Челябинские ученые научились определять состояние плода по ритму сердца
5 сентября 2022
Фото: пресс-служба ЮУрГУ
Искусственный интеллект, отсеивая ложные «шумы», отбирает нужные импульсы.
На Южном Урале разработали технологию регистрации частоты сердечных сокращений плода, которая позволяет определить его здоровье уже на ранних стадиях беременности. На нее уже получен патент.
По словам авторов, кибернетические методы скрининговой диагностики состояния плода можно будет применять на разных сроках беременности — от 30 недель до родов.
Впрочем, исследование плода у беременных, кардиотокографию (КТГ), уже более 20 лет считают привычной рутинной технологией. Прибор регистрирует отраженный от структур сердца и других внутренних органов плода сигнал. Но эти данные до сих пор считают приблизительными, и оценочные критерии пока не регламентированы никакими документами. «Частотный» метод совершенствуют во всем мире. В последнее время для этого стали привлекать искусственный интеллект. Из сложнейшего сигнала с «ложными» импульсами он отбирает нужные «пики», по которым врач ставит диагноз.
Челябинские ученые проанализировали обезличенные ультразвуковые сигналы и предложили свое решение: измерять частоту и периоды сердечных сокращений по принципу «от удара к удару». При этом пики сигнала не берутся в зачет, а по нижним границам кардиограммы рассчитывают интервалы и периоды ударов сердца.
«Так называемые «чистые» сигналы сердца плода, полученные путем фильтрации звука, по форме близки к трапеции, что позволяет очень точно определять длительности положительной и отрицательной фаз без усреднений измерения», — делится автор исследования Владимир Кодкин, профессор кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» ЮУрГУ.
Как пояснил ученый, в этих «трапециях» очень удобно определять интервалы сигнала, соответствующие крупным фазам сердечного цикла плода. По ним можно рассчитать упрощенный вариант сократимости миокарда. По мнению экспертов, это принципиально новый шаг в дородовом скрининге.
Расчеты частоты сердечных сокращений по этому методу дают о здоровье плода самую точную информацию. А значит, частотные «трапеции» могут стать для них эталонным сигналом. Эта технология позволит ввести и совершенно новую меру сердечной активности — количество ударов сердца в промежуток времени.
Кроме того, метод обработки ультразвуковых сигналов повысит возможность четко различать импульсы крупных структур сердца плода, таких как желудочки и предсердия, от «ложных» отражений. Сегодня система диагностики осложняется участием в этом процессе врача по схеме «человек — машина — человек». Чтобы избежать ошибок, он должен научиться различать малейшие отклонения в ритме сердца. Но искусственный интеллект может взять большую часть проверки исправности сердечного механизма на себя.
По словам авторов, кибернетические методы скрининговой диагностики состояния плода можно будет применять на разных сроках беременности — от 30 недель до родов.
Впрочем, исследование плода у беременных, кардиотокографию (КТГ), уже более 20 лет считают привычной рутинной технологией. Прибор регистрирует отраженный от структур сердца и других внутренних органов плода сигнал. Но эти данные до сих пор считают приблизительными, и оценочные критерии пока не регламентированы никакими документами. «Частотный» метод совершенствуют во всем мире. В последнее время для этого стали привлекать искусственный интеллект. Из сложнейшего сигнала с «ложными» импульсами он отбирает нужные «пики», по которым врач ставит диагноз.
Челябинские ученые проанализировали обезличенные ультразвуковые сигналы и предложили свое решение: измерять частоту и периоды сердечных сокращений по принципу «от удара к удару». При этом пики сигнала не берутся в зачет, а по нижним границам кардиограммы рассчитывают интервалы и периоды ударов сердца.
«Так называемые «чистые» сигналы сердца плода, полученные путем фильтрации звука, по форме близки к трапеции, что позволяет очень точно определять длительности положительной и отрицательной фаз без усреднений измерения», — делится автор исследования Владимир Кодкин, профессор кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» ЮУрГУ.
Как пояснил ученый, в этих «трапециях» очень удобно определять интервалы сигнала, соответствующие крупным фазам сердечного цикла плода. По ним можно рассчитать упрощенный вариант сократимости миокарда. По мнению экспертов, это принципиально новый шаг в дородовом скрининге.
Расчеты частоты сердечных сокращений по этому методу дают о здоровье плода самую точную информацию. А значит, частотные «трапеции» могут стать для них эталонным сигналом. Эта технология позволит ввести и совершенно новую меру сердечной активности — количество ударов сердца в промежуток времени.
Кроме того, метод обработки ультразвуковых сигналов повысит возможность четко различать импульсы крупных структур сердца плода, таких как желудочки и предсердия, от «ложных» отражений. Сегодня система диагностики осложняется участием в этом процессе врача по схеме «человек — машина — человек». Чтобы избежать ошибок, он должен научиться различать малейшие отклонения в ритме сердца. Но искусственный интеллект может взять большую часть проверки исправности сердечного механизма на себя.
Поделиться
