Школьники из Детского технопарка «Альтаир» создали устройство для мониторинга сердцебиения

Выпускники Детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА, ученики инженерного класса школы № 1347 Ксения Гутова и Александр Грязнов разработали портативное устройство для непрерывного мониторинга пульса. Данные с датчика передаются на смартфон через мобильное приложение, а средняя погрешность измерения составляет ±5 ударов в минуту.

«Мы хотели создать устройство, которое было бы доступным и простым в использовании. Врачам и пациентам нужен удобный способ следить за сердцем в повседневной жизни. Наше устройство передаёт данные на смартфон, и мы планируем дополнить его базой критических показателей при разных состояниях, чтобы оно могло предупреждать об опасных отклонениях», — рассказывает Ксения Гутова, выпускница Детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА.

Фото - РТУ МИРЭА

В медицине не хватает удобных решений для постоянного наблюдения за работой сердца: существующие приборы зачастую дороги и сложны в применении. Юные инженеры создали более доступную и практичную альтернативу — устройство, которое непрерывно считывает пульс и передаёт данные на смартфон. В основе прибора — микроконтроллер и датчик пульса, работающий по принципу фотоплетизмографии: он фиксирует колебания объёма крови по отражённому инфракрасному свету. Питание обеспечивает компактный аккумулятор.

«Ксения и Александр проделали серьёзную инженерную работу: от проектирования корпуса до разработки мобильного приложения и серверной части. Они собрали устройство и продумали его как готовый продукт — с фильтрацией данных, передачей на сервер и удобным интерфейсом. Это отличный пример того, как школьники могут создавать практичные медицинские решения», — комментирует Артём Шадрин, преподаватель Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА.

Корпус устройства ребята спроектировали в САПР «Компас 3D v24» и напечатали на 3D-принтере. Серверная часть размещена на Yandex Cloud (с веб-сервером Apache и базой данных PostgreSQL), а для взаимодействия с пользователем создано мобильное приложение на Kotlin. Данные с датчика каждые 5 секунд передаются на сервер в формате JSON. Для точности показаний используется комбинированный алгоритм фильтрации: усреднение по 8 последним измерениям, медианная фильтрация и ограничение скорости изменения пульса. Устройство протестировали с помощью сертифицированного пульсоксиметра — средняя погрешность составила ±5 ударов в минуту.

«Детский технопарк «Альтаир» — это место, где школьники могут воплощать сложные инженерные идеи. Наши выпускники уже в школе способны создавать устройства, которые могут найти применение в реальной медицине. Мы гордимся тем, что помогаем ребятам делать первые шаги в науке и инженерии», — отметил Станислав Кудж, ректор РТУ МИРЭА.

Проект ребят был представлен на Всероссийском форуме научной молодёжи «Шаг в будущее» и занял 2-е место на секции «Биомедицинская техника». В планах у ребят — увеличить автономность устройства, дополнить его базой критических показателей и доработать дизайн корпуса.

Источник: РТУ МИРЭА