Бесконтактный замер кровотока: прорыв российских учёных

Российские учёные усовершенствовали бесконтактный метод измерения скорости пульсовой волны — теперь его можно применять даже при движениях пациента. Команда из Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток) разработала новый алгоритм обработки данных с оптических приборов, который отсеивает помехи от дыхания и движений. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), а его результаты опубликованы в журнале Scientific Reports. Метод особенно актуален для пациентов, которым нельзя закреплять датчики на коже: например, для новорождённых или людей с ожогами.

В основе технологии — камера с зелёным светом, освещающая участок кожи (например, на предплечье). Зелёный свет активно поглощается гемоглобином, поэтому изменения яркости отражённого сигнала фиксируют движение крови: когда пульсовая волна доходит до капилляров, они сжимаются и поглощают больше света. Для точности измерений учёные синхронизировали данные камеры с электрокардиографом — это позволило точно определить момент каждого удара сердца. Ключевое новшество — алгоритм, который разбивает кадр на фрагменты и анализирует их отдельно с помощью корреляционной обработки сигналов. Так удаётся выделить реальный сигнал о движении крови на фоне помех и с высокой точностью измерить амплитуду пульсовой волны и время её прихода от сердца к участку тела.

Эффективность метода проверили на 47 здоровых добровольцах: во время теста участок кожи на руке нагревали до 41 ∘C. Выяснилось, что локальный нагрев увеличивает амплитуду пульсовой волны до 23 раз, а скорость её распространения — на 23 % в зоне воздействия (за её пределами изменений не было). Это указывает на перераспределение кровотока при повышении температуры — данные помогут оценивать эффективность терморегуляции и эластичность сосудов, выявляя риск сердечно‑сосудистых заболеваний до появления симптомов. По словам руководителя проекта Алексея Камшилина, в перспективе технология станет клиническим методом диагностики — сейчас она проходит этап внедрения из экспериментальной практики в реальную медицину.