Точное измерение основных жизненных показателей: частоты сердечных сокращений и пульса, артериального давления и частоты дыхания- важно для контроля здоровья пациента. Однако современные приборы для оценки жизненных показателей довольно громоздкие, и требуют прямого контакта с кожей, поэтому их не очень удобно использовать.
Эту проблему изящно решили два исследователя, разработавшие метод, основанный на технике когерентного зондирования ближнего поля — то есть на считывании информации с расстояния меньше 20 см от поверхности. Ученые решили использовать метки радиочастотной идентификации объектов (RFID), вшитые в ткань рубашки, которая по определению расположена близко к коже.
Метка радиочастотной идентификации объектов — это миниатюрное запоминающее устройство. Оно состоит из микрочипа, генерирующего радиосигнал, и антенны, которая принимает сигнал и передает на считывающее устройство-приемник. На этом принципе основано считывание кодов в магазинах — например, так работает американская торговая сеть Wal-Mart.
Поскольку фаза электромагнитного сигнала очень чувствительна к расстоянию между приемником (в качестве приемника ученые использовали мобильный телефон) и вшитой в рубашку меткой-источником радиосигнала, фазовые колебания несут достаточно информации и вполне подходят для оценки движения грудной клетки человека.
Однако радиочастотные метки, которые использовали ученые для своих радиорубашек, все-таки отличаются от меток, которые используют магазины для учета товаров. «Доработанная» изобретателями метка позволяет отделять слабое биение пульса от мощного движения грудной клетки. В результате сильные сигналы не перекрывают слабые, и данные от разных органов можно анализировать по отдельности.
Исследователи рассчитывают, что «радиорубашка» позволит легко и без лишнего дискомфорта для пациентов контролировать состояние здоровья пожилых людей. Что особенно важно, считывающее устройство может одновременно обрабатывать несколько сигналов от разных пациентов — что позволит сэкономить время врача и уменьшить стоимость анализов.
Статья опубликована в журнале Nature Electronics.
Ученые из пермского государственного университета вместе с белорусскими коллегами разработали портативный аппарат, который диагностирует болезни сердечной и дыхательной систем человека, правда, он больше подходит для врачебной диагностики.