Hi-Tech

Создан кардиостимулятор, работающий под контролем нейросети

Нейросети помогут людям жить дольше

Но здоровое сердце не всегда бьется с одной и той же частотой, а зависит от целой массы факторов. С самого момента своего создания кардиостимулятор, устройство, имплантируемое в грудную клетку для поддержания сердечного ритма, выступало в качестве водителя ритма, то есть задавало темп сердечных сокращений органов, которые не могут сделать это самостоятельно. А вот нейросеть может это сделать. И все их не может учитывать небольшой кардиостимулятор. И именно устройство для стимуляции ритма, которое контролирует нейросеть, и создали ученые из Бристольского университета.

Как нейросеть помогает в работе сердца

Например, оно может ускоряться при вдохе и замедляться при выдохе. Человеческое сердце постоянно меняет частоту сокращений. Причем в ней есть и физиологический аспект. Это явление известно под названием дыхательная синусовая аритмия и она считается нормой для молодых людей со здоровым сердцем. Благодаря этому увеличивается кровенаполнение предсердий.

Нам нужны более умные медицинские устройства. Подобные устройства должны прислушиваться к тому, что нужно человеческому телу, — говорит Джулиан Патон, профессор Бристольского университета в Великобритании, и один из авторов разработки. Новый умный кардиостимулятор сможет вернуть естественную вариабельность в сердечные сокращения, помогая органу работать более эффективно.

В ходе экспериментов с лабораторными мышами сердечной недостаточностью, устройство увеличивало количество крови, которую их сердца могли перекачивать, на 20% по сравнению с монотонной кардиостимуляцией. Прибор считывает электрические сигналы, генерируемые каждым вдохом, и соответственно передает эти данные сердцу. Так что подписывайтесь, чтобы не пропустить самое важное. О подобных разработках мы регулярно сообщаем на страницах нашего сайта.

Читайте также: Искусственный интеллект предсказывает вероятность смерти по ЭКГ

Некоторые новые устройства могут измерять ритм сердца на основе дыхания. Современные кардиостимуляторы регулируют частоту сердечных сокращений, реагируя на изменения в организме относительно примитивными способами, такими как акселерометры или обнаружение повышения температуры тела. Но эти устройства отслеживают среднее дыхание в течение определенного периода времени.

В экспериментах на крысах чип регистрировал электрическую активность мышц диафрагмы мышей, которая сокращается во время вдоха. Устройство, созданное британцами, оснащено аналоговым чипом на основе нейронной сети, разработанным на базе Университета Бата. После анализа данных устройство начинает электрическую стимуляцию левого предсердия сердца, побуждая его биться синхронно с дыханием. Чип интерпретирует сигналы, передаваемые в реальном времени, используя уравнения Ходжкина-Хаксли — это, грубо говоря, математическое моделирование того, как инициируются и распространяются потенциалы действия в клетках, отвечающих за сердечный ритм.

При этом гаджет легко масштабируется и может быть уменьшен до размеров почтовой марки. Преимущество использования аналогового такого подхода заключается в том, что новое устройство может быстро реагировать на изменения дыхания, — говорит Джулиан Патон.

Вместо этого можно будет интегрировать прибор в обычные кардиостимуляторы и измерять дыхание, регистрируя электрические изменения в сопротивлении грудной клетки. Ученые уверяют, что на следующем этапе тестирования на людях, устройству не нужно будет записывать сигналы от диафрагмальной мышцы.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть