Tio år sedan, Skubics team utvecklade hydrauliska sensorer som kan placeras under en bäddmadrass för att mäta en persons hjärtfrekvens och andningsfrekvens. Teamet använde dessa sensorer på denna hängande säng för att samla in data för den matematiska modellen som används i denna studie. Kredit:University of Missouri
Varje hjärtslag skickar blod genom hela människokroppen. Medan ett elektrokardiogram använder en kontaktmetod för att mäta hjärtats elektriska aktivitet, ett ballistokardiogram är ett beröringsfritt sätt att mäta den mekaniska effekten av blodflödet genom det kardiovaskulära systemet.
Giovanna Guidoboni, Marjorie Skubic och ett team vid University of Missouri arbetar för närvarande med att utveckla en standardiserad modell för att tolka resultaten av ett ballistokardiogram som skulle kunna ge ett ytterligare tillvägagångssätt för tidig upptäckt av olika kardiovaskulära sjukdomar. Tio år sedan, Skubics team utvecklade hydrauliska sensorer som kan placeras under en bäddmadrass för att mäta en persons hjärtfrekvens och andningsfrekvens. De märkte att vågformerna förändrades med tiden när människor åldrades, indikerar att det kom ytterligare information från dessa mätningar som kunde användas för att spåra hälsoförändringar.
"Just nu, endast fem procent av informationen i ballistokardiogrammet används, men om vi kan standardisera resultaten, vi kan tillhandahålla en karta för att förstå de bakomliggande orsakerna bakom den verkliga fysiologiska rörelsen hos våra kroppar, Guidoboni sa. "Detta kan hjälpa till att tidigt upptäcka och förebygga hjärt-kärlsjukdomar som hjärtsjukdomar."
Guidoboni gick med i Skubics team och skapade en matematisk modell som gör att laget kan förstå den kompletterande informationen från ballistokardiogrammet och gå ett steg närmare en standardiserad modell.
Marjorie Skubic, vänster, Giovanna Guidoboni och ett team vid University of Missouri arbetar för närvarande med att utveckla en standardiserad modell för att tolka resultaten av ett ballistokardiogram som skulle kunna ge ett ytterligare tillvägagångssätt för tidig upptäckt av olika kardiovaskulära sjukdomar. Kredit:University of Missouri
"Även när vi står eller ligger stilla, vår massa omfördelas inuti vår kropp och genererar en kroppslig rörelse som kan fångas med ett ballistokardiogram, ", sa Guidoboni. "Genom att tillämpa vår matematiska modell, vi kan se information som vi inte tidigare känt om en individs kardiovaskulära system, såsom artärernas elasticitet, kontraktiliteten hos ventriklarna i hjärtat, eller blodkärlens viskoelasticitet. Vi byggde ett virtuellt kardiovaskulärt system genom att matematiskt modellera blodflödet i våra kroppar."
Studien, "Kardiovaskulär funktion och ballistokardiogram:ett förhållande tolkat via matematisk modellering, " publicerades i IEEE-transaktioner på biomedicinsk teknik . Både Guidoboni och Skubic är professorer vid institutionen för elektroteknik och datavetenskap vid MU Ingenjörshögskolan. Guidoboni är också professor i matematik vid MU College of Arts and Science. Andra författare inkluderar Moein Enayati, James Keller, Mihail Popescu, Laurel Despins och Virginia Huxley vid MU; Lorenzo Sala från Université of Strasbourg; Riccardo Sacco från Politecnico di Milano; Marcela Szopos från Université Paris Descartes. Finansiering tillhandahölls av University of Missouri och Center for Eldercare and Rehabilitation Technology. Innehållet är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis de officiella åsikterna från finansiärerna. Teamet skulle vilja erkänna bidraget från David Heise från Lincoln University i utvecklingen av den hydrauliska sängsensorn medan han var doktorand vid MU.
