совместно Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) иООО «Ниагара Компьютерс» (компания занимается проектированием и созданием высокотехнологичных продуктов — например, суперкомпьютеров). Финансируется проект из средств федерального гранта, а также за счёт частных инвестиций — всего в разработку вложено около 170 миллионов рублей.
Проект включает в себя программный комплекс, способный с высокой точностью проводить масштабные вычисления, моделирующие динамические процессы в сердце. Алгоритм знает о сердце всё: он может, например, показать виртуальную кардиограмму или получить любые сведения о сердечной активности. «Киберсердце» отправляет результаты своих исследований со «Светлячка» на облачный сервер, где они хранятся и обрабатываются.
Пока существует только пилотная версия проекта. «Светлячок» поступит в массовое производство не раньше, чем пройдёт сертификацию — а это может занять много времени. Пока предполагается, что устройство будет доступным: стоимость его вряд ли превысит 3 000 рублей. Прибор «Светлячок» сегодня разработали в двух вариантах — один для запястья (менее точный), другой закрепляется в области груди. Размер устройства — примерно со спичечный коробок.
В приложении для смартфона есть мобильный кабинет пациента, в котором содержатся результаты диагностики и рекомендации. По цвету индикатора пользователь сможет определить, всё ли с ним в порядке (зелёный — всё хорошо, жёлтый — стоит сходить к доктору, красный — немедленно к врачу!).
Что даст проект?
Эксперты считают, что «Киберсердце» позволит диагностировать сердечные патологии в режиме реального времени. По прогнозам, это может снизить количество смертей от сердечно-сосудистых заболеваний на 12%.
Также аппарат сможет частично решить проблему нехватки специалистов в труднодоступных регионах: доктора в медицинских центрах смогут оперативно получать информацию о пациентах из отдалённых областей. Предполагается, что в Нижегородской области может быть создана круглосуточная служба для отслеживания состояния жителей региона при помощи системы удаленного кардиомониторинга. Для того, чтобы анализировать такой большой массив данных, будут использовать суперкомпьютер — в ННГУ как раз есть система «Лобачевский», который способен обрабатывать информацию в таких масштабах. Он сможет за считанные минуты ставить десятки предварительных диагнозов.