Видеоплетизмография: веб-камера для диагностики мерцательной аритмии

При внимательном рассмотрении лицо человека предоставляет огромное количество информации о происходящем в его организме. Последняя совместная разработка университета Рочестера и компании Xerox позволяет с помощью веб-камеры и программного обеспечения диагностировать по незначительным изменениям цвета лица человека мерцательную аритмию – поддающееся лечению, но потенциально опасное для жизни состояние.

Мерцательная аритмия проявляется нерегулярным и, в некоторых случаях, учащенным сердцебиением, сопровождающимся нарушениями кровоснабжения организма. Причиной таких сбоев сердечного ритма является десинхронизация сокращений предсердий и желудочков из-за нарушений электрической активности миокарда.

Это состояние легко диагностируется, однако во многих случаях оно имеет скрытую форму из-за преходящего характера и неспецифичности симптомов, проявляющихся слабостью и утомляемостью. По оценкам специалистов около 30% людей с мерцательной аритмией находятся в неведении о своем заболевании.

Более того, несмотря на то, что мерцательная аритмия поддается как медикаментозному, так и оперативному лечению, у многих пациентов это заболевание со временем рецидивирует. При отсутствии адекватного лечения оно ассоциировано со значительно повышенным риском развития тромбоза кровеносных сосудов и инсульта.

Новая диагностическая технология – видеоплетизмография – использует разработанный специалистами компании Xerox алгоритм, сканирующий лицо человека и выявляющий неразличимые невооруженным глазом изменения цвета кожного покрова. Для этого человек должен находиться в неподвижности в течение всего лишь 15 секунд.

Датчики цифровых камер настроены на регистрацию трех цветов: красного, зеленого и голубого. Обеспечивающий окраску крови белок гемоглобин абсорбирует преимущественно волны зеленой части спектра, что делает кровь видимой для датчика камеры. Более того, маленькая толщина кожи лица и близость кровеносных сосудов к ее поверхности позволяет регистрировать даже незначительные изменения в концентрации гемоглобина.

Одиннадцати участникам пилотного исследования эффективности новой разработки одновременно со сканированием проводили электрокардиограмму, что позволяло сравнивать полученные с помощью камеры результаты с электрической активностью сердца в реальном времени.

Обработка полученных данных показала, что регистрируемые при проведении видео мониторинга изменения цвета лица полностью соответствуют изменениям на кардиограмме. При этом нерегулярная электрическая активность сердца у людей с мерцательной аритмией проявлялась визуальным пульсированием вен лица. По словам исследователей, вероятность ошибки при проведении видеоплетизмографии составляет 20%, что сопоставимо с вероятность ошибки при проведении автоматического кардиомониторинга, составляющей 17-29%. В настоящее время они оценивают эффективность технологии в более масштабном исследовании с участием как пациентов, так и здоровых людей.

Разработчики считают, что новая технология может применяться для диагностики, а также для наблюдения за состоянием людей, входящих в группу риска по развитию мерцательной аритмии. Бесконтактность технологии, а также повсеместное использование веб-камер позволит запускать программу в фоновом режиме и проводить мониторинг во время повседневной работы за компьютером.

Статья Jean-Philippe Couderc et al. Detection of Atrial Fibrillation Using Contactless Facial Video Monitoring опубликована в журнале Heart Rhythm.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Rochester:
“Face Time” for the Heart Diagnoses Cardiac Disease. 

09.09.2014