Апноэ во сне – состояние пациента, при котором во время сна прекращается легочная вентиляция на срок от десяти секунд до трех минут (чаще всего – около полуминуты). Если это происходит регулярно, то возможно нарушение фаз сна, возникновение дневной сонливости и усталости, снижение работоспособности и ухудшение памяти...

Пациенту сложно самостоятельно выяснить причину плохого самочувствия, поскольку нарушение дыхание происходит для него незаметно – во время ночного сна. Нашей компанией разработан прибор, позволяющий легко и достоверно обнаружить апноэ в домашних условиях, а впоследствии обратиться ко врачу.

Прибор содержит несколько датчиков: оптический сенсор, сенсор давления, акселерометр. Информация с этих датчиков регистрируется непрерывно в течение всего сна пациента и записывается на встроенную карту памяти(всего до 32 ГБайт данных с частотой 1 кГц в течение 10 часов). После окончания регистрации данные с прибора переписываются в облачное хранилище, где происходит их анализ.

Основной поставщик информации – оптический сенсор, по результатом которого рассчитывается индекс насыщения крови кислородом SpO2 (зеленый график) и частота пульса (белый график). Дополнительно используется датчик дыхания (желтый график) и акселерометр (на картинке не показан, т.к. является вспомогательным – для устранения артефактов движения, вносящих помеху в регистрируемый сигнал).

На картинке ниже изображено событие остановки дыхания, зафиксированное прибором:

На основе полученных данных рассчитывается респираторное усилие. Признаком наступления факта события апноэ являются:

• отсутствие сигнала дыхания (желтый график);
• резкий спад уровня SpO2 (зеленый график);
• учащение сердцебиения (белый график).

Разработано облачное хранилище, в которое загружаются данных со всех клиник, где проводятся исследования. Сейчас интерфейс врача – сугубо профессиональный. Наше ПО обеспечивает конвертацию всех данных в формат EDF, который понимается стандартными сомнографическими программами.

Прототип прибора для американского рынка прошел клинические испытания в клиниках США в рамках сертификации FDA. По результатам испытаний прибор показал идентичность результатов при сравнении с профессиональным клиническим оборудованием.

Масса прибора составляет менее 10 граммов, что обеспечивает его комфортное использование пациентами во время сна в естественной для пациентов обстановке – в домашних условиях, в собственной спальне. Человек уже через несколько минут забывает об установленном на лоб датчике, и его сон ничто не тревожит. Практика использования опытных образцов показала, что достоверные результаты диагностики апноэ достигаются с первой попытки в подавляющем большинстве случаев.

Для американского рынка был разработан одноразовый мягкий корпус, предполагающий замену на новый после каждого использования. Для российского рынка разработан жесткий многоразовый вариант корпуса без необходимости замены после каждого исследования и возможностью перезаписи данных и подзарядки литиевого аккумулятора через разъем USB.

Вариант исполнения для российского рынка

• Многоразовый жесткий корпус из пластика со сменными адгезивными слоями для надежной фиксации прибора на лбу;
• Разъем USB для копирования данных на компьютер;
• Встроенное зарядное устройства для перезарядки литиевого аккумулятора;
• Возможность использования беспроводного интерфейса для передачи данных в режиме реального времени;
• Возможен бюджетный вариант прибора – без датчика давления и конюлей.

Анализ имеющихся записей с целью поиска корреляции зарегистированного сигнала с фазой засыпания пациента

Мы посмотрели записи двух сотрудников, которые являлись испытуемыми, и могут подтвердить примерное время засыпания в процессе проведения экспериментов. Первый же короткий анализ показал обнадеживающие результаты. Наиболее интересную информацию для оценки фазы засыпания предоставляют оптический сенсор и акселерометр.

На картинке ниже представлены следующие каналы: исходный красный канал (красный график), исходный инфракрасный канал (синий график), посчитанная частота пульса ( салатовый график) и акселерометр (зеленый график). Графики дыхания и SpO2, рассчитываемые по сырым данным оптического сенсора в данном случае оказались не столь информативными, как ожидалось, поэтому на рисунках ниже они не показаны.

Примерные фазы засыпания помечены маркерами.

Наибольший эффект в фазе засыпания заметен по уровню вариабельности сердечного ритма. (Поскольку сам параметр вариабельности сердечного ритма в ПО Apnoe не используется, то график этого параметра на картинках отсутствует, а его оценка была сделана вручную).

Пациент 1

Пациент 2