Пороки сердечных клапанов (valvular heart disease, VHD) — это потенциально смертельно опасное заболевание, которое трудно выявить с помощью обычного стетоскопа. Однако ученые из Кембриджского университета разработали новое многофункциональное устройство, которое может кардинально изменить подход к диагностике VHD — и при этом быть доступным для использования даже непрофессионалами.
VHD возникает, когда один или несколько клапанов сердца не открываются или не закрываются должным образом, что нарушает кровоток. По данным Американской кардиологической ассоциации, это заболевание входит в число основных причин смертности от сердечно-сосудистых болезней в мире.
Проблема в том, что VHD нередко протекает бессимптомно до поздних стадий. Даже при появлении симптомов их часто ошибочно принимают за признаки респираторных заболеваний — даже при прослушивании сердца обычным стетоскопом в кабинете терапевта.
Наиболее точным методом диагностики является эхокардиограмма, но она требует дорогостоящего оборудования и квалифицированного персонала. Из-за этого пациенты могут ждать обследования несколько месяцев.
Быстрая диагностика
Альтернативу предлагает новое устройство, разработанное под руководством профессора Анурага Агарвала. Это компактный портативный прибор размером с подставку под чашку, в котором установлены шесть пьезоэлектрических датчиков, фиксирующих вибрации. Каждый датчик изолирован с помощью слоя силиконового геля, что позволяет ему работать независимо.
Алгоритмы в устройстве автоматически анализируют получаемые сигналы и выбирают наиболее качественные данные, игнорируя те, которые не подходят для диагностики. Благодаря такой конструкции прибор способен эффективно улавливать характерные звуки, указывающие на VHD — причём даже через одежду и в руках пользователя без медицинского образования.
Данные, записанные устройством, обрабатываются с помощью алгоритма машинного обучения на подключенном компьютере, в будущем возможна передача данных на смартфон через Bluetooth. Согласно предварительным моделям, точность такого анализа может превзойти диагностику, проводимую врачами общей практики.
Новый стетоскоп уже прошёл испытания на 40 здоровых добровольцах разных полов и телосложения. Следующий этап — клинические исследования среди пациентов с VHD, с сопоставлением данных с результатами эхокардиографии.
«Чтобы сократить очереди и вовремя выявлять пороки сердечных клапанов, когда еще возможны простые меры для улучшения жизни, мы стремились создать простую и эффективную альтернативу традиционному стетоскопу. Если испытания окажутся успешными, это устройство может стать доступным и масштабируемым решением для диагностики сердечных заболеваний, особенно в регионах с ограниченными ресурсами», — говорит профессор Агарвал.
Научная статья о разработке опубликована в IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics.
