В лаборатории "Биомедицинские технические системы и устройства" МГТУ им.Н.Э.Баумана создана система для неинвазивного мониторинга параметров центральной гемодинамики, таких как частота сердечных сокращений, ударный объем крови, минутный объем крови, периферическое сопротивление и т.д. В настоящее время в стадии завершения находятся работы по созданию аналогичного комплекса для измерения параметров периферической гемодинамики.

В системе использован ряд оригинальных технических решений, позволивших повысить точность и надежность реографического метода измерений. Применение на практике различных моделей серийно выпускаемых реографов связано с трудностями сравнения результатов, поскольку искажения, вносимые в сигнал аппаратными функциями приборов приводит к различиям в измеряемых показателях более чем на 20-30%. Использование в данной системе новейших алгоритмов фазо-частотной коррекции позволяет решить эту проблему. В результате повышается точность расчета гемодинамических показателей, и унифицируются данные, полученные на разной аппаратуре.

Большой проблемой при длительных реографических исследованиях являются дыхательные волны, проявляющиеся как на центральной, так и на периферической реограмме, т.к. они существенно снижают количество пригодных для анализа циклов. Для решения этой проблемы в системе использованы методы цифровой адаптивной фильтрации, автоматически настраивающиеся на частоту дыхательных движений пациента. Анализ текущего спектра мощности реосигнала позволяет устранить дыхательный паттерн практически без искажений кардиоволны.

В результате обширных исследований было установлено, что традиционно используемые методики расчета времени изгнания по реограмме неприменимы для пациентов с ишемической болезнью сердца, а также при проведении функциональных тестов. Были разработаны новые алгоритмы идентификации начала и окончания периода изгнания, основанные на анализе локальных особенностей в реосигнале с учетом фаз ЭКГ. Проведенное сравнение с ультразвуковым методом показало высокое совпадение измеренного времени изгнания (коэффициент корреляции r=0.86) между двумя методами. Традиционные методики дают завышенные в среднем на 70 мс значения и r=0.71.

Многоэтапные алгоритмы отбора незашумленных реоциклов, а также методики анализа индивидуальной нестабильности кардиодинамики (R-R интервалов, ударного и минутного объемов сердца) позволяют получать статистически достоверные результаты в автоматическом режиме (on-line). При этом уже в ходе исследования врачу предоставляется информация о текущих параметрах сердечного выброса, их статистических характеристиках (форма распределения, среднее значение, +/- отклонение), а также графики изменения гемодинамических параметров на протяжении всего исследования.

Проведенное в Центре функционально-диагностических исследований ГВКГ им.Н.Н.Бурденко сравнение результатов, получаемых с помощью разработанной системы и ультразвуковым методом показало высокое совпадение величин ударного выброса сердца (r=0.88) для пациентов отделений функциональной диагностики и кардиохирургии. Система хорошо себя зарекомендовала для решения задач индивидуального подбора лекарственных средств и физиотерапевтических процедур, поскольку позволяет оперативно оценить реакцию сердечно-сосудистой системы на внешнее воздействие. При этом не требуется задерживать дыхание, пациент может двигаться (что немаловажно при длительных обследованиях) и вся рутинная обработка производится автоматически с возможностью последующего контроля. Применение описываемой системы позволяет отказаться от использования дорогостоящих либо инвазивных методик исследования центральной гемодинамики, а применение ее в комплексе с системой мониторинга периферической гемодинамики позволит получать уникальные данные, которые невозможно получить другим способом.