Аппаратно-программный комплекс для раннего выявления болезней органов дыхания, отягощенных дыхательной недостаточностью и синдромом апноэ-гипопноэ

Поскольку утрата трудоспособности и инвалидность, связанные с болезнями органов дыхания, в 2/3 случаев обусловлены бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью лёгких, существует необходимость в техническом обеспечении раннего выявления данных заболеваний. В основу разработанного диагностического комплекса положена эволюционная математическая модель дыхательной системы человека, описывающая процессы газообмена между атмосферой и лёгкими и между лёгкими и кровью. Комплекс позволяет анализировать такие параметры дыхательной системы, как сатурация гемоглобина артериальной крови кислородом, частота сердечных сокращений и частота дыхания. Комплекс подходит для разовых (скрининговых) измерений, а также длительного (ночного/суточного) мониторирования. Разработано соответствующее программное обеспечение, позволяющее анализировать индекс десатураций, индекс апноэ-гипопноэ, фотоплетизмограмму, визуализировать процесс дыхания. В комплексе реализован стандартизированный нагрузочный тест шестиминутной ходьбы. Это позволяет выявить дыхательную недостаточность, оценить ее выраженность и условия возникновения. В ходе апробации на базе санаторно-курортного учреждения удалось диагностировать синдром обструктивного апноэ-гипопноэ на ранней стадии у людей, не подозревающих о наличии у них данного заболевания. Выбор именно санаторно-курортного учреждения обусловлен комфортными условиями проведения ночного мониторирования, наличием времени и желанием людей заняться своим здоровьем, пройти диагностику.

1. Статистический ежегодник Республики Беларусь: офиц. стат. сб. за 2023 г. Минск: Белстат, 2023.

2. Зельманский, О. Б. Респираторная поддержка: аспекты применения для терапии и реабилитации / Е. И. Давидовская, О. Б. Зельманский // Медэлектроника–2022. Средства медицинской электроники и новые медицинские технологии: сб. науч. ст. XIII Междунар. науч.-техн. конф., г. Минск, 8–9 дек. 2022 г. Минск: Белор. гос. ун-т информ. и радиоэлек., 2022. С. 46–50.

3. Диагностические возможности неинвазивного мониторирования насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом в клинике внутренних болезней / Д. В. Лапицкий [и др.]. Минск: Белор. гос. мед. ун-т, 2017.

4. Трусов, П. В. Моделирование процесса дыхания человека: концептуальная и математическая постановки / П. В. Трусов, Н. В. Зайцева, М. Ю. Цинкер // Математическая биология и биоинформатика. 2016. Т. 11, № 1. С. 64–80. DOI: 10.17537/2016.11.64.

5. Бояршинов, М. Г. Решение системы уравнений Эйлера для установившегося течения идеального газа из точечного источника / М. Г. Бояршинов // Вестник Челябинского государственного университета. Физика. 2010. Вып. 8, № 24. С. 5–8.

6. Squara, P. Central Venous Oxygenation: When Physiology Explains Apparent Discrepancies / P. Squara // Critical Care. 2014. Vol. 579. https://doi.org/10.1186/s13054-014-0579-9.

7. A New Method for Noninvasive Venous Blood Oxygen Detection / Xu Zhang [et al.] // BioMedical Engineering OnLine. 2016. Vol. 15, No 84. https://doi.org/10.1186/s12938-016-0208-8.

8. Johns, M. W. A New Method for Measuring Daytime Sleepiness: The Epworth Sleepiness Scale / M. W. Johns // Sleep. 1991. Vol. 14, No 6. Р. 540–545.

9. Using the Berlin Questionnaire to Identify Patients at Risk for the Sleep Apnea Syndrome / N. C. Netzer [et al.] // Ann Intern Med. 1999. Vol. 131, No 7. Р. 485–491.

10. Chung, F. STOP Questionnaire: A Tool to Screen Patients for Obstructive Sleep Apnea / F. Chung, B. Yegneswaran, P. Liao // Anesthesiology. 2008. Vol. 108, No 5. Р. 812–821.