Электрокардиограф (ЭКГ): как устроены домашние электрокардиографы

В продолжение цикла передач про устройства для мониторинга здоровья поговорим об очень интересном устройстве – электрокардиографе. Это важное устройство для оценки сердца и всей сердечно-сосудистой системы, которое позволяет рассмотреть множество параметров касательно всей сердечно-сосудистой системы.

В первую очередь, стоит отметить, что электрокардиография – это метод исследования сердечной мышцы путем фиксации электрических импульсов, или измерения разницы электрических потенциалов. Наше сердце вырабатывает слабые электрические сигналы, которые мы можем фиксировать следующим образом. К телу прикрепляются металлические электроды, которые цепляются прямо на кожу, обладающей определенной проводимостью, а чтобы усилить эту проводимость, нужно смочить кожу, побрызгав ее специальным раствором для повышения электропроводимости или просто намочив водой.

Образно приборы ЭКГ можно разделить на несколько категорий в зависимости от количества каналов, которые делает это устройство. Так, если мы цепляем несколько электродов на разные части тела, то можем определять большее количество параметров.

Самые же простые кардиографы – одноканальные, которые и преобладают в домашнем использовании, потому что они довольно просты и могут быть интегрированы в различные форм-факторы. Одноканальный метод очень распространен, однако имеет и некоторые недостатки: это не метод конечной, полной диагностики сердечно-сосудистой системы, а работает на первоначальном этапе для выявления общих проблем.

Далее идут трехканальные ЭКГ, которые тоже могут быть использованы надому. Уже сейчас на рынке есть неплохие решения, в том числе – от наших российских производителей, которые стоят небольших денег, имеют небольшие размеры и большой ряд преимуществ.

Шести-, двенадцатиканальные – это, как правило, профессиональные приборы, которые используются в лечебных учреждениях уже для полноценной диагностики.

При разговоре о домашних приборах, которые могут быть использованы пациентом без участия врача, можно выделить следующие форм-факторы:

• Первый – это форм-фактор браслета. Все, пожалуй, знают, что даже в часы Apple Watch уже внедрена функция ЭКГ, работающая следующим образом. Нужно взять две точки и измерить разность потенциалов между ними. Браслет изначально прилегает к телу, и нам нужно замкнуть второй рукой этот контур. Так, когда мы касаемся другого электрода, получается вот схема, позволяющая измерять одноканальный ЭКГ.
• Существует ЭКГ-прибор в виде карточки либо в виде чехла для смартфона. Он устроен похожим образом: имеется некая карточка, на которой есть два электрода, и мы просто замыкаем контур.
• Другой интересный форм-фактор – в виде наклейки, когда на грудь приклеивается наклейка, измеряющая потенциалы между двумя точками в районе сердца. Метод довольно точный, и уже существует ряд решений от российских производителей, которые позволяют измерять ЭКГ именно таким способом.
• Еще один интересный форм-фактор – это прибор в виде небольшой флешки, или очень маленького блока, который даже меньше смартфона. От него отходят электроды, которые цепляются к рукам и к ногам, позволяя провести весьма продвинутое измерение ЭКГ клинического уровня. Среди российских производителей такими приборами занимается, к примеру, компания «КардиРу».

Далее можно разделить приборы ЭКГ на следующие два типа: те, которые печатают лентой, и те, которые передают данные в цифровом виде. Классические ленты как и прежде применяются в профессиональных приборах и широко распространены в лечебных учреждениях. Однако именно для домашнего использования все перечисленные приборы используют уже другую технологию, при которой все получаемые данные идут напрямую в смартфон, в планшет либо в персональный компьютер, где впоследствии сохраняются, накапливаются и передаются врачу для дальнейшего обсуждения и принятия новых решений.

Стоит при этом отметить, что в ряде решений есть автоматический алгоритм определения отклонений: т.е., когда мы делаем ЭКГ, алгоритм прибора сам анализирует все пики и сообщает что есть такие-то отклонения. В таком случае стоит обратиться к кардиологу и сделать уже более развернутую электрокардиограмму, чтобы более детально углубиться в тему.

Для диагностики сердечно-сосудистой системы существует также мето​д фотоплетизмографии, когда мы регистрируем не электрические сигналы, а отраженную световую волну от сосудов, и, тем самым, определяется биение сердца.

Эти два методы в целом похожи: они оба регистрируют активность сердца, ритм и его вариабельность, различные параметры. ЭКГ является сегодня золотым стандартом диагностики сердечно-сосудистой системы, поэтому такие портативные приборы непременно продолжат свое развитие, их количество и вариации будут возрастать, а качество информации, предоставляемой при их использовании, улучшаться.

Напоследок можно отметить, что первая электрокардиография была проведена в начале ХХ в., так что это довольно старый метод измерения, но доказавший свою эффективность, являясь одним из самых точных для диагностики состояния сердца и сердечно-сосудистой системы, в целом.