Naukowiec z Politechniki Warszawskiej stworzył Pneumonitor, pozwalający monitorować częstość i głębokość oddechu oraz powiązać je ze zmiennością rytmu serca czy aktywnością osoby badanej. To pierwsze tego typu „mobilne” rozwiązanie przeznaczone do długotrwałej obserwacji.
Opracowanie urządzenia koordynował dr inż. Marcel Młyńczak, który zajmuje się badaniem i analizą sygnałów fizjologicznych, w szczególności oddechu. Nad Pneumonitorem pracuje już od czasu studiów, gdy jako członek koła naukowego uczestniczył w spotkaniu z lekarzami różnych specjalizacji w jednym z warszawskich szpitali. Z rozmowy z nimi zrodził się pomysł urządzenia.
Przewag jest wiele
Zaletą rozwiązania jest przede wszystkim jego nieinwazyjność. Elektrody przyklejane są tak, że nie wpływają na swobodę poruszania się. Przewagą jest również sam sposób pomiaru. Zamiast punktowego, czyli oceny jednego wydechu (jak w spirometrii), Pneumonitor może rejestrować sygnały fizjologiczne 24 godziny na dobę, także poza środowiskiem szpitalnym. Ponadto pozwala na dokonanie pomiaru aktywności oddechowej bez konieczności stosowania specjalnej maski.
Dzięki temu pomiar jest wygodniejszy i nie zaburza przestrzeni oddechowej wokół ust i nosa. Mamy też możliwość powiązania czynności oddechowej z parametrami opisującymi zmienność rytmu serca czy pozycją ciała i poziomem wysiłku badanej osoby. Poza tym kiedy lekarz wykonuje spirometrię, nie przeprowadza badania EKG i odwrotnie. Urządzenie umożliwia wykonanie obu badań jednocześnie. To jest innowacja procesowa – zachwala autor.
Jak to działa?
Elektrody przykleja się pod pachami i na rękach, by w pełni objąć płuca. Można je także umieścić w ramach plastra przyklejonego na klatkę piersiową (tzw. patch). Pneumonitor wykorzystuje metodę pneumografii impedancyjnej.
Mierzymy zmiany impedancji elektrycznej klatki piersiowej, czyli obserwujemy zmiany w zakresie tego, jaki zmienny opór elektryczny mają tkanki w obrębie klatki piersiowej. W uproszczeniu, jeśli powietrza w płucach jest więcej, czyli jesteśmy po fazie wdechu, to wtedy impedancja jest większa, natomiast jeśli powietrza jest mniej, to impedancja jest odpowiednio mniejsza. Widzimy falowanie krzywej zmian impedancji pod wpływem oddechu – tłumaczy mówi dr inż. Marcel Młyńczak.
Nie tylko pacjenci
Rozwiązanie jest skierowane do lekarzy, ale powstało oczywiście z myślą o ich pacjentach i nie tylko.
Zależy nam na dokonywaniu długotrwałych pomiarów zarówno aktywności oddechowej, jak i aktywności serca. Dzięki temu będziemy mogli przygotować profil krążeniowo-oddechowy, który składałby się z grupy biomarkerów zależnych od grupy docelowej. Myślimy przede wszystkim o osobach starszych, z problemami kardiologicznymi czy alergiami oddechowymi, ale i sportowcach, przygotowujących się do startu w zawodach – wyjaśnia dr inż. Marcel Młyńczak.
Co dalej?
Obecna wersja urządzenia spełnia wszystkie docelowe funkcje, natomiast była wykonana „ręcznie”, np. z wykorzystaniem dostępnej na rynku obudowy. Jego konstruktor myśli o przygotowaniu wersji przedprodukcyjnej, którą w przypadku większego zamówienia można by było w sposób zautomatyzowany powielić. Chciałby również, by kolejna wersja urządzenia była bardziej zminiaturyzowana i jeszcze wygodniejsza w użyciu. Planowane jest także stworzenie aplikacji, która umożliwi lekarzom, trenerom, sportowcom i pacjentom łatwą i szybką obsługę bazy danych zbieranych przy użyciu Pneumonitora.
Od kilku lat współpracuję z Centralnym Ośrodkiem Medycyny Sportowej, który bada znaczną grupę olimpijczyków, zwłaszcza uczestników letnich igrzysk. Na testy przyjeżdżają specjalnie do Warszawy, co często jest kłopotliwe. Badania są punktowe, a po nich sportowcy wracają do domu – opisuje dr inż. Marcel Młyńczak.
I dodaje, że z Pneumonitora mogliby korzystać w dowolnym miejscu i z możliwością powiązania wyników z programem treningowym czy innymi wynikami sportowymi. Celem jest skorelowanie parametrów krążeniowo-oddechowych z ich formą sportową i dostarczenie trenerom informacji, jak ewentualnie zmodyfikować trening, aby trend wzrostowy był optymalny, by trafić z mistrzowską formą w najwłaściwszy czas, czyli np. igrzyska olimpijskie.
źródło: PW