IBCG (czyli IMU-Based Cardiograph) to odpowiednik EKG, który może być używany przez każdą osobę, nawet bez wcześniejszego przeszkolenia medycznego. Urządzenie ma mieć postać większego plastra, który wystarczy nakleić na klatce piersiowej badanej osoby. Do wyświetlenia wyników badania, wystarczy zwykły smartfon (z systemem Android) i odpowiednia aplikacja mobilna (dostępna w Sklepie Play).

Takie urządzenie pozwoliłby na szybkie i proste zobrazowanie pracy serca w domowym zaciszu. Dla osób ze schorzeniami układu krążenia, żyjących w dużym stresie byłoby to genialne rozwiązanie na zbadanie pracy serca w dowolnym momencie. Wyobraźmy sobie, że domowe „EKG” stałoby się tak popularne i przeciętne jak ciśnieniomierz lub termometr. Inny aspekt – jesteś świadkiem wypadku i jeszcze przed przyjechaniem służb ratowniczych, jesteś w stanie stwierdzić (i przede wszystkim przekazać ratownikom) dane zdrowotne, dzięki którym można uratować komuś życie!

W odróżnieniu od tradycyjnego EKG, IBCG nie monitoruje potencjałów na ciele badanej osoby. Do wyznaczenia charakterystyki pracy serca używanych jest osiem inercyjnych jednostek pomiarowych. Każda z nich dostarcza informacji o wartościach przyspieszenia działającym na klatkę piersiową oraz pola magnetycznego w jakim się znajduje. Dane te przesyłane są bezpośrednio do aplikacji na Twoim smartfonie (używając technologii Bluetooth), gdzie po wykonaniu przetwarzania sygnału (np. filtracji) użytkownik dostaje swoje wyniki w przystępnej postaci.

Ze względu na odmienne parametry monitorowane przez urządzenie, wynikowa charakterystyka nie będzie miała postaci typowego wykresu EKG.

Mimo tego, możliwe, że takie badanie dostarczy więcej informacji o pracy serca.

Uczciwie odpowiem - NIE WIEM. Cały plan jest bardzo innowacyjny. Można go bardziej nazwać projektem badawczo-rozwojowym, niż rzeczywistą możliwością stworzenia produktu. Nie ukrywam, że droga, którą obrałem może okazać się ślepą uliczką. Co wtedy? Najzwyczajniej w świecie: Trudno!. W przypadku porażki, najsensowniejszym wyjściem będzie nie marnować więcej czasu, porzucić projekt i wymyślić inny, lepszy sposób na poprawę poziomu naszego życia i bezpieczeństwa.

Wolę jednak podejście optymistyczne. Mam nadzieję, że całość okaże się definitywnym sukcesem. Wskazują na to już działający pierwszy prototyp, którego funkcjonowanie daje bardzo obiecujące wyniki. Jeśli interesuje Cię proces tworzenia oraz analiza dotychczasowej pracy urządzenia – zapraszam do następnej sekcji!

Przede wszystkim stworzyłem pierwszy prototyp urządzenia. W obecnej wersji jest to popularny mikrokontroler stm32f103 pobierający informacje z akcelerometru MEMS mpu6050. Dane rejestrowane są z częstotliwością 500Hz, a następnie zapisywane na karcie SD. Następnie przenoszone są z karty SD na komputer i poddawane przetwarzaniu przez dedykowany (i specjalnie napisany) program. W obecnej chwili nie jest to proces automatyczny. Wciąż badam różne podejścia filtracji sygnału. Prowadzę też próby analizy spektralnej otrzymanego sygnału, o różnych szerokościach i skokach okna czasowego.

Kolejny model będzie wyposażony już w docelową liczbę IMU z możliwością pomiaru wartości pola elektromagnetycznego. W drugiej iteracji planowane jest wykorzystanie inercyjnej jednostki pomiarowej MPU9250. Dodatkowo, zastosowany zostanie też mikrokontroler z rdzeniem Cortex-m7 co znacząco zwiększy możliwości obliczeniowe programu. Mam również w planach zamianę plątaniny kabli na miękki obwód PCB.

Po wykonaniu prototypu w pierwszej kolejności prace skupią się na pozyskaniu możliwie dużej ilości pomiarów od osób w różnych przedziałach wiekowych i z różną „charakterystyką” zdrowotną. Następnie, na uzyskanych sygnałach testowane będą różne algorytmy filtracji, korelacji, analizy i wizualizacji danych. Jako wynik tego etapu powinien powstać algorytm przetwarzania sygnałów, który umożliwi w prosty sposób wyciągnąć realną charakterystykę pracy serca.

W tym momencie przyjdzie czas na budowę aplikacji mobilnej. Tutaj nie ma już mowy o badaniach – będzie to wyłącznie pisanie kodu, które, nie ukrywam, jest mi bardzo dobrze znane. Kolejne wyzwanie zacznie się po stworzeniu aplikacji i jej integracji z urządzeniem na klatce piersiowej badanego. W przypadku standardowego EKG dobrze znamy prawidłowe przebiegi sygnału. W przypadku mojego urządzenia - odkrywamy nowy świat. Pojawią się pytania: Czy ta krzywa powinna tak przebiegać? Czy ten załamek jest prawidłowy? Czy to zaburzenie sygnału to szum czy wada serca? Ten etap to zdecydowanie najwięcej żmudnego (ale niezbędnego!) porównywania wykresów IBCG z wykonanym w tym samym momencie EKG. Dla mnie będzie to także etap znaczącego poszerzenia wiedzy z zakresu czytania wyników badania EKG.

Cały projekt wykonuje sam i za własne pieniądze. Jednak jeśli chciałabyś/chciałbyś pomóc w projekcie to masz do wyboru dwie drogi:

• dyskusja i podzielenie się Twoją wiedzą. Masz własne pomysły, widzisz wady lub zalety - zapraszam do kontaktu mailowego pod adresem ibcg@dawidkulpa.pl.
• wsparcie finansowe. Możesz wpłacić dowolną kwotę na zrzutce i w ten sposób znacząco ułatwić mi zakup elementów niezbędnych do wykonania prototypów.

Wesprzyj projekt

Na co przeznaczę pieniądze? Pierwszymi zakupami będą elementy takie jak IMU, obwody drukowane, inne elementy elektroniczne czy wykonanie badań EKG w celu porównania i analizy wyników. Jeżeli na jakimś etapie okaże się że projekt nie ma szansy powodzenia, zamierzam przekazać wszystkie pozostałe pieniądze na fundacje pomocy zwierzętom lub schroniska.