Бесконтактный датчик частоты дыхания и сердцебиения разрабатывают в СевГУ

Датчик может располагаться на расстоянии от полуметра до двух с половиной метров от грудной клетки пациента и способен измерить частоту дыхания и сердцебиения с точностью до нескольких ударов в минуту, а также определить занятость больничной койки. Особенность изобретения в том, датчик способен измерять жизненные показатели детей, включая младенцев, а также может контролировать одновременно до четырех пациентов в зависимости от места его установки.

«Датчик крепится на потолок или специальный штатив, располагается над пациентом и измеряет жизненные показатели без каких-либо проводных подключений к телу человека. При этом одежда и радиопрозрачные материалы не виляют на измерения», - рассказывает научный сотрудник Инжинирингового центра изделий микро- и наноэлектроники СевГУ Иван Кравченко.

Датчик радиолокационного типа основан на однокристальном радиолокаторе малого радиуса действия с линейной частотной модуляцией. Работает в диапазоне частот 60—64  ГГц с малой излучаемой мощностью. Размещается в пластиковом радиопрозрачном корпусе с габаритными размерами 66×51×21 мм.

«Прибор излучает радиоимпульсы и принимает отраженный от груди пациента сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн. С помощью разработанных алгоритмов цифровой обработки сигналов из отраженного сигнала выделяется перемещение грудной клетки, на основании которого определяется частота дыхания и сердцебиения», - поясняет Иван.

Показания могут быть соотнесены с заданными пороговыми значениями частоты дыхания и сердцебиения. Если жизненные показатели пациента не соответствуют норме, на пост медсестры или в личный кабинет врача поступит соответствующее оповещение.

Результаты работы датчика ученые демонстрируют при помощи веб-интерфейса.

«Датчик оснащен модулем беспроводной связи с поддержкой Wi-Fi и Bluetooth, при помощи которого выполняется его настройка и подключение к системе мониторинга пациентов. Система может быть развернута в сети любой организации. В ней регистрируются пациенты, врачи, установленные датчики, а также сохраняются и обрабатываются данные мониторинга, доступ к которым осуществляется через веб-интерфейс. Система является масштабируемой, датчиков можно подключить достаточно много», - говорит разработчик.

По словам ученых, уже разработаны основные алгоритмы, программное обеспечение, печатная плата, ориентированная на российское производство, а также серверное ПО. Следующий этап разработки – изготовление опытных образцов и их испытание в медицинских организациях.

Для испытаний датчика при работе с младенцами разработан имитатор дыхания ребенка в виде куклы со встроенным механизмом перемещения грудной клетки и управлением по радиоканалу.

Разработка велась в рамках комплексного проекта «Прорывные исследования и разработки в области жидкостного дыхания» программы «Приоритет-2030».