Биомедики из НМИЦ терапии и профилактической медицины Минздрава РФ предложили выявлять болезни сердечно-сосудистой системы, оценивая движение крови в пальце по ее оптическим характеристикам. Подход с использованием фотоплетизмографа оказался более практичным, чем оценка частоты сердечных сокращений, которая используется во многих медицинских диагностических приборах. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Biomedicines.
Диагностировать сердечно-сосудистые заболевания на ранних стадиях бывает сложно из-за слабо выраженной симптоматики. Обычно состояние сердца и сосудов врачи оценивают с помощью электрокардиограммы (ЭКГ), интерпретировать результаты которой должен квалифицированный врач. Но в автоматизированном режиме на основе ЭКГ можно оценить вариабельность ритма сердца. Этот анализ позволяет на начальных этапах выявлять отклонения в работе сердечно-сосудистой системы и прогнозировать риск развития заболеваний.
Однако вариабельность ритма сердца может быть недостаточно эффективна для массового скрининга, поэтому ученые ищут новые методы диагностики для автоматизированной оценки состояния сердечно-сосудистой системы. Авторы новой работы предложили выявлять болезни сердечно-сосудистой системы, оценивая наполняемость кровью периферических сосудов. Наблюдать за этим показателем позволяет фотоплетизмограф — портативный аппарат, который пропускает свет сквозь ткани пальца пациента, что позволяет изучить сосуды и движение по ним крови, в т.ч. получить спектральную оценку кровенаполнения сосудов.
Ученые проанализировали 998 записей ЭКГ и пальцевых фотоплетизмограмм, полученных от 508 испытуемых, поделенных на категории: здоровые люди, пациенты с повышенным артериальным давлением, пациенты с хронической ишемической болезнью сердца, а также с острым или недавно перенесенным инфарктом миокарда.
Сопоставив у всех категорий пациентов результаты фотоплетизмографии, исследователи смогли выявить влияние сердечно-сосудистых нарушений на динамику периферического кровенаполнения. Оказалось, что оно наиболее явно отличает пациентов с любым из изученных сердечно-сосудистых заболеваний от здоровых людей. Так, у больных значительно усиливалось влияние дыхания на ритмические изменения пальцевого кровенаполнения, а влияние систем регуляции артериального давления снижалось.
При этом выявленные отличия усиливались по мере увеличения тяжести сердечно-сосудистой патологии. Таким образом авторы доказали, что по фотоплетизмограммам можно определять, здоров ли человек, или у него есть изменения в периферическом кровотоке, которые указывают на риск возникновения или наличие (даже бессимптомное) заболеваний сердца и сосудов. Полученные результаты открывают перспективы для создания алгоритма автоматизированного скрининга ранних стадий сердечно-сосудистых заболеваний с помощью компактных диагностических устройств.
