Elke hartslag zorgt ervoor dat bloed door het menselijk lichaam stroomt. Terwijl een elektrocardiogram een ​​contactbenadering gebruikt om de elektrische activiteit van het hart te meten, een ballistocardiogram is een contactloze manier om het mechanische effect van de bloedstroom door het cardiovasculaire systeem te meten.

Giovanna Guidoboni, Marjorie Skubic en een team van de Universiteit van Missouri werken momenteel aan de ontwikkeling van een gestandaardiseerd model om de resultaten van een ballistocardiogram te interpreteren dat een aanvullende benadering zou kunnen bieden voor vroege detectie van verschillende hart- en vaatziekten. Tien jaar geleden, Het team van Skubic ontwikkelde hydraulische sensoren die onder een matras kunnen worden geplaatst om de hartslag en ademhaling van een persoon te meten. Ze merkten dat de golfvormen in de loop van de tijd veranderden naarmate mensen ouder werden, wat aangeeft dat er aanvullende informatie uit die metingen kwam die kon worden gebruikt voor het volgen van gezondheidsveranderingen.

"Direct, slechts vijf procent van de informatie in het ballistocardiogram wordt gebruikt, maar als we de resultaten kunnen standaardiseren, we kunnen een kaart bieden om de onderliggende oorzaken achter de echte fysiologische beweging van ons lichaam te begrijpen, " zei Guidoboni. "Dit zou kunnen helpen bij vroege opsporing en preventie van cardiovasculaire ziekten zoals hartkwaal."

Guidoboni voegde zich bij het team van Skubic en creëerde een wiskundig model waarmee het team de aanvullende informatie van het ballistocardiogram kan begrijpen en een stap dichter bij een gestandaardiseerd model kan komen.

"Zelfs als we stil staan ​​of liggen, onze massa herverdeelt zich in ons lichaam en genereert een lichamelijke beweging die kan worden vastgelegd met een ballistocardiogram, "Zei Guidoboni. "Door ons wiskundig model toe te passen, we informatie kunnen zien die we niet eerder wisten over het cardiovasculaire systeem van een persoon, zoals de elasticiteit van de slagaders, de contractiliteit van de ventrikels in het hart, of de visco-elasticiteit van de bloedvaten. We hebben een virtueel cardiovasculair systeem gebouwd door de bloedstroom in ons lichaam wiskundig te modelleren."

De studie, "Cardiovasculaire functie en ballistocardiogram:een relatie geïnterpreteerd via wiskundige modellering, " werd gepubliceerd in IEEE-transacties over biomedische technologie . Zowel Guidoboni als Skubic zijn professoren aan de afdeling Elektrotechniek en Computerwetenschappen van het MU College of Engineering. Guidoboni is ook hoogleraar wiskunde aan het MU College of Arts and Science. Andere auteurs zijn onder meer Moein Enayati, James Keller, Mihail Popescu, Laurel Despins en Virginia Huxley bij MU; Lorenzo Sala van de Université van Straatsburg; Riccardo Sacco van de Politecnico di Milano; Marcela Szopos van de Université Paris Descartes. Financiering werd verstrekt door de Universiteit van Missouri en het Centrum voor Ouderzorg en Rehabilitatietechnologie. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijk de officiële standpunten van de financieringsinstanties. Het team wil graag de bijdrage erkennen van David Heise van de Lincoln University in de ontwikkeling van de hydraulische bedsensor terwijl hij afstudeerde aan MU.