Во всех лечебных и научных медицинских учреждениях мира для наблюдения за работой сердца используются электрокардиографы — приборы, регистрирующие текущие значения электрических сигналов, вырабатываемых при движениях сердечной мышцы с помощью системы датчиков, закрепляемых на различных участках тела пациента.
Измерения, проводимые этими приборами, требуют навыков работы с ними, а диагностируемый кардиографом человек испытывает дискомфорт, что, естественно, сказывается на показаниях прибора. Насколько удобнее и для врача, и для пациента было бы проводить эти измерения бесконтактным способом! — Эта мысль, безусловно, посещала умы многих поколений врачей-кардиологов, но только в начале 2016 года группа ученых Университета Киото и компании Panasonic откликнулась на «витающую в умах» проблему разработкой кардиографа, способного дистанционно проводить измерения показателей работы сердца, без малейшего прикосновения к телу пациента (первый в мире «радиокардиограф» показан на фотоиллюстрации к блогу).
Принцип работы этого прибора заимствован из радиолокационной техники: прием и анализ радиосигналов (в данном случае — излучаемых человеком). В результате проводимого непрерывно анализа принятых излучений миллиметрового диапазона с помощью специального программного обеспечения, «радиокардиограф» выискивает сигналы специфической формы, которая характеризуют процесс сердцебиения, обрабатывает их и выдает в виде привычной для врачей электрокардиограммы (ЭКГ), хотя измеряются на электрические сигналы, а времена прохождения радиосигналов до сердца и от него во время пульсаций.
Первая версия «радиокардиографа» помещалась в корпус, имеющий размеры «среднестатистической» СВЧ-печи. А по прошествии почти двух лет японские изобретатели уменьшили габариты, и теперь портативный прибор может быть помещен в корпус датчика задымления. И при этом вторая версия «радиокардиографа» способна выдавать врачу не только электрокардиограммы одновременно нескольких людей, но и их частоты дыхания. Правда, для таких измерений необходимо выполнение двух условий: 1) люди должны находиться в одной комнате, 2) на расстояниях не ближе 7,5 см друг от друга (очевидно, палата в больнице в любых случаях удовлетворяет этим условиям).
Одновременное снятие электрокардиограммы (в действительности — «радиокардиограммы») и частот дыхания с нескольких человек стало возможным благодаря следующим усовершенствованиям прибора:
- переход в более высокочастотную область радиодиапазона — с 60 ГГц на 79 ГГц,
- использование вместо полупроводниковых компонентов, купленных в магазинах, на которых была построена первая версия, специально разработанных КМОП-микросхем,
- применение технологий шумоподавления и алгоритмов параллельной обработки сигналов.
См. также:
- Дальность действия пассивных IoT-датчиков доведена до трех километров
- Wi-Charge — первая беспроводная зарядка для мобильных девайсов и IoT-устройств с радиусом действия до 10м!
- Быстрая флеш-память со скоростью DRAM уже не за горами!