Электрокардиограф на наноэлектродах

Для диагностики заболеваний сердца медики применяют электрокардиографию. При необходимости назначают и суточный мониторинг, который носит название холтеровского (по имени врача, впервые использовавшего метод). Однако аппараты для снятия ЭКГ не всегда отображают точную клиническую картину недуга по причине технического несовершенства.

Понятно, что идеального оборудования не существует. И все же ученые из Томского НИИ интроскопии задались целью создать устройство, чувствительность и информативность которого сделала бы возможной раннюю диагностику ишемической болезни сердца. При данной патологии имеет значение инверсия и сдвиг ST-комплекса на электрокардиограмме. Но выявление таких изменений зачастую требует высокой разрешающей способности диагностического оборудования.

Недостатки современных аппаратов ЭКГ

Грубую регистрацию электрической активности выполнит даже самый простой аппарат ЭКГ. Если же у врача есть основания подозревать расстройства работы сердца, то используется более качественное оборудование. Однако и высокотехнологичные устройства не лишены недостатков:

1. Низкая точность измерений -40-50 мкВ. Этого слишком мало для полноценной регистрации изменений компонентов ЭКГ, имеющих низкую амплитуду (ST-комплекс, P-волны).
2. Поляризация металлических электродов обуславливает применение заграждающих и ограничительных фильтров, которые существенно снижают диапазон регистрируемых частот (снизу — 0,05 Гц, сверху -20, 40, 50, 75, 100 Гц) и, кроме того, искажают поступающие сигналы.
3. Металлические электроды имеют выраженный дрейф изолинии при постоянном токе, создают шумы и помехи, что в целом нарушает объективность электрокардиографии.

Преимущества использования наноэлектродов

Как же предлагают избавиться от подобных недочетов томские ученые? Они создали специальные наноэлектроды на основе пористой керамики с хлор-серебряными частицами. Данные функциональные элементы не требуют применения ограничивающих и заграждающих фильтров, что существенно повышает чувствительность аппарата ЭКГ и дает возможность регистрации электрической активности сердца в диапазоне частот 0–100 Гц. Помимо этого, исследователи акцентируют внимание на дополнительных результатах:

• поляризация наноэлектродовкрайне мала при постоянном токе до 0,5 мкА;
• получен показатель низкого дрейфа системыэлектрод-электролит-электрод(при токе < 1 нА — 0,005 мкВ/с;< 100 нА — 0,05–0,1 мкВ/с);
• экспериментальная регистрация 20 циклов сердечного сокращения демонстрирует дрейф изолинии при токе 1 нА — 0,1 мкВ, при 100 нА — не более 2 мкВ, а разность потенциалов изменяется на 2–3 мВ при токе до 100 нА.

Озвученные характеристики превышают уровень известных на сегодняшний день аппаратов для снятия ЭКГ по методу Холтера. Массовое внедрение технологии позволит диагностировать ранние стадии ишемической и других болезней сердца. Томские ученые из НИИ интроскопии ратуют за взаимодействие исследователей и кардиологов, поскольку такие новаторские разработки не только улучшат качество отечественной медицины, но и повысят престиж страны на международной арене.